Ilmainen suunnittelutyökalu
Jousen valinta kohdetaajuuden mukaan
Laske tarvittava jousen jäykkyys tietylle massalle ja tavoiteominaistaajuudelle. Suunnittele tärinänvaimennusjärjestelmät määrittämällä tarvittava jousivakio.
Tulokset
Vaadittu jousen jäykkyys
Kun annetaan massa ja haluttu ominaistaajuus, vaadittu jousen jäykkyys johdetaan k:lle ratkaistusta ominaistaajuusyhtälöstä:
- m — tuetun koneen massa (kg)
- f — tavoiteominaistaajuus (Hz)
- k — vaadittu jousen kokonaisjäykkyys (N/m); jaa 1000:lla, kun arvo on N/mm
RPM-muunnos Hz:ksi
Staattinen taipuma & jousikohtainen jäykkyys
Jossa g = 9,81 m/s² ja k on N/mm taipumalle millimetreinä.
Käytännön esimerkki
Annettu: Koneen massa = 300 kg, kohdetaajuus = 4 Hz, 4 jousta
ω = 2π × 4 = 25,13 rad/s
k = 300 × (25,13)² = 300 × 631,7 = 189 510 N/m = 189,5 N/mm
δ_static = 300 × 9,81 / 189 510 × 1000 = 15,5 mm
k jousta kohden = 189,5 / 4 = 47,4 N/mm
Vastaava kierrosluku = 4 × 60 = 240 kierrosta minuutissa
ℹ️ Suunnittelusääntö: Tehokkaan tärinäneristyksen saavuttamiseksi ominaistaajuuden tulisi olla enintään 1/3 alimmasta toimintataajuudesta. Tämä varmistaa vähintään 87,5 %:n eristyksen.
To select springs for vibration isolation, first determine the mass of the machine and the desired natural frequency of the isolation system. The natural frequency should be well below the operating frequency — typically less than 1/3 of the lowest excitation frequency.
Use the formula k = m × (2πf)² to calculate the required total spring stiffness, then divide by the number of springs to get the stiffness per spring. Verify that the static deflection is acceptable and that the springs can support the load.
For effective vibration isolation, the natural frequency should be at most 1/3 of the lowest operating frequency. For example, if a machine runs at 1500 RPM (25 Hz), the isolation system should have a natural frequency below about 8 Hz.
Lower natural frequencies provide better isolation but require softer springs and larger static deflections. Typical isolation systems target 2–8 Hz depending on the application.
The transmissibility of a vibration isolation system depends on the ratio of operating frequency to natural frequency. Isolation only begins when this ratio exceeds √2 ≈ 1.41.
At a ratio of 3 (natural frequency = 1/3 of operating), transmissibility drops to about 12.5%, meaning 87.5% of vibration is isolated. Below √2, the system actually amplifies vibrations, with the worst case at resonance (ratio = 1).
The number of springs depends on the machine size, weight distribution, and mounting configuration:
- 4 springs — most common, one at each corner for rectangular machines
- 3 springs — triangular layouts
- 6+ springs — large machines requiring distributed support
The total required stiffness is divided equally among all springs. Ensure all springs have equal stiffness to prevent tilting.
Static deflection is the amount a spring compresses under the weight of the supported mass due to gravity (δ = mg/k). It matters because:
- It determines how much the machine sinks on the springs
- It is directly related to natural frequency — larger deflection = lower frequency = better isolation
- The spring must have enough travel for static deflection plus dynamic motion
- Excessive deflection can cause stability issues
Typical isolation springs have 5–25 mm of static deflection.
Tällä sivulla kuvatut menetelmät on kehittänyt ja kenttätestannut Vibromera-tiimi Balanset-1A-laitteella, joka on kannettava kaksikanavainen tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori roottoreiden tasapainotukseen paikan päällä.
Ammattimaiset kannettavat tasapainotuslaitteet, värähtelyanalysaattorit ja kunnonvalvontajärjestelmät, joita käytetään yli 50 maassa. Suunnittele optimaaliset eristysjärjestelmät ja varmista niiden suorituskyky paikan päällä.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on värähtelyanalyysi-insinööri sekä Vibromeran perustaja ja toimitusjohtaja. Yli 15 vuoden ajan hän on tasapainottanut pyöriviä koneita kentällä eikä koepenkissä: silppureita, teollisuuspuhaltimia, murskaimia, linkoja, akseleita ja karoja. Juuri tästä työstä Balanset-laitteet ovat syntyneet — ne suunniteltiin työkaluksi, jonka asiantuntija voi kantaa koneen luo ja jota hän voi käyttää yksin paikan päällä, ei laboratoriolaitteiksi. Vibromera perustettiin vuonna 2017, ja vuodesta 2023 lähtien sen kotipaikka on ollut Porto Portugalissa. Balanset-sarjan kehitys, kokoonpano ja tuki tapahtuvat täällä. Lippulaivalaite on Balanset-1A, kannettava analysaattori yhden ja kahden tason tasapainotukseen sekä värähtelydiagnostiikkaan. Nikolai osallistuu henkilökohtaisesti asiakastukeen, vaikeiden tasapainotustapausten ratkaisemiseen ja ohjelmiston kehittämiseen. Hän palvelee asiakkaita ympäri maailmaa, millä tahansa kielellä.
