הכירו את Vibromera.com — האתר הבינלאומי החדש שלנו. בקרו ב-Vibromera.com →

כלי הנדסי חינמי

בחירת קפיץ לפי תדר יעד

חשב את קשיחות הקפיץ הנדרשת עבור מסה נתונה ותדר טבעי יעד. תכנן מערכות בידוד רעידות על ידי קביעת קשיחות הקפיץ הנדרשת.

בידוד רעידות Hz & RPM רב-קפיצים
הגדרות מהירות מוגדרות מראש

תוצאות

קשיחות קפיץ כוללת נדרשת
—
סטייה סטטית (δ_static)
—
תדר זוויתי (ω)
—
קשיחות לכל קפיץ (4 קפיצים)
—
תדר טבעי
—
RPM שקול
—

קשיחות קפיץ נדרשת

בהינתן מסה ותדר טבעי רצוי, קשיחות הקפיץ הנדרשת נגזרת ממשוואת התדר הטבעי שנפתרה עבור k:

  • m — המסה של המכונה הנתמכת (kg)
  • f — תדר טבעי יעד (Hz)
  • k — קשיחות הקפיץ הכוללת הנדרשת (N/m); חלק ב-1000 כדי לקבל N/mm

המרת RPM ל-Hz

סטייה סטטית & קשיחות לכל קפיץ

היכן g = 9.81 m/s² ו-k הוא ב-N/mm כדי שתוצאת הסטייה תהיה ב-mm.

דוגמה מעשית

דוגמה - בידוד רעידות מכונה

נתון: מסת המכונה = 300 kg, תדר יעד = 4 Hz, 4 קפיצים

ω = 2π × 4 = 25.13 רדיאנים לשנייה

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 לכל קפיץ = 189.5 / 4 = 47.4 N/mm

RPM שקול = 4 × 60 = 240 RPM

כלל עיצובי ℹ️: לבידוד יעיל של רעידות, התדר הטבעי צריך להיות לכל היותר 1/3 מתדר הפעולה הנמוך ביותר. זה מבטיח בידוד של לפחות 87.5%.

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.

ההליכים המתוארים בעמוד זה פותחו ונבדקו בשטח על ידי צוות Vibromera באמצעות ה-Balanset-1A, מאזן דו-ערוצי נייד ומנתח רטט לאיזון רוטורים באתר העבודה.

Vibromera — ציוד לאבחון רעידות & איזון
מאזנים ניידים מקצועיים, מנתחי רעידות ומערכות ניטור מצב הנמצאות בשימוש ביותר מ-50 מדינות. תכננו מערכות בידוד אופטימליות וודאו ביצועים באתר.
למידע נוסף על מכשירי האיזון של Vibromera
קטגוריות:

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko הוא מהנדס ניתוח רעידות, ומייסד ומנכ״ל Vibromera. יותר מ-15 שנה הוא מאזן ציוד מסתובב בשטח ולא על שולחן בדיקה: מגרסות ענפים, מאווררים תעשייתיים, מגרסות, צנטריפוגות, פירים וצירים. מתוך העבודה הזו צמחו מכשירי Balanset — הם תוכננו ככלי שמומחה יכול לשאת אל המכונה ולהפעיל לבדו, במקום, ולא כציוד מעבדה. Vibromera נוסדה ב-2017 ומאז 2023 מקום מושבה בפורטו, פורטוגל. הפיתוח, ההרכבה והתמיכה של קו Balanset מתבצעים כולם כאן. המכשיר המוביל הוא Balanset-1A, מכשיר ניתוח נייד לאיזון במישור אחד ובשני מישורים ולאבחון רעידות. Nikolai מעורב אישית בתמיכת הלקוחות, בטיפול במקרי איזון מורכבים ובפיתוח התוכנה. הוא עובד עם לקוחות ברחבי העולם, בכל שפה.

וואטסאפ
Balanset-1A · 1975 אירו שאל מהנדס