Bezpłatne narzędzie inżynierskie #063
Kalkulator wyboru mocowania wibracyjnego
Wybierz mocowania tłumiące drgania na podstawie masy maszyny, częstotliwości pracy i docelowego procentu tłumienia drgań. Oblicz wymaganą sztywność mocowania, liczbę mocowań i ugięcie statyczne.
Wyniki
Współczynnik przenoszenia
Transmitancja T określa część siły drgań przenoszoną przez mocowania:
gdzie r = f/fn jest stosunkiem częstotliwości. Do izolacji (T < 1) potrzebujemy r > √2.
Wymagana częstotliwość naturalna
Wymagana częstotliwość drgań własnych na podstawie docelowego procentu izolacji wynosi:
Wymagana sztywność
Ugięcie statyczne
Biorąc pod uwagę: Masa maszyny = 500 kg, Częstotliwość robocza = 25 Hz, Izolacja docelowa = 90%, 4 mocowania
T = 1 − 0,90 = 0,10
r = √(1/T + 1) = √(11) = 3,317
fn = 25 / 3,317 = 7,54 Hz
kcałkowity = m × (2πfn)² = 500 × (2π × 7,54)² = 1 122 kN/m
kna mocowanie = 1122 / 4 = 280,5 kN/m ≈ 280,5 N/mm
Ugięcie statyczne = mg/k = 500 × 9,81 / 1 122 000 = 4,37 mm
⚠️ Uwaga: Ten kalkulator zakłada nietłumioną izolację o jednym stopniu swobody. Rzeczywiste mocowania mają tłumienie, które zmniejsza wzmocnienie rezonansowe, ale nieznacznie zmniejsza izolację wysokich częstotliwości.
Wibroizolatory dobiera się na podstawie masy maszyny, częstotliwości roboczej oraz wymaganej skuteczności izolacji w procentach. Wibroizolator musi mieć częstotliwość drgań własnych znacznie niższą od częstotliwości wymuszającej — zazwyczaj fn ≤ fd/√2 dla jakiejkolwiek izolacji oraz fn ≤ fd/3 dla 90% skuteczności izolacji.
Dla typowych maszyn przemysłowych standardem jest 80–90% izolacji. W przypadku urządzeń wrażliwych lub pracujących w pobliżu aparatury precyzyjnej pożądana jest skuteczność 95%+. Wyższy stopień izolacji wymaga bardziej podatnych wibroizolatorów o większym ugięciu statycznym.
Częstotliwość drgań własnych fn = (1/2π)√(g/δst), gdzie δst to ugięcie statyczne. Ugięcie ~25 mm daje fn ≈ 3,1 Hz. Bardziej podatne wibroizolatory = większe ugięcie = niższe fn = lepsza wibroizolacja.
Zazwyczaj stosuje się 4 wibroizolatory dla maszyn o podstawie prostokątnej (po jednym w każdym narożniku). Układ 3 punktów stosuje się przy podstawie trójkątnej, a 6 dla dużych maszyn lub przy nierównomiernym rozkładzie masy. Każdy wibroizolator przenosi odpowiednią część obciążenia całkowitego.
Zbyt sztywne: Niewystarczająca izolacja, drgania są przenoszone na fundament.
Zbyt miękkie (podatne): Nadmierne ugięcie statyczne, potencjalna niestabilność maszyny oraz wzmocnienie rezonansowe podczas rozruchu i wybiegu. Wibroizolatory muszą przenosić obciążenie przy zachowaniu dopuszczalnego ugięcia.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne urządzenia i oprogramowanie do wyważania w terenie. Optymalna izolacja drgań na miejscu. Używane w ponad 50 krajach.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
