Fizika: Kütlə, Yay və Əslində İzolyasiya Edənlər

Hər bir vibrasiya izolyasiya sistemi altında eyni şeydir: yayın üzərində dayanan bir kütlə. Maşın kütlədir. Montaj yaydır. Və onların arasında bir az amortizasiya var - materialın vibrasiya enerjisini istiliyə çevirmə qabiliyyəti.

Mühəndislər bunu bir model kimi təqdim edirlər kütlə–yay–söndürücü Üç parametrli sistem: kütlə \(m\) (kq), sərtlik \(k\) (N/m) və sönmə əmsalı \(c\) (N·s/m). Bu üç ədəddən hər şey irəli gəlir.

Təbii tezlik: hər şeyi müəyyən edən ədəd

Ən vacib parametr sistemin təbii tezlik — maşını aşağı itələyib buraxsanız, salınacağı tezlik. Daha aşağı sərtlik və ya daha yüksək kütlə daha aşağı təbii tezlik verir:

Bu rəqəm hər şeydir. Bu rəqəm montajlarınızın təcrid olunduğunu, heç nə etmədiyini və ya vəziyyəti fəlakətli dərəcədə pisləşdirdiyini müəyyən edir. Bütün dizayn prosesi bu rəqəmi maşının işləmə tezliyinə nisbətən düzgün şəkildə təyin etməkdən ibarətdir.

Keçiricilik: nə qədər keçir

Bünövrəyə ötürülən qüvvənin maşın tərəfindən yaradılan qüvvəyə nisbəti adlanır keçiricilik (\(T\)). Sadələşdirilmiş, sönməmiş formada:

Burada \(f_{exc}\) həyəcanlanma tezliyidir (Hz ilə maşının işləmə sürəti) və \(f_n\) izolyatorun təbii tezliyidir. \(T = 0.1\) olduqda, vibrasiya qüvvəsinin yalnız 10%-si təmələ çatır — bu, 90% izolyasiyadır. \(T = 1\) olduqda, hər şeyi ötürürsünüz. \(T > 1\) olduqda, montajlar gücləndirici vibrasiya.

Üç Zona — və onlardan biri niyə vəziyyəti daha da pisləşdirir

Keçiricilik tənliyi üç fərqli əməliyyat zonası yaradır. Onları anlamaq, işləyən izolyasiya ilə problemi daha da pisləşdirən birləşmələr arasındakı fərqdir.

Dizayn İş Axını: Statik Əyilmə ilə Ölçüləndirilmiş Montajlar

Sahədə vibrasiya dayaqlarının ölçülərinin praktik yolu statik əyilmə — montajın maşın ağırlığı altında nə qədər sıxıldığı. Bu, sərtlik cədvəllərinə və yay sürəti spesifikasiyalarına olan ehtiyacı aradan qaldırır. Bir rəqəm — yük altında əyilmə millimetrləri — sizə təbii tezliyi göstərir.

Və ya tərsinə: \(\delta_{st} = \left(\frac{5}{f_n}\right)^2\) sm. Bu, ən çox istifadə edəcəyiniz düsturdur.

Montaj növləri: Rezin, Yaylar, Hava Yayları və Ətalət Əsasları

Təməl Effektləri və Vibrasiya Körpüləri

Sərt və çevik əsaslar

İzolyasiya hesablamaları təməlin sonsuz dərəcədə sərt olduğunu fərz edir — o, hərəkət etmir. Yer səviyyəsindəki beton plitələr kifayət qədər möhkəmdir. Lakin yuxarı bina döşəmələri, polad mezzaninlər və dam çərçivələri kifayət qədər möhkəm deyil. Bunlar elastik təməllər — onların öz təbii tezliyi var.

İzolyatorları elastik bir döşəməyə quraşdırsanız, döşəmənin əyilməsi izolyatorun əyilməsinə əlavə edir. Bu, sistem tezliklərini gözlənilməz şəkildə dəyişir. Birləşdirilmiş "maşın-izolyator-döşəmə" sistemi hesablamada görünməyən rezonanslar yarada bilər. Çevik döşəmələr üçün ya döşəmənin dinamik xüsusiyyətlərini nəzərə almalı (bu, struktur təhlili tələb edir), ya da əlavə bir marj ilə izolyasiyanı həddindən artıq dizayn etməlisiniz - 4:1 əvəzinə 5:1 və ya 6:1 tezlik nisbətinə nail olmağa çalışın.

Vibrasiya körpüləri: təcridin səssiz qatili

Bu, "düzgün dizayn edilmiş" izolyasiyanın sahədə uğursuz olmasının ən çox yayılmış səbəbidir. Gözəl yay dayaqları quraşdırırsınız, hər şeyi hesablayırsınız, təməli ölçürsünüz - və vibrasiya hələ də var. Niyə? Çünki sərt bir boru, kanal və ya kabel qabı maşın çərçivəsini birbaşa bina konstruksiyasına birləşdirir və dayaqları tamamilə kənara qoyur.

Hər bir sərt birləşmə vibrasiya körpüsüdür. Borular, kanalizasiya sistemi, boru kəməri, drenaj xətləri, sıxılmış hava xətləri — bunların hər hansı biri izolyasiyanı qısaqapanmaya səbəb ola bilər. Düzəltmə prinsipcə sadədir və praktikada çox vaxt ağrılıdır: izolyasiya edilmiş maşına birləşdirilmiş hər bir boru və kanala çevik konnektorlar (silfon, hörülmüş şlanq, genişləndirici ilmələr) quraşdırın. Kabellərdə boşluq təmin edin. Quraşdırmadan sonra maşın çərçivəsinə heç bir sərt mötərizənin və ya sərt dayanacaqların toxunmadığından əmin olun.

Sahə Hesabatı: Üçüncü Mərtəbədə Soyuducu Kompressor

Cənubi Avropadakı bir kommersiya binasının üçüncü mərtəbəsinin mexaniki otağında 90 kVt-lıq vintli soyuducu quraşdırılmışdı. Kompressor 2940 dövr/dəq (49 Hz) sürətlə işləyir. İkinci mərtəbədəki sakinlər beton plitədən keçən aşağı tezlikli uğultu və titrəmədən şikayətlənirdilər.

Soyuducu, yük altında təxminən 1 mm əyilən nazik yastıqlar olan OEM rezin dayaqlar üzərində dayanırdı. Bu, təxminən \(f_n = 5/\sqrt{0.1} \təxminən 16\) Hz təbii tezlik verir. Tezlik nisbəti: 49/16 = 3.1:1. Kağızda çətinliklə kifayət qədər olsa da, elastik döşəmə plitəsi effektiv sistem tezliyini daha da artırdı. Kompressordan kollektora üç soyuducu borusu sərt şəkildə uzanırdı - klassik vibrasiya körpüləri.

Rezin yastıqları yay izolyatorları ilə əvəz etdik (25 mm əyilmə, \(f_n \təqribən 3.2\) Hz, nisbət 15:1) və hər üç soyuducu xəttində hörmə elastik konnektorlar quraşdırdıq. İkinci mərtəbə tavanında titrəmədən əvvəl/sonra, ölçü vahidi ilə ölçüldü Balanset-1A lövhənin alt tərəfində:

Şikayətlər dayandı. Döşəmədə ölçülən 0,3 mm/s sürət əksər insanlar üçün ISO 10816 qavrayış həddindən aşağıdır. Təkcə yaylar buna nail ola bilməzdi — sərt borulardan təxminən 40% orijinal ötürülən vibrasiya gəlirdi. Hər iki düzəliş zəruri idi.

İzolyasiyanı ləğv edən ümumi səhvlər

1. Çox sərt bərkidilir (kifayət qədər əyilmə yoxdur). Bu, ən çox rast gəlinən səhvdir. Ağır avadanlıq altında 0,5-1 mm əyilmə ilə nazik rezin yastıqlar yüksək təbii tezlik verir. Əgər sürət qaçış sürətinə yaxındırsa, izolyasiya deyil, gücləndirmə əldə edirsiniz. Əvvəlcə əyilməni həmişə hesablayın — sadəcə "altına rezin qoymayın"."

2. Sərt boru birləşmələri. Yuxarıya baxın. Həm maşına, həm də bina konstruksiyasına toxunan hər bir sərt boru, kanal və boru titrəmə körpüsüdür. Bütün xətlərdə elastik konnektorlar. İstisna yoxdur.

3. Yumşaq ayaq. Əgər maşın çərçivəsi əyilmişsə və ya montaj səthi qeyri-bərabərdirsə, bir və ya iki montaj yükün çox hissəsini daşıyır, digərləri isə demək olar ki, boşaldılır. Bu, qeyri-bərabər əyilmə yaradır, maşını əyir, valın hizalanmasına gərginlik yaradır və montaj ömrünü qısaldır. Montajları quraşdırmadan əvvəl çərçivəni sensorla yoxlayın. Lazım gələrsə, amortizatordan istifadə edin.

4. Yanal qeyri-sabitlik. Yalnız şaquli yaylar, xüsusən də maşın yüksək CG və ya böyük üfüqi qüvvələrə malikdirsə, yanlara yellənə bilər. Daxili yan dayanıqlı yay dayaqlarından istifadə edin və ya dayaqlar əlavə edin. Çox yüksək işəsalma momentinə malik maşınlar (böyük mühərriklər, kompressorlar) üçün yan stabillik çox vacibdir.

5. Rezonans keçidini başlat/dayandır. Hər bir maşın sürətlənmə və yavaşlama zamanı izolyatorun təbii tezliyindən keçir. Əgər maşın yavaş-yavaş sürətlənirsə (VFD ilə idarə olunan və ya dizel generatorları isinirsə), rezonans zonasında xeyli vaxt keçirir. Həll yolu: keçid zamanı rezonans amplitudasını məhdudlaşdırmaq üçün daha yüksək amortizasiya ilə quraşdırılır (elastomer elementlər və ya yaylardakı sürtünmə amortizatorları).

6. Döşəməyə məhəl qoymamaq. Döşəmənin dinamik reaksiyasını nəzərə almadan yay dayaqlarını çevik bir mezzaninə yerləşdirmək, gözlənilməz rezonanslara malik birləşmiş sistem yaradır. Ya döşəməni sərtləşdirin, ya tezlik nisbəti həddini artırın, ya da düzgün struktur dinamik təhlili aparın.

Doğrulama: İşlədiyini necə sübut etmək olar

Dizayn hesablamaları sizə nə deyir olmalıdır baş verir. Vibrasiya ölçməsi sizə nə deyir etdi baş versin. Həmişə yoxlayın.

Test sadədir: vibrasiya sensorunu təmələ və ya dayaq konstruksiyasına yerləşdirin. Maşın söndürülmüş (arxa planda) vəziyyətdə ölçün. Maşın tam sürətlə işləyərkən ölçün. 1x işləmə tezliyində vibrasiya sürətini müqayisə edin. Effektiv izolyasiya izolyasiyadan əvvəlki vəziyyətlə (və ya sərt montaj istinadı ilə müqayisədə) müqayisədə 80–95% azalma göstərir.

A Balanset-1A Vibrasiya ölçən rejimində bunu birbaşa edir. Onu mm/s göstərməyə təyin edin, akselerometri dayaq konstruksiyasına yerləşdirin və dəyəri oxuyun. Əgər sizə həmçinin FFT spektr analizi lazımdırsa — 1× komponentini digər mənbələrdən ayırmaq üçün — Balanset-1A bu rejimi ehtiva edir.

Tez-tez verilən suallar