Бесплатный инженерный инструмент #063
Калькулятор выбора виброопоры
Выберите виброизоляционные опоры, исходя из массы машины, рабочей частоты и целевого процента изоляции. Рассчитайте необходимую жесткость опор, количество опор и статическое отклонение.
Результаты
Коэффициент передачи
Коэффициент передачи T определяет долю вибрационной силы, передаваемой через опоры:
где r = f/fn — это отношение частот. Для изоляции (T < 1) требуется r > √2.
Требуемая собственная частота
Исходя из целевого процента изоляции, требуемая собственная частота составляет:
Требуемая жесткость
Статический прогиб
Дано: Масса машины = 500 кг, рабочая частота = 25 Гц, изоляция цели = 90%, 4 крепления.
T = 1 − 0,90 = 0,10
r = √(1/T + 1) = √(11) = 3,317
fn = 25 / 3,317 = 7,54 Гц
kобщий = m × (2πfn)² = 500 × (2π × 7,54)² = 1122 кН/м
kза крепление = 1122 / 4 = 280,5 кН/м ≈ 280,5 Н/мм
Статическое отклонение = mg/k = 500 × 9,81 / 1 122 000 = 4,37 мм
⚠️ Примечание: Данный калькулятор предполагает отсутствие демпфирования и изоляция по одной степени свободы. В реальных системах демпфирование снижает усиление резонанса, но незначительно ухудшает высокочастотную изоляцию.
Выбор виброизоляторов (виброопор) осуществляется исходя из массы машины, рабочей частоты возмущения и требуемой степени виброизоляции. Собственная частота опор должна быть значительно ниже частоты возмущения: как минимум fn ≤ fd/√2 для начала виброизоляции и fn ≤ fd/3 для достижения 90% эффективности изоляции.
Для общепромышленного оборудования обычно достаточно эффективности виброизоляции 80–90%. Для ответственных агрегатов, установленных вблизи прецизионного оборудования или на межэтажных перекрытиях, требуется 95% и выше. Более высокая степень изоляции требует более мягких опор с большей статической осадкой.
Собственная частота fn = (1/2π)√(g/δst), где δst — статическая осадка (прогиб) опоры под весом машины. Осадка около 25 мм дает собственную частоту fn ≈ 3,1 Гц. Чем мягче опоры, тем больше статическая осадка, ниже собственная частота fn и выше эффективность виброизоляции.
Обычно устанавливают 4 виброопоры для машин с прямоугольной рамой (по одной по углам). Для треугольных схем используют 3 опоры, а для тяжелых протяженных агрегатов или при неравномерном распределении веса — 6 и более опор. Каждая опора воспринимает соответствующую долю общей весовой нагрузки.
Слишком жесткие опоры: Недостаточная виброизоляция, вибрация передается напрямую на фундамент или перекрытие.
Слишком мягкие опоры: Чрезмерная статическая осадка, риск потери устойчивости (раскачивания) агрегата и сильная раскачка при прохождении резонанса во время пуска и останова. Опоры должны надежно нести рабочую нагрузку при допустимой величине осадки.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные приборы и программное обеспечение для балансировки оборудования на месте. Обеспечивают оптимальную виброизоляцию непосредственно на объекте. Используются более чем в 50 странах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — инженер по вибрационному анализу, основатель и генеральный директор Vibromera. Более 15 лет он балансирует вращающееся оборудование в полевых условиях, а не на испытательном стенде: мульчеры, промышленные вентиляторы, дробилки, центрифуги, валы и шпиндели. Именно из этой работы выросли приборы Balanset — они задумывались как инструмент, который специалист может принести к машине и применить самостоятельно, прямо на месте, а не как лабораторное оборудование. Vibromera основана в 2017 году, а с 2023 года базируется в Порту, Португалия. Здесь происходят разработка, сборка и поддержка линейки Balanset. Флагманский прибор — Balanset-1A, портативный анализатор для одно- и двухплоскостной балансировки и вибродиагностики. Nikolai лично участвует в поддержке клиентов, в разборе сложных случаев балансировки и в разработке программного обеспечения. Он работает с клиентами по всему миру, на любом языке.
