Безкоштовний інженерний інструмент — #013
Калькулятор передачі вібрації
Розрахуйте передавальну функцію T системи віброізоляції. Введіть збуджувальну частоту, власну частоту та коефіцієнт демпфування, щоб отримати коефіцієнт передавання та ефективність ізоляції.
Результати
Передаваність системи SDOF
Для системи з одним ступенем вільності (SDOF) з в'язким демпфуванням коефіцієнт передачі T становить:
Де r = f / fn – коефіцієнт частот, а ζ – коефіцієнт демпфування.
Ключові регіони
- r < 1 — Нижче резонансу: T ≈ 1 (без ізоляції)
- r ≈ 1 — Резонанс: Т-піки (посилення)
- r = √2 ≈ 1,414 — Точка кросовера: T = 1 незалежно від демпфування
- r > √2 — Область ізоляції: T < 1, вібрація зменшена
Ефективність ізоляції
Ефективність ізоляції має значення лише тоді, коли T < 1 (тобто r > √2).
Фазовий кут
Практичний приклад
Дано: Частота форсування = 50 Гц, власна частота = 15 Гц, 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
Коефіцієнт ізоляції = (1 − 0.104) × 100 = 89.6%
⚠️ Примітка: Ця формула застосовується до систем SDOF. Реальні структури можуть мати кілька резонансів. Завжди перевіряйте за допомогою вимірювань.
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.
Процедури, описані на цій сторінці, були розроблені та випробувані в польових умовах командою Vibromera за допомогою Balanset-1A — портативного двоканального балансувального пристрою та аналізатора вібрації для балансування роторів на місці експлуатації.
Професійні польові балансувальні прилади та аналізатори вібрації. Вимірювання коефіцієнта передачі та ефективності ізоляції на місці. Використовуються у понад 50 країнах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — інженер з аналізу вібрації, а також засновник і генеральний директор «Vibromera». Понад 15 років він балансує обертове обладнання в польових умовах, а не на випробувальному стенді: мульчувачі, промислові вентилятори, дробарки, центрифуги, вали та шпинделі. Саме з цієї роботи народилися прилади «Balanset» — вони створювалися як інструмент, який фахівець може принести до машини й використовувати самостійно, на місці, а не як лабораторне обладнання. «Vibromera» заснована у 2017 році, з 2023 року базується в Порту, Португалія. Розробка, складання та підтримка лінійки «Balanset» відбуваються саме тут. Флагманський прилад — «Balanset-1A», портативний аналізатор для одно- та двоплощинного балансування і вібраційної діагностики. Nikolai особисто бере участь у підтримці клієнтів, вирішенні складних випадків балансування та розробці програмного забезпечення. Він працює з клієнтами по всьому світу, будь-якою мовою.
