Für Niederfrequenzschwingungen beginnt man mit der niedrigsten signifikanten Erregungsfrequenz und arbeitet dann rückwärts zur erforderlichen natürlichen Frequenz und statischen Ablenkung.

Für Maschinen, bei denen Platz und zulässige Bewegung zulässig sind, ist ein Verhältnis um 3 ∞ 4 ein nützlicher Ausgangspunkt für die Auswahl.

Beginnen Sie mit der Betriebsfrequenz

Das Frequenzverhältnis beträgt:

r = f / fn

wobei f die Erregungsfrequenz und fn die geladene natürliche Frequenz des Isolationssystems ist.

Bei rotierenden Maschinen liefert RPM eine schnelle erste Schätzung:

f = Umdrehungen / 60

Eine Maschine, die mit 1.200 U/min arbeitet, hat daher eine Grunddrehfrequenz von:

1,200 / 60 = 20 Hz

Dies ist nur ein Ausgangspunkt: Pumpen, Kompressoren, Generatoren und mobile Geräte können auch Harmoniken, Strukturresonanzen und Vibrationen aus verbundenen Komponenten erzeugen.Wenn gemessene Vibrationsdaten vorliegen, verwenden die dominierenden Frequenzen aus diesen Daten anstelle von RPM allein.

In der Nähe der natürlichen Frequenz des Systems kann die übertragene Vibration zunehmen.

Wie viel statische Abbiegung ist erforderlich?

Für ein idealisiertes vertikal-lineares Isolationssystem sind natürliche Frequenz und statische Ablenkung durch:

d = g / (4π2fn2)

Für schnelle technische Schätzungen:

d (mm) ≈ 248 / fn2

Diese Tabelle erläutert eine der praktischen Grenzen der Niederfrequenzisolation.

Die natürliche Zielfrequenz von 5 Hz auf 3 Hz zu senken, erfordert nicht etwas mehr Bewegung.

Diese zusätzliche Reise muss irgendwo in der Installation existieren.

Bevor Sie eine weichere Befestigung wählen, prüfen Sie den verfügbaren Freiraum, die Kabelbewegung, die flexiblen Rohrverbindungen und die zulässige Auslagerung der Ausrüstung.

Beispiel: 400 kg Generator bei 1.200 U/min.

Betrachten wir einen 400 kg schweren Generator, der durch vier Isolationspunkte unterstützt wird und mit 1.200 U/min arbeitet.

Die Grunddrehfrequenz beträgt:

1,200 / 60 = 20 Hz

Angenommen, das ursprüngliche Designziel ist eine natürliche Frequenz von 5 Hz:

r = 20 / 5 = 4

Die entsprechende statische Ablenkung beträgt:

d ≈ 248 / 52 ≈ 9,9 mm

Wenn der Schwerpunkt ungefähr zentriert ist, beträgt die nominale statische Last:

400 / 4 = 100 kg pro Stück

Die erste Prüfungspflicht ist daher spezifischer als die einfache Suche nach einem Schwingungsisolator mit einem Nenngewicht von mehr als 100 kg.

Ein Kandidat für eine Isolierung sollte ungefähr die erforderliche Betriebsbeugung um den tatsächlichen Lastpunkt von 100 kg erreichen und gleichzeitig genügend Fahrt für eine dynamische Bewegung behalten.

Wenn der Motor an einem Ende des Schlitts konzentriert ist, sind die vier Montagebelastungen möglicherweise nicht gleich.Eckbelastungen sollten dann aus dem tatsächlichen Schwerpunkt berechnet werden, bevor die Steifigkeit der Montage ausgewählt wird.

Dies ist wichtig, da ein unterbelasteter und ein überbelasteter Isolator bei unterschiedlichen effektiven natürlichen Frequenzen arbeiten können, auch wenn es sich um dasselbe Modell handelt.

Überprüfen Sie dynamische Steifheit, Dämpfung und Kriechen

Bei Niederfrequenzanwendungen sind drei Datenblattwerte besonders zu beachten.

Dynamisch-statische Steifigkeit: Die statische Steifigkeit repräsentiert möglicherweise nicht genau die während der Vibration beobachtete Steifigkeit.Wenn verfügbar, verwenden dynamische Steifheitsdaten, die in der Nähe der erwarteten Arbeitslast und Betriebsfrequenz gemessen werden.

Dämpfung: Mehr Dämpfung reduziert die Verstärkung in der Nähe der Resonanz, was nützlich ist, wenn variable Geschwindigkeitsmaschinen beim Starten oder Herunterfahren durch Resonanz gehen.Eine höhere Dämpfung bedeutet nicht automatisch eine bessere Isolierung bei jeder Frequenz.

Schleife: Elastomere Halterungen können die Abbiegung bei anhaltender Belastung und Temperaturbelastung verändern. Dies ist wichtig, wenn die Ausrichtung der Geräte und die langfristige natürliche Frequenz stabil bleiben müssen.

Diese Parameter werden wichtiger, wenn sich die Erregungsfrequenz dem unteren praktischen Bereich eines passiven Isolationssystems nähert.

Kautschuk, Stahlfeder oder Drahtseil?

Die niedrigste natürliche Häufigkeit ist nicht das einzige Auswahlkriterium.

Eine Stahlfeder ist häufig die praktischere Wahl, wenn allein eine sehr niedrige natürliche Frequenz die Hauptvoraussetzung ist.

Ein Drahtseil-Schwingungsisolator ist relevanter, wenn Schwingungen mit Schocks, Transportlasten, großen vorübergehenden Bewegungen oder anspruchsvollen Umweltbedingungen kombiniert werden.

Die Unterscheidung ist wichtig, da die Auswahl nach Produktart vor der Berechnung der erforderlichen natürlichen Frequenz zu einer falschen Befestigung führen kann.

Wenn das Weichwerden aufhört zu funktionieren

Eine schnelle Berechnung kann auch zeigen, wann konventionelle passive Isolierung unrealistisch ist.

Angenommen, die dominante Erregungsfrequenz beträgt nur 2 Hz und das Konstruktionsziel lautet:

r = 4

Die erforderliche natürliche Frequenz wird:

fn = 2 / 4 = 0,5 Hz

Mit derselben Beziehung zwischen statischer und deflektiver Bewegung:

d ≈ 248 / 0,52 ≈ 992 mm

Für gewöhnliche Industrieanlagen ist fast ein Meter statische Abbiegung nicht praktisch.

In diesem Punkt ist es unwahrscheinlich, daß die Prüfung von immer weicheren kompakten Halterungen das Problem löst.struktureller Übertragungsweg, Trägheitsbasis oder Gesamtisolationsarchitektur.

Diese Berechnung sollte vor der Auswahl eines Produkts erfolgen.

Eine praktische Auswahlsequenz mit niedriger Frequenz

Für die vorläufige Auswahl ist folgende Reihenfolge anzuwenden:

1Identifizieren Sie die niedrigste signifikante Erregungsfrequenz.

Wenn möglich, gemessene Vibrationsdaten verwenden; ansonsten mit Drehzahlen und bekannten Druckfrequenzen beginnen.

2Setzen Sie eine realistische Zielfrequenz.

Überprüfen Sie die Frequenzquote, anstatt davon auszugehen, daß eine weiche Befestigung die Maschine isoliert.

3Berechnen Sie die erforderliche statische Ablenkung.

Bestätigen Sie, dass die Ausrüstung und die Anlage die Bewegung physisch aufnehmen können.

4Berechnen Sie die Last an jedem Montagepunkt.

Verwenden Sie tatsächliche Schwerpunktinformationen, wenn die Lastverteilung ungleich ist.

5Vergleichen Sie die erforderliche Last und Ablenkung mit den Leistungsdaten des Isolators.

Anschließend ist die dynamische Steifigkeit, die Dämpfung, die Stoßanforderungen und die Umweltbedingungen zu überprüfen.

Diese Reihenfolge beseitigt viele ungeeignete Halterungen, bevor die Prototypenprüfung beginnt.

Brauchst du eine vorläufige Isolationsprüfung?

Für eine erste technische Prüfung ist das Gewicht der Ausrüstung, die Anordnung des Montagepunktes, die Betriebsumdrehungen oder die gemessene Vibrationsfrequenz, die zulässige Bewegung und der Stoßzustand anzugeben.

Aus diesen Werten lassen sich die Last pro Montagepunkt, die Ziel-Naturfrequenz und die erforderliche statische Abbiegung abschätzen, bevor ein spezifisches Isolatormodell ausgewertet wird.