Alat Kejuruteraan Percuma
Pemilihan Musim Bunga mengikut Frekuensi Sasaran
Kirakan kekakuan spring yang diperlukan untuk jisim tertentu dan sasarkan frekuensi semula jadi. Reka bentuk sistem pengasingan getaran dengan menentukan kadar spring yang diperlukan.
Keputusan
Kekakuan Spring yang Diperlukan
Diberi jisim dan frekuensi semula jadi yang dikehendaki, kekakuan spring yang diperlukan diperoleh daripada persamaan frekuensi semula jadi yang diselesaikan untuk k:
- m — jisim mesin yang disokong (kg)
- f — frekuensi semula jadi sasaran (Hz)
- k — jumlah kekakuan spring yang diperlukan (N/m); bahagikan dengan 1000 untuk N/mm
Penukaran RPM kepada Hz
Pesongan Statik & Kekakuan Setiap Spring
Di mana g = 9.81 m/s² dan k adalah dalam N/mm untuk hasil pesongan dalam mm.
Contoh Praktikal
Diberi: Jisim mesin = 300 kg, Frekuensi sasaran = 4 Hz, 4 spring
ω = 2π × 4 = 25.13 rad/s
k = 300 × (25.13)² = 300 × 631.7 = 189,510 N/m = 189.5 N/mm
δ_statik = 300 × 9.81 / 189,510 × 1000 = 15.5 mm
k setiap spring = 189.5 / 4 = 47.4 N/mm
RPM Setara = 4 × 60 = 240 RPM
ℹ️ Peraturan reka bentuk: Untuk pengasingan getaran yang berkesan, frekuensi semula jadi hendaklah paling banyak 1/3 daripada frekuensi operasi terendah. Ini memastikan sekurang-kurangnya 87.5% pengasingan.
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.
Prosedur yang diterangkan pada halaman ini telah dibangunkan dan diuji di lapangan oleh pasukan Vibromera menggunakan Balanset-1A, iaitu pengimbang dua saluran mudah alih dan penganalisis getaran untuk pengimbangan rotor di tapak.
Pengimbang mudah alih profesional, penganalisis getaran dan sistem pemantauan keadaan yang digunakan di lebih 50 buah negara. Reka bentuk sistem pengasingan optimum dan sahkan prestasi di tapak.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ialah jurutera analisis getaran serta pengasas dan Ketua Pegawai Eksekutif (CEO) Vibromera. Selama lebih 15 tahun, beliau telah mengimbangi peralatan berputar terus di lapangan berbanding di bangku ujian: mulcher, kipas industri, penghancur, sentrifug, aci dan gelendong. Kerja inilah yang menjadi asal usul instrumen Balanset — ia direka sebagai alat yang boleh dibawa oleh pakar terus ke mesin dan digunakan bersendirian, di tapak, bukan sebagai peralatan makmal. Vibromera diasaskan pada 2017 dan telah berpangkalan di Porto, Portugal, sejak 2023. Pembangunan, pemasangan dan sokongan siri Balanset semuanya dijalankan di sini. Instrumen unggulan kami ialah Balanset-1A, penganalisis mudah alih untuk pengimbangan satu dan dua satah serta diagnostik getaran. Nikolai terlibat secara peribadi dalam sokongan pelanggan, menyelesaikan kes pengimbangan yang sukar, dan dalam pembangunan perisian. Beliau bekerja dengan pelanggan di seluruh dunia, dalam apa jua bahasa.
