La scelta di un isolante per vibrazioni solo in base al peso dell'apparecchiatura è uno degli errori più comuni nel controllo delle scosse e delle vibrazioni.

Il peso dell'apparecchiatura determina il carico statico sostenuto da ciascun isolante, ma non descrive pienamente ciò che accade durante il trasporto, il funzionamento della macchina, le vibrazioni della strada o gli urti meccanici.Un supporto può sostenere in sicurezza l'attrezzatura mentre è fermo e produce comunque un movimento eccessivo, risonanza o scarso isolamento in condizioni dinamiche.

Una selezione affidabile richiede quindi che gli ingegneri valutino il carico statico, la risposta dinamica, la distribuzione del carico, la direzione di montaggio, la rigidità,frequenza di eccitazione e spostamento disponibile come un sistema completo.

Cos'è il carico statico?

Il carico statico è la forza continua applicata a un isolante di vibrazione quando l'apparecchiatura supportata è stazionaria.

Per le apparecchiature installate orizzontalmente, il carico statico totale è determinato principalmente dal suo peso di esercizio.

Ad esempio, se un armadio da 100 kg è supportato da quattro isolatori, il carico teorico statico è:

100 kg ÷ 4 = 25 kg per isolante

Tuttavia, questo calcolo presuppone che il peso sia distribuito in modo uniforme sui quattro punti di montaggio.

La distribuzione effettiva del carico può essere influenzata da:

Un centro di gravità spostato

Posizionamento irregolare dei componenti interni

Batterie o alimentatori concentrati su un lato

Piastre base di apparecchiature flessibili

Altezze di montaggio diverse

Cavi, tubi e tubi esterni

Tolleranze di fabbricazione e di installazione

Di conseguenza, un punto di montaggio può sostenere significativamente più della media teorica.

Prima di scegliere un isolante per vibrazioni, gli ingegneri devono determinare non solo il peso totale dell'apparecchio, ma anche il carico atteso in ogni punto di montaggio.

Che cos'è il carico dinamico?

Il carico dinamico è una forza o un input variabile nel tempo causato da vibrazioni, accelerazioni, urti o urti.

Tra le fonti comuni figurano:

Motori, ventilatori e macchine e apparecchi rotanti

Movimento dei veicoli su strade irregolari

Vibrazioni a bordo e movimento indotto dalle onde

Shock di trasporto e manipolazione

frenata o accelerazione improvvisa

Avvio e spegnimento delle apparecchiature

Eventi di caduta o impatto

Escitazione meccanica ripetuta

Il carico dinamico è più complesso del carico statico perché l'apparecchiatura e gli isolatori si comportano come un sistema meccanico accoppiato.

L'accelerazione massima di ingresso non è automaticamente uguale alla forza trasmessa attraverso l'isolatore.

Massa di supporto

Rigidità dell'isolatore

Ammorbidimento

Frequenza naturale

Frequenza di eccitazione

Durata dell'impulso di scossa

Direzione di montaggio

Movimento massimo disponibile

Questo è il motivo per cui un semplice calcolo, come il carico statico moltiplicato per il livello g di scossa, non è sufficiente per la selezione finale dell'isolatore di vibrazione.

L'indice di carico statico non è una prestazione dinamica

Una scheda di dati del prodotto può indicare un carico massimo statico, ma tale valore non deve essere considerato come una classificazione dinamica completa.

Il carico massimo statico indica normalmente il carico che l'isolatore può sopportare in condizioni fisse specificate.

carico di esercizio raccomandato

Dislocazione massima di scossa

Trasmissibilità delle vibrazioni

comportamento di risonanza

Durata di durata di stanchezza sotto carico ripetuto

Capacità di carico laterale

Performance di scossa su più assi

Il rischio di raggiungere il fondo

Un isolante può quindi avere una capacità di carico statico sufficiente ma non essere comunque adatto all'applicazione.

Ad esempio, un isolante eccessivamente rigido può trasportare l'attrezzatura in modo sicuro ma fornire un scadente isolamento dalle vibrazioni.Un isolante eccessivamente morbido può migliorare l'isolamento ad alta frequenza ma consentire un movimento eccessivo durante lo shock.

La scelta corretta è un equilibrio tra capacità di carico, rigidità, ammortizzazione, prestazioni di isolamento e spazio libero dell'impianto.

Perché sono importanti le curve di carico-deformazione

Una curva di carico/deflezione mostra come un isolante si deforma con l'aumento del carico applicato.

Gli ingegneri possono utilizzare questa curva per valutare:

La deflessione statica prevista

Regione di funzionamento normale

Rigidità effettiva

Dislocamento residuo per il movimento dinamico

Rischio di sovraccarico o di fondo

Differenze tra carico di compressione e carico di taglio

Il carico massimo indicato su una curva non è sempre il punto di funzionamento ideale.

L'isolatore dovrebbe normalmente funzionare entro una parte adeguata del suo intervallo di carico/deflezione, lasciando sufficiente movimento per la risposta alle vibrazioni e agli urti.

Quando sono possibili diverse direzioni di installazione, gli ingegneri devono rivedere la curva corrispondente all'orientamento effettivo.la capacità di carico può variare in base al taglio e all'installazione a 45 gradi, caratteristiche di rigidità e di spostamento.

Link interno raccomandato:

Collegare questa sezione a una pagina di prodotto pertinente di HOAN utilizzando la curva di carico/deflezione dell'isolatore di vibrazioni del testo di ancoraggio.

Frequenza naturale e risonanza

L'apparecchiatura protetta e gli isolatori di vibrazione formano un sistema di ammortizzatori di massa con una frequenza naturale.

Se la frequenza di eccitazione è vicina a quella naturale, può verificarsi una risonanza.

Per un sistema semplificato a singolo grado di libertà, l'isolamento dalle vibrazioni inizia generalmente quando il rapporto tra frequenza di eccitazione e frequenza naturale supera approssimativamente √2.

Tuttavia, nelle applicazioni reali, le prestazioni sono influenzate anche da:

Ammorbidimento

rigidità non lineare

Direzione di montaggio

Struttura dell'apparecchiatura

Input a più assi

La gamma di frequenza dell'eccitazione

Una frequenza naturale più bassa può migliorare l'isolamento a frequenze di eccitazione più elevate, ma di solito richiede un maggiore spostamento statico e dinamico.

Questo crea un importante compromesso di ingegneria:

Un migliore isolamento richiede spesso più movimento.

Gli ingegneri devono quindi verificare che l'apparecchiatura abbia un spazio libero sufficiente per muoversi senza entrare in contatto con le cornici, le pareti, i cavi o le fermate meccaniche circostanti.

Rigidità statica contro rigidità dinamica

La rigidità statica descrive la relazione tra carico applicato lentamente e spostamento.La rigidità dinamica descrive la risposta dell'isolatore sotto carico oscillante o variabile nel tempo.Questi valori non sono sempre identici.

La differenza è particolarmente importante per:

Dispositivi per il trattamento di gas

Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528

Dispositivi per l'immagazzinamento

Dispositivi per il trattamento di acque reflue

Sistemi ibridi ad ammortizzatore di molla

Ad esempio, gli isolanti di filo usano cavi metallici stratificati che si deformano in modo elastico mentre l'attrito tra singoli fili di filo dissipa l'energia.

Questa struttura può produrre un comportamento non lineare di carico/deflezione.L'isolatore può fornire una risposta relativamente conforme vicino alla sua posizione di funzionamento normale, diventando progressivamente più rigido a spostamento maggiore.

Questo comportamento può essere utile in applicazioni che richiedono sia l'isolamento dalle vibrazioni che la protezione da urti, ma le prestazioni effettive devono comunque essere valutate utilizzando curve specifiche del modello o dati di prova.

Esempio pratico:Un 100 kgArmadio per attrezzature

Consideriamo un armadio elettronico da 100 kg supportato da quattro isolanti vibrazionali.

Il carico statico teorico è di 25 kg per isolante.

Una distribuzione del carico illustrativa potrebbe essere:

Questi valori sono solo un esempio e non sono dati reali del progetto HOAN.

Questo esempio dimostra perché non è sempre sufficiente dividere equamente il peso totale: l'isolatore deve essere scelto in base al punto di montaggio più carico,assicurando nel contempo che i supporti a carico più leggero restino entro un raggio di funzionamento adeguato.

La revisione tecnica deve comprendere:

Confirmare il peso di esercizio completo.

Identifica il centro di gravità.

Calcolare il carico stimato a ciascun punto di montaggio.

Rivedere la curva di carico/deflezione appropriata.

Conferma la direzione di installazione.

Confrontare la frequenza naturale del sistema con l'eccitazione prevista.

Estimare lo spostamento dinamico durante lo shock.

Verificare l'autorizzazione all'installazione disponibile.

Verificare che i cavi e i tubi non limitino i movimenti.

Se del caso, riesaminare il carico su più assi.

Link interno raccomandato:

Collegare questa sezione a una sezione esistenteHoancaso di isolamento per armadi con il testo di ancoraggio caso di isolamento per vibrazioni per armadi per apparecchiature da 100 kg.

Sei parametri chiave per la selezione di isolanti per vibrazioni

1. Peso operativo totale

Includere tutti i moduli installati, le batterie, i componenti di raffreddamento, i connettori, gli accessori e, se del caso, i fluidi di servizio.

2Centro di gravità

Se possibile, indicare la posizione del centro di gravità, in modo da identificare il carico irregolare tra i punti di montaggio.

3Numero e posizione dei montanti

Quattro, sei o otto isolatori possono produrre differenti distribuzioni di carico e comportamenti strutturali.

4. Direzione dell' installazione

Indicare se l'isolatore è installato a compressione, a taglio, a tensione o ad angolo.

5. Vibrazioni e entrate di scossa

Le informazioni utili includono:

Intervallo di frequenza

Frequenza dominante

Livello di accelerazione

Spettro di vibrazioni casuali

Forma dell'impulso di scossa

Accelerazione massima

Durata dell'impulso

Numero e direzione degli urti

Un'affermazione come ₹30g shock ₹ è incompleta senza la durata dell'impulso e le informazioni di montaggio.

6. Disponibile Movimento

Confirmare il movimento massimo ammesso in ogni direzione pertinente.

Errori di scelta comuni

Scegliere solo in base al massimo carico statico

Un supporto in grado di sopportare il peso può comunque essere troppo rigido, troppo morbido o inadatto all'ambiente dinamico.

Assumendo una distribuzione uguale del carico

Un centro di gravità spostato può sovraccaricare uno o due punti di montaggio.

Ignorare la direzione di montaggio

I dati di compressione non devono essere utilizzati automaticamente per l'installazione a taglio o inclinata.

Scegliere un isolante di grandi dimensioni

Un isolante troppo rigido o troppo leggero può produrre una deformazione statica insufficiente e una frequenza naturale del sistema più elevata.

Ignorare lo spostamento dinamico

L'apparecchiatura può collidere con le strutture circostanti anche se l'isolatore stesso rimane intatto.

Utilizzare informazioni sconvolgenti incomplete

L'accelerazione di picco da sola non è sufficiente per valutare la risposta allo shock.

Come HOAN supporta la selezione dell'isolatore

Xi'an Hoan Microonde Co., Ltd.sviluppa e produce prodotti di isolamento da urti e vibrazioni per apparecchiature elettroniche, sistemi industriali, impianti montati su veicoli, apparecchiature navali e strumenti di precisione.

A seconda del progetto, il processo di selezione di HOAN può includere:

Controllo del peso dell'apparecchiatura

Analisi del centro di gravità

Calcolo del carico per montaggio

Valutazione della direzione dell'impianto

Riesame della curva di carico/deflezione

Valutazione delle condizioni di vibrazione e di urto

Valutazione della rigidità e della frequenza naturale

Verifica dello spostamento e della liberazione

Test del prodotto o configurazione personalizzata

Per una raccomandazione più accurata, i clienti dovrebbero fornire:

Peso dell'apparecchiatura

Dimensioni dell'apparecchiatura

Posizione del centro di gravità

Numero di punti di montaggio

Direzione dell'installazione

Spazio di montaggio disponibile

Condizioni di vibrazione

Informazioni sull'impulso di scossa

Requisiti ambientali

Fornire informazioni complete sull'applicazione consente di selezionare l'isolatore per l'ambiente operativo effettivo piuttosto che semplicemente abbinarlo a un valore di carico di catalogo.

Domande frequenti

D: Un isolante vibrazionale può essere selezionato solo in base al carico statico massimo?

R:No. Il carico massimo statico conferma la capacità di carico di base, ma gli ingegneri devono valutare anche la rigidità, la frequenza naturale, la direzione di montaggio, lo spostamento da scossa e la risposta dinamica.

D: Come viene calcolato il carico statico per isolante?

R: Iniziare dividendo il peso dell'apparecchiatura tra i punti di montaggio e regolare il risultato in base alla posizione del centro di gravità e alla distribuzione irregolare del carico.

D: Una scossa di 30 g significa che l'isolatore porta 30 volte il carico statico?

R: Non necessariamente. La forza trasmessa dipende dalla durata dell'impulso d'urto, dalla rigidità dell'isolatore, dall'ammortizzazione, dalla massa sostenuta e dalla risposta dinamica del sistema completo.

D: Un isolante per vibrazioni di grandi dimensioni può ridurre le prestazioni dell'isolamento?

Un isolante troppo rigido o troppo leggero può produrre una deformazione statica insufficiente e una frequenza naturale del sistema più elevata, con conseguente scarsa isolazione dalle vibrazioni.

D: Quali informazioni sono richieste per la selezione dell'isolatore da vibrazioni?

R: Fornire il peso, le dimensioni, il centro di gravità, il numero di punti di montaggio, la direzione di installazione, lo spettro di vibrazioni, l'impulso di scossa e il movimento disponibile.

Conclusioni

Il carico statico determina la quantità di peso continuo che un isolante di vibrazioni deve sopportare, mentre la risposta dinamica determina il comportamento dell'apparecchiatura e del sistema di isolamento sotto vibrazione, accelerazione e scossa.

Nessuno dei due deve essere valutato separatamente.

Una scelta affidabile dell'isolatore di vibrazione richiede una valutazione combinata della distribuzione del carico, della rigidità, dell'ammortizzazione, della frequenza naturale, della direzione di montaggio, delle condizioni di eccitazione e dello spostamento disponibile.

Per il supporto nella selezione del modello, inviare a Xi ̊an Hoan Microwave Co., Ltd. il peso, le dimensioni, la disposizione di montaggio e le esigenze di scossa o vibrazione dell'apparecchiatura.Il nostro team di ingegneri valuterà l'applicazione e raccomanderà una soluzione di isolamento da vibrazioni adeguata.