Eine Maschine kann durch Schwingungsisolatoren korrekt unterstützt werden und dennoch stärker vibrieren als erwartet. Wenn dies geschieht, sollte eine der ersten Prüfungen das Verhältnis zwischen der Anregungsfrequenz und der Eigenfrequenz des isolierten Systems sein.

Das Frequenzverhältnis ist:

r=f/f_{Für die endgültige Auswahl sollte das Frequenzverhältnis zusammen mit Dämpfung, Lasten am Befestigungspunkt, statischer Durchbiegung, verfügbarem Stoßweg und Einbaurichtung überprüft werden.}​

wobei f die Anregungsfrequenz und fn die Eigenfrequenz ist.

Als schnelle Referenz zeigt r≈1 ein Resonanzrisiko an, während r>√2 den Beginn des Isolationsbereichs im grundlegenden ungedämpften Modell markiert.

Von U/min zu Frequenzverhältnis

Rotierende Geräte werden oft in U/min und nicht in Hz angegeben. Konvertieren Sie zuerst die Drehzahl:

f=RPM\60

Für einen Motor, der mit 1.200 U/min läuft:

f=1200\60=20Hz

Wenn das isolierte System eine Eigenfrequenz von 6 Hz hat:

r=20\6≈3.33

Der Berechnungsablauf ist also:

1.200 U/min → 20 Hz → 20/6 → r=3.33r=3.33

Bei Lüftern, Pumpen, Kompressoren und Getriebesystemen repräsentieren U/min möglicherweise nicht jede wichtige Anregung. Blattpassfrequenzen, Harmonische oder Zahnrad-Mischfrequenzen müssen möglicherweise ebenfalls überprüft werden.

Was sagt das Frequenzverhältnis aus?

Das Frequenzverhältnis zeigt an, wo die Betriebsfrequenz relativ zur Eigenfrequenz des Isolationssystems liegt.

*Der r=√2 Crossover gilt für das üblicherweise verwendete ungedämpfte Basis-Erregungs-Verschiebungs-Übertragungsmodell. Die tatsächliche Reaktion hängt von der Dämpfung, den Isolatorkennlinien und der Definition der Übertragbarkeit ab.

Frequenzverhältnis vs. Übertragbarkeit

Das Frequenzverhältnis und die Übertragbarkeit beschreiben unterschiedliche Teile desselben Systemverhaltens.

Das Frequenzverhältnis r gibt an, wie weit die Betriebsfrequenz von der Eigenfrequenz des Systems entfernt ist.

Die Übertragbarkeit T beschreibt, wie viel Schwingung durch das Isolationssystem gelangt.

In der Nähe von r=1 tritt das System in den Schwingungsverstärkungsbereich ein. Sobald die Betriebsfrequenz ausreichend über die Resonanz hinausgeht, tritt sie in den Isolationsbereich ein.

Eine Übertragbarkeitskurve macht diesen Zusammenhang leichter ersichtlich:

Unterhalb der Resonanz → Resonanzbereich → Crossover → Isolationsbereich

Dies ist auch der Grund, warum die Auswahl eines Isolators nur anhand der Tragfähigkeit zu schlechten Ergebnissen führen kann. Eine Halterung kann die Ausrüstung korrekt tragen, aber dennoch zu nahe an der Resonanz arbeiten.

Technische Anmerkung: Die Dämpfung hilft, den Resonanzpeak zu unterdrücken, was nützlich ist, wenn die Ausrüstung während des Starts oder Stopps ihre Eigenfrequenz durchläuft. Weit im Isolationsbereich führt jedoch eine höhere Dämpfung nicht unbedingt zu einer besseren Isolation.

Geräte mit variabler Drehzahl können die Resonanz überqueren

Die maximale U/min allein beschreibt nicht die vollständigen Betriebsbedingungen von Geräten mit variabler Drehzahl.

Nehmen Sie ein System mit einer Eigenfrequenz von 8 Hz und einer normalen Betriebsdrehzahl von 1.800 U/min.

Bei voller Geschwindigkeit:

f=1800\60=30Hz

Der normale Betriebspunkt liegt weit über der Resonanz.

Aber während des Starts durchläuft die Maschine:

8 Hz×60=480 U/min

Bei etwa 480 U/min:

r≈1

Das Isolationssystem durchläuft direkt seinen Resonanzbereich.

Wie lange sich die Ausrüstung in der Nähe dieser Geschwindigkeit befindet, ist wichtig. Ein Motor, der schnell durch die Resonanz beschleunigt, stellt ein anderes Problem dar als eine Ausrüstung, die kontinuierlich um die gleiche Frequenz arbeitet.

Aus diesem Grund fragen HOAN-Ingenieure bei der Bewertung von Geräten mit variabler Drehzahl normalerweise nach dem Betriebsbereich der U/min und nicht nur nach der maximalen U/min.Warum das Streben nach dem höchsten r-Wert nach hinten losgehen kannDie Verringerung der Isolatorsteifigkeit reduziert die Eigenfrequenz und kann das Frequenzverhältnis erhöhen.

Aber es gibt eine mechanische Grenze, wie weit dieser Ansatz verfolgt werden sollte.

Ein zu weicher Isolator kann zu übermäßiger statischer Durchbiegung führen, den für Stöße verfügbaren Weg reduzieren oder bei hohen Geräten mit hohem Schwerpunkt zu viel Bewegung zulassen.

In der Praxis ist die Verringerung von f

n

nur nützlich, solange die statische Durchbiegung, der verfügbare Weg und die Stabilität der Ausrüstung akzeptabel bleiben._{Für die endgültige Auswahl sollte das Frequenzverhältnis zusammen mit Dämpfung, Lasten am Befestigungspunkt, statischer Durchbiegung, verfügbarem Stoßweg und Einbaurichtung überprüft werden.}Das Frequenzverhältnis sollte daher als Auswahlwerkzeug und nicht als endgültige Spezifikation behandelt werden.

Eine praktische Frequenzverhältnisprüfung

Bevor Sie einen Isolator auswählen, ermitteln Sie drei Werte:

1. Anregungsfrequenz f

Konvertieren Sie U/min in Hz und identifizieren Sie alle anderen signifikanten Anregungsfrequenzen.

2. Eigenfrequenz f

n

Verwenden Sie die unterstützte Last und die tatsächlichen Isolatorkennlinien._{Für die endgültige Auswahl sollte das Frequenzverhältnis zusammen mit Dämpfung, Lasten am Befestigungspunkt, statischer Durchbiegung, verfügbarem Stoßweg und Einbaurichtung überprüft werden.}

r=f\f

n

Überprüfen Sie dann den gesamten Betriebsdrehzahlbereich, insbesondere Start, Stopp und Betrieb bei niedriger Drehzahl._{Für die endgültige Auswahl sollte das Frequenzverhältnis zusammen mit Dämpfung, Lasten am Befestigungspunkt, statischer Durchbiegung, verfügbarem Stoßweg und Einbaurichtung überprüft werden.}

Für Geräte mit komplexen Anregungsfrequenzen, variablem Betrieb oder kombinierten Stoß- und Vibrationsanforderungen kann HOAN Engineering die Betriebsparameter überprüfen und eine geeignete Drahtseil-Isolatorkonfiguration empfehlen.

Technische Überprüfung: HOAN Engineering Team

Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.