Bezplatný inžiniersky nástroj — #013
Kalkulačka prenosu vibrácií
Vypočítajte prenosovú funkciu T systému na izoláciu vibrácií. Zadajte frekvenciu pôsobenia, vlastnú frekvenciu a tlmiaci pomer, aby ste získali prenosnosť a účinnosť izolácie.
Výsledky
Prenosnosť systému SDOF
Pre systém s jedným stupňom voľnosti (SDOF) s viskóznym tlmením je pomer prenosnosti T:
Kde r = f / fn je pomer frekvencií a ζ je tlmiaci pomer.
Kľúčové regióny
- r < 1 — Pod rezonanciou: T ≈ 1 (bez izolácie)
- r ≈ 1 — Rezonancia: T dosahuje vrchol (zosilnenie)
- r = √2 ≈ 1,414 — Bod kríženia: T = 1 bez ohľadu na tlmenie
- r > √2 — Izolačná oblasť: T < 1, vibrácie sú znížené
Účinnosť izolácie
Účinnosť izolácie má význam iba vtedy, keď T < 1 (t. j. r > √2).
Fázový uhol
Praktický príklad
Vzhľadom na to, že: Vynucujúca frekvencia = 50 Hz, Vlastná frekvencia = 15 Hz, ζ = 0,05
r = 50 / 15 = 3,333
T = √(1 + (2 × 0,05 × 3,333)²) / √((1 − 3,333²)² + (2 × 0,05 × 3,333)²)
T = √(1,111) / √(102,23 + 0,111) = 1,054 / 10,117 = 0.104
Účinnosť izolácie = (1 − 0,104) × 100 = 89.6%
⚠️ Poznámka: Tento vzorec platí pre systémy SDOF. Reálne štruktúry môžu mať viacero rezonancií. Vždy overte meraniami.
Vibration transmissibility T is the ratio of the response amplitude to the excitation amplitude in a vibration isolation system. T < 1 means vibration is being isolated; T > 1 means amplification is occurring, especially near resonance.
For an undamped system, isolation begins when the frequency ratio r = f/fn exceeds √2 ≈ 1.414. Below this ratio, the mount amplifies vibration rather than reducing it. The T = 1 crossover at r = √2 holds for any damping ratio.
Low damping (ζ = 0.01–0.1) gives better isolation at high frequency ratios but results in higher resonance peaks. Moderate damping (ζ = 0.1–0.3) limits resonance amplification at the expense of some high-frequency isolation performance.
Isolation efficiency = (1 − T) × 100%. For example, T = 0.1 means 90% isolation efficiency. This metric is only meaningful when T < 1, i.e., when the frequency ratio r > √2.
The frequency ratio r = f/fn, where f is the forcing (excitation) frequency and fn is the natural frequency of the isolation system. The system's dynamic response depends primarily on this ratio and the damping ratio ζ.
Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.
Profesionálne prístroje na vyvažovanie vibrácií v teréne a analyzátory vibrácií. Meria prenosnosť a účinnosť izolácie priamo na mieste. Používajú sa vo viac ako 50 krajinách.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.
