Що таке передача віброізоляції?

Коефіцієнт передачі (T) – це відношення переданої сили до збурюючої сили. T < 1 означає, що ізоляція ефективна (сила зменшена). T > 1 означає, що кріплення підсилює вібрацію, що відбувається поблизу резонансу. Ефективна ізоляція вимагає роботи значно вище власної частоти (співвідношення частот r > √2 ≈ 1,414).

Як вибрати правильну жорсткість кріплення?

Жорсткість кріплення визначає власну частоту системи. Для ефективної ізоляції власна частота повинна бути щонайменше в 2,5–4 рази нижчою за робочу частоту машини. Менша жорсткість = нижча власна частота = краща ізоляція, але занадто м'яке кріплення призводить до надмірного статичного прогину та нестабільності.

Який типовий коефіцієнт демпфування для кріплень машин?

Типові коефіцієнти демпфування: гумові опори ζ ≈ 0,03–0,10, пружинні ізолятори ζ ≈ 0,01–0,03, пневматичні пружини ζ ≈ 0,02–0,05. Більше демпфування зменшує резонансне посилення, але дещо знижує ефективність ізоляції високих частот.

Чому додавання маси фундаменту допомагає зменшити вібрацію?

Збільшення загальної маси (машина + фундамент) знижує власну частоту за тієї ж жорсткості, збільшуючи коефіцієнт частот. Це переміщує систему вище резонансу, покращуючи ізоляцію. Важчий фундамент також важче прискорити, що безпосередньо зменшує амплітуду коливань.

Що відбувається при резонансі (співвідношення частот r = 1)?

При резонансі коефіцієнт передачі різко досягає піку. При низькому демпфуванні (ζ = 0,05) T може перевищувати 10× — це означає, що передана сила в 10 разів перевищує збурювальну силу. Ось чому машини ніколи не повинні працювати на своїй власній частоті або поблизу неї. Під час розгону/вибігу короткочасний прохід через резонанс контролюється збільшенням демпфування.

Інструмент вільного інжинірингу

Вібрація фундаменту від машини

Розрахуйте передану силу від дисбалансу машини до фундаменту, коефіцієнт передачі, власну частоту та ефективність віброізоляції.

Передаваність Ефективність ізоляції Власна частота

Маса машини (кг)

Дисбаланс (г·мм)

Швидкість (обороти за хвилину)

Маса фундаменту (кг)

Загальна жорсткість кріплення k (Н/мм)

Коефіцієнт демпфування ζ (за замовчуванням 0,05)

Швидкі пресети

Результати

Передана сила на фундамент

—

Коефіцієнт передачі T

—

Коефіцієнт частот r = ω/ω_n

—

Власна частота f_n

—

Сила дисбалансу F_unbal

—

Ефективність ізоляції

—

Сила дисбалансу

Відцентрова сила, що виникає внаслідок дисбалансу машини:

Власна частота

Власна частота системи машина-фундамент на кріпленнях:

Де k – загальна жорсткість кріплення (Н/мм × 1000 → Н/м), а m_{загальна сума} = м_машина + м_{фундамент}.

Передаваність

Співвідношення переданої сили до збурюючої сили, включаючи демпфування:

r = ω/ω_n — коефіцієнт частот
ζ — коефіцієнт демпфування (безрозмірний)
Т < 1 — ізоляція ефективна
Т > 1 — посилення (близько резонансу)

Ефективність ізоляції

Практичний приклад

Приклад — Вентилятор на бетонному фундаменті

Дано: Машина 500 кг, дисбаланс 3000 г·мм, 3000 об/хв, фундамент 2000 кг, k = 5000 Н/мм, ζ = 0,05

ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 рад/с

Ф_{незбалансований} = 3000 / 1e6 × 314,16² = 296,1 пн. ш.

ω_n = √(5 000 000 / 2500) = 44,72 рад/с → f_n = 7,12 Гц

r = 314,16 / 44,72 = 7,02

T ≈ 0,0206, F_{передано} = 296,1 × 0,0206 = 6,1 пн.ш.

Ефективність ізоляції = 97.9%

💡 Порада: Для ефективної ізоляції прагніть до коефіцієнта частот r > 3 (ефективність ізоляції > 88%). Це означає, що власна частота повинна бути щонайменше в 3 рази нижчою за робочу частоту.

Вібрація фундаменту від машини | Передана сила

Опубліковано Микола Шелковенко на 15 лютого 2026 року 15 лютого 2026 року

Результати

Сила дисбалансу

Власна частота

Передаваність

Ефективність ізоляції

Практичний приклад