Ingyenes mérnöki eszköz
Rugóválasztás célfrekvencia szerint
Számítsa ki a szükséges rugómerevséget adott tömeg és célzott sajátfrekvencia esetén. Tervezzen rezgéscsillapító rendszereket a szükséges rugóállandó meghatározásával.
Eredmények
Szükséges rugómerevség
Adott tömeg és kívánt természetes frekvencia esetén a szükséges rugómerevséget a k-ra megoldott természetes frekvenciaegyenletből származtatjuk:
- m — a megtámasztott gép tömege (kg)
- f — célzott természetes frekvencia (Hz)
- k — szükséges teljes rugómerevség (N/m); ossza el 1000-rel N/mm esetén
RPM-Hz átváltás
Statikus elhajlás és rugónkénti merevség
Ahol g = 9,81 m/s², és k N/mm-ben van megadva az elhajlási eredmény mm-ben.
Gyakorlati példa
Adott: Géptömeg = 300 kg, Célfrekvencia = 4 Hz, 4 rugó
ω = 2π × 4 = 25,13 rad/s
k = 300 × (25,13)² = 300 × 631,7 = 189 510 N/m = 189,5 N/mm
δ_statikus = 300 × 9,81 / 189 510 × 1000 = 15,5 mm
k rugónként = 189,5 / 4 = 47,4 N/mm
Egyenértékű fordulatszám = 4 × 60 = 240 fordulat/perc
ℹ️ Tervezési szabály: A hatékony rezgésszigetelés érdekében a természetes frekvencia legfeljebb a legalacsonyabb üzemi frekvencia 1/3-a lehet. Ez legalább 87,5% szigetelést biztosít.
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.
Az ezen az oldalon ismertetett eljárásokat a Vibromera csapata dolgozta ki, és a helyszínen tesztelte a Balanset-1A segítségével, amely egy hordozható, kétcsatornás kiegyensúlyozó és rezgésanalizátor a helyszíni kiegyensúlyozáshoz.
Professzionális hordozható kiegyensúlyozók, rezgésanalizátorok és állapotfelügyeleti rendszerek, amelyeket több mint 50 országban használnak. Optimális szigetelőrendszerek tervezése és teljesítményük helyszíni ellenőrzése.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko rezgésanalízis-mérnök, valamint a Vibromera alapítója és ügyvezetője. Több mint 15 éve nem próbapadon, hanem a helyszínen egyensúlyoz ki forgó berendezéseket: mulcsozókat, ipari ventilátorokat, törőgépeket, centrifugákat, tengelyeket és orsókat. Ebből a munkából nőttek ki a Balanset műszerek — olyan eszköznek szánták őket, amelyet a szakember magával vihet a géphez, és egyedül, a helyszínen használhat, nem pedig laboratóriumi berendezésnek. A Vibromera 2017-ben alakult, és 2023 óta a portugáliai Portóban működik. A Balanset sorozat fejlesztése, összeszerelése és támogatása itt zajlik. A zászlóshajó műszer a Balanset-1A, egy hordozható analizátor egy- és kétsíkú kiegyensúlyozáshoz, valamint rezgésdiagnosztikához. Nikolai személyesen részt vesz az ügyfélszolgálatban, a nehéz kiegyensúlyozási esetek megoldásában és a szoftver fejlesztésében. A világ minden tájáról érkező ügyfelekkel dolgozik, bármilyen nyelven.
