Mikä on tärinäneristyksen läpäisykyky?

Läpäisykyky (T) on välittyvän voiman suhde häiritsevään voimaan. T < 1 tarkoittaa, että eristys on tehokasta (voimaa vähennetään). T > 1 tarkoittaa, että kiinnitys vahvistaa värähtelyä, joka tapahtuu lähellä resonanssia. Tehokas eristys edellyttää toimintaa selvästi ominaistaajuuden yläpuolella (taajuussuhde r > √2 ≈ 1,414).

Miten valitsen oikean kiinnitysjäykkyyden?

Kiinnityksen jäykkyys määrää järjestelmän ominaistaajuuden. Tehokkaan eristyksen saavuttamiseksi ominaistaajuuden tulisi olla vähintään 2,5–4 kertaa pienempi kuin koneen toimintataajuus. Pienempi jäykkyys = pienempi ominaistaajuus = parempi eristys, mutta liian pehmeä rakenne aiheuttaa liiallista staattista taipumaa ja epävakautta.

Mikä on tyypillinen vaimennussuhde konekiinnikkeille?

Tyypilliset vaimennussuhteet: kumityynyt ζ ≈ 0,03–0,10, jousieristimet ζ ≈ 0,01–0,03, ilmajouset ζ ≈ 0,02–0,05. Suurempi vaimennus vähentää resonanssin vahvistusta, mutta hieman heikentää korkeataajuuksien eristystehokkuutta.

Miksi perustusmassan lisääminen auttaa vähentämään tärinää?

Kokonaismassan (kone + perustus) kasvattaminen alentaa ominaistaajuutta samalla jäykkyydellä, mikä kasvattaa taajuussuhdetta. Tämä siirtää järjestelmän kauemmas resonanssin yläpuolelle ja parantaa eristystä. Painavampaa perustusta on myös vaikeampi kiihdyttää, mikä vähentää suoraan värähtelyn amplitudia.

Mitä tapahtuu resonanssissa (taajuussuhde r = 1)?

Resonanssissa läpäisykyky saavuttaa dramaattisen huippunsa. Alhaisella vaimennuksella (ζ = 0,05) T voi ylittää 10× – mikä tarkoittaa, että välittynyt voima on 10 kertaa häiriövoima. Tästä syystä koneiden ei tule koskaan toimia niiden asennustaajuudella tai lähellä sitä. Kiihdytys-/rullausvaiheessa resonanssin lyhytaikainen läpikulku hallitaan lisäämällä vaimennusta.

Ilmainen suunnittelutyökalu

Koneen aiheuttama perustuksen tärinä

Laske koneen epätasapainosta perustuksiin siirtyvä voima, siirtosuhde, ominaistaajuus ja tärinänvaimennustehokkuus.

Läpäisykyky Eristystehokkuus Luonnollinen taajuus

Tulokset

Siirretty voima säätiölle

—

Läpäisysuhde T

—

Taajuussuhde r = ω/ω_n

—

Luonnollinen taajuus f_n

—

Epätasapainovoima F_unbal

—

Eristystehokkuus

—

Epätasapainovoima

Koneen epätasapainon aiheuttama keskipakoisvoima:

Luonnollinen taajuus

Koneen ja perustusten järjestelmän luonnollinen taajuus jalustoilla:

Jossa k on kokonaiskiinnitysjäykkyys (N/mm × 1000 → N/m) ja m_kokonais- = m_kone + m_säätiö.

Läpäisykyky

Siirtyvän voiman suhde häiritsevään voimaan, vaimennus mukaan lukien:

r = ω/ω_n — taajuussuhde
ζ — vaimennussuhde (dimensioton)
T < 1 – eristäminen on tehokasta
T > 1 — vahvistus (lähellä resonanssia)

Eristystehokkuus

Käytännön esimerkki

Esimerkki — Tuuletin betoniperustuksella

Annettu: Kone 500 kg, epätasapaino 3000 g·mm, 3000 RPM, perustus 2000 kg, k = 5000 N/mm, ζ = 0,05

ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s

F_{epätasapainoinen} = 3000 / 1e6 × 314,16² = 296,1 N

ω_n = √(5 000 000 / 2500) = 44,72 rad/s → f_n = 7,12 Hz

r = 314,16 / 44,72 = 7,02

T ≈ 0,0206, F_lähetetty = 296,1 × 0,0206 = 6,1 N

Eristystehokkuus = 97.9%

💡 Vinkki: Tehokkaan eristyksen saavuttamiseksi pyri taajuussuhteeseen r > 3 (eristystehokkuus > 88%). Tämä tarkoittaa, että ominaistaajuuden tulisi olla vähintään 3 kertaa pienempi kuin toimintataajuus.

Koneen aiheuttama perustuksen tärinä | Siirtyvä voima

Julkaisija Nikolai Shelkovenko päällä 15. helmikuuta 2026 15. helmikuuta 2026

Tulokset

Epätasapainovoima

Luonnollinen taajuus

Läpäisykyky

Eristystehokkuus

Käytännön esimerkki