Klanten stellen ons soms een eenvoudige vraag: “Kan deze isolator 90% trillingsisolatie bieden?”

Het percentage klinkt eenvoudig, maar het kan niet alleen worden beantwoord aan de hand van het isolatiemodel.

In toepassingsbeoordelingen hebben we gezien dat klanten eerst een bevestiging kiezen op basis van de laadcapaciteit en later de trillingsfrequentie controleren.De bevestiging kan de apparatuur veilig ondersteunen, maar nog steeds te dicht bij resonantie werken om nuttige isolatie te bieden.

Daarom vraagt HOAN gewoonlijk om het gewicht van de apparatuur en de trillingsfrequentie samen.

Hoe wordt de efficiëntie van de trillingsisolatie berekend?

Isolatie-efficiëntie beschrijft de vermindering van de door een isolatiesysteem overgedragen trillingen.

Een veelgebruikte uitdrukking is:

Isolatie-efficiëntie (%) = (1 − T) × 100

waarbij T de trillingsoverdraagbaarheid is.

Als: T = 0.2

dan:Isolatie-efficiëntie = 80%

Eenvoudig gezegd bedraagt de door deze transmissibiliteitsverhouding weergegeven verzonden respons 20% van de input.

Dit betekent echter niet dat de isolator een vaste efficiëntie van ¥80% heeft. ¥ Verander de prikkelfrequentie of de ondersteunde massa en het resultaat kan veranderen.

Dit is het eerste onderscheid dat we maken bij het beoordelen van een isolement aanvraag.

Waarom de frequentiegraad de isolatie-efficiëntie bepaalt

Voor een vereenvoudigd trillingsisolatiesysteem is de belangrijkste relatie de frequentieverhouding:

r = f / fn

waar:

·f = frequentie van opwinding

·fn = natuurlijke frequentie van het geïsoleerde systeem

Het gedrag verandert aanzienlijk naarmate deze verhouding toeneemt.

Deze relatie is veel nuttiger dan het vragen van een isolatiepercentage zonder de frequentie te specificeren.

Een praktisch voorbeeld: Elektrische apparatuur aan boord van schepen

Beschouw een elektrische kast aan boord van een schip die wordt blootgesteld aan een dominante trilling van ongeveer 30 Hz.

Als het gemonteerde systeem een natuurlijke frequentie van 15 Hz heeft:

r = 30 / 15 = 2

Het systeem is boven de theoretische isolatiegrens, maar de frequentiegraad is nog steeds relatief laag.

Denk nu aan een isolator die de natuurlijke frequentie van het systeem verlaagt tot 7,5 Hz:

r = 30 / 7,5 = 4

De hogere verhouding kan aanzienlijk betere trillingsdemping bieden.

Op papier lijkt de tweede optie beter, maar in een werkelijke installatie kan de zachtere bevestiging de behuizing van de kast wellicht vergroten.

De afstand tussen de kabels, de beweging van de aansluitingen, de stabiliteit van de montage en de beschikbare vervoersmogelijkheden maken nu deel uit van de beslissing.

Dit is een situatie waar we bij de selectie van de isolator op letten: een lagere natuurlijke frequentie kan de theoretische isolatie verbeteren.maar de resulterende beweging moet nog steeds passen bij de installatie van de apparatuur.

30 Hz Opwinding

Optie A: fn = 15 Hz → r = 2
Optie B: fn = 7,5 Hz → r = 4

Onderaan:

Hoger frequentieverhouding → lagere transmissibiliteit, maar controleer de beschikbare reizen.

Hoe stijfheid en massa van apparatuur de natuurlijke frequentie beïnvloeden

Voor een vereenvoudigd systeem:

fn = (1 / 2π) √(k / m)

waarbij k de stijfheid is en m de ondersteunde massa.

Dit verklaart waarom het selecteren van een isolator alleen op maximale belasting problemen kan veroorzaken.

Twee bevestigingsstukken kunnen allebei hetzelfde gewicht van de uitrusting dragen, terwijl ze zeer verschillende stijfheidskenmerken hebben.Hun natuurlijke frequenties en dus hun isolatieprestaties kunnen verschillen..

Vermindering van de stijfheid verlaagt over het algemeen de natuurlijke frequentie en verbetert de isolatie wanneer de werkfrequentie voldoende hoog is.

De kosten zijn extra afwijking.

Voor apparatuur met een beperkte vrije ruimte is het eenvoudig kiezen van de zachtste beschikbare bevestiging zelden een goede technische aanpak.

Hoe demping de trillingsisolatie beïnvloedt

Demping is het belangrijkst rond resonantie omdat het de responspiek regelt.

Meer demping zorgt echter niet automatisch voor een betere isolatie bij frequenties die ver boven de resonantie liggen.

Voor niet-lineaire ontwerpen zoals draadtouwisolatoren en wrijvingsdempende isolatoren kunnen de werkelijke testgegevens voor belastingafwijkingen en trillingen nuttiger zijn dan de bevestiging als een ideale lineaire veer te beschouwen.

Dit is met name relevant wanneer apparatuur een variabele snelheid, start- en stopstand ondergaat in plaats van continu op één vaste frequentie te werken.

Waarom het bedieningsfrequentiebereik belangrijk is

Een generator, compressor of ventilator gedraagt zich zelden als een perfecte enkelfrequente trillingsbron.

Stel dat een compressor een significante trilling heeft rond 25 Hz en 50 Hz.Het beoordelen van de isolator alleen bij 50 Hz kan een uitstekende isolatie laten zien, terwijl een potentiële reactie die dichter bij resonantie ligt bij de lagere frequentie wordt over het hoofd gezien.

Voor apparatuur met variabele snelheid kunnen start en stop ook de natuurlijke frequentie van het systeem overspoelen.

In deze toepassingen willen we liever het werkfrequentiebereik of het trillingsspectrum bekijken, niet slechts één frequentiewaarde.

Dat vertelt ons meestal meer over de werkelijke isolatievereiste dan een gevraagd percentage zoals ¥90% efficiëntie.

Is 90% isolatie altijd beter dan 80%?

Niet als het te veel beweging veroorzaakt.

Een zachter isolatiesysteem kan de verzwakking verbeteren, maar overmatige afbuiging kan leiden tot kabelverspanning, verbindingsbewegingen, contact met omringende structuren of slechte stabiliteit van de apparatuur.

De technische doelstelling is derhalve niet het hoogst mogelijke percentage.

Het is de bedoeling om de overgedragen trillingen tot een aanvaardbaar niveau te verminderen zonder de beschikbare verplaatsing te overschrijden of de installatie in gevaar te brengen.

Dit evenwicht is vooral belangrijk voor kasten, communicatieapparatuur, optische systemen en andere installaties waar de bewegingsruimte beperkt is.

Welke informatie heeft HOAN nodig?

Voor een voorlopige controle van de isolatie zijn het gewicht van de apparatuur en de trillingsfrequentie de beste uitgangspunten.beschikbare beweging en zwaartepunt wanneer het bekend is.

Indien testgegevens beschikbaar zijn, wordt het oorspronkelijke trillingsspectrum gestuurd in plaats van het in één frequentie te converteren.

Een montage tekening is ook nuttig, omdat hierdoor vaak problemen met de belastingverdeling en de vrijheid van het voertuig worden aangetoond die niet alleen op basis van het gewicht van de apparatuur kunnen worden vastgesteld.

Voor toepassingen die ook een aparte mechanische schokvereiste hebben, moet de schokprestatie onafhankelijk van de trillingsisolatie-efficiëntie worden beoordeeld.

Veelgestelde vragen

Is 90% trillingsisolatie goed?

Het kan, maar het percentage heeft alleen betekenis wanneer de bedrijfsfrequentie en de meetomstandigheden bekend zijn.

Wanneer begint de trillingsisolatie?

Voor een vereenvoudigd lineair systeem daalt de transmissibiliteit onder 1 wanneer de verhouding tussen opwinding en natuurlijke frequentie ongeveer √2 overschrijdt.

Biedt een zachtere trillingsisolatie een betere isolatie?

Het kan de natuurlijke frequentie van het systeem verlagen en de isolatie bij hogere frequentieverhoudingen verbeteren, maar het verhoogt ook de afbuiging.