Как подбирать виброизоляторы серии DVA, DVB, DVC, DVE, GN 148 или опоры для тяжелых конструкций типа LW.A, пошаговая инструкция, термины, необходимые данные и определения.

Основные понятия и определения, необходимые при выборе элементов гашения вибраций, которые необходимы для расчета и подбора:

• Интерференционная частота [Гц]: это частота, исходящая от оборудования и устройств. Например - частота вращения ведущего вала электродвигателя [об/мин]. Для самых распространенных общепромышленных двухполюсных асинхронных двигателей она составляет 3000 об/мин, 4х полюсных – 1500 об/мин и 6-ти полюсных - 1000 об/мин.

• Статическая нагрузка F [Н]: это нагрузка, действующая на каждый отдельный элемент амортизации вибрации (виброизолирующую опору). При правильной установке и равномерном распределении нагрузки это вес конструкции в Н деленный на количество опор этой конструкции.. 

• Степень изоляции [%]: это величина поглощения интерференционной частоты (демпфирование), или другими словами процент уменьшения вибрации.

• Сжатие, или статическое отклонение [мм]: это изменение в высоте демпфирующего элемента (сжатие резины, которую мы рассматриваем как пружину) под воздействием веса конструкции.

• Жёсткость R [Н/мм]: это нагрузка, которая приводит демпфирующий элемент к сжатию на 1 мм (жёсткость пружины).

    В зависимости от типа выбранных виброопор, особенности мы рассматривали в предыдущей статье, ниже приведена пошаговая инструкции для виброгасителей серии DVA, DVB, DVC, DVE, GN 148 или опор для тяжелых конструкций типа LW.A.

Рис.1 Диаграмма выбора виброизолятора с указанием степени изоляции.

    В данной диаграмме по вертикальной оси показано отклонение (сжатие) демпфирующего элемента под воздействием веса конструкции, а по горизонтали – интерференционная частота в Гц, либо об/минуту.

    Наклонные линии показывают степень изоляции в %.

    Серая область с надписью резонансная частота – это собственная частота виброизолятора, при работе в данной области не будет достигнута изоляция от вибрации, или проще, виброизолятор не будет работать, может возникнуть резонанс, или усиление колебаний.

    Теперь более подробно рассмотрим на конкретном примере, как работать с данной диаграммой.

    К примеру, мы хоти погасить вибрацию двухполюсного асинхронного двигателя, массой 64 кг (640 Н), установленного на 4-х фланцевыхвиброгасителях серии DVE. Считаем, что нагрузка распределена равномерно.

Тогда на одну опору приходится 640 Н/4 = 160 Н.

Мы хотим, чтобы выбранные виброгасители гасили 95% вибрации.

На диаграмме находим наклонную линию, соответствующую 95%

Зная количество оборотов, а в нашем случае это 3000 об/мин, проводя прямую вертикально вверх находим точку пересечения с наклонной прямой, которая соответствует 95 % гашения вибрации.

По шкале отклонения (сжатие) находим необходимую степень сжатия виброизолятора. В нашем конкретном случае виброгаситель должен быть сжат на 1,6 мм.

Из первоначальных данных нам уже известно, что нагрузка на один элемент составляет 160 Н.

Разделив нагрузку на один элемент (160 Н) на сжатие в 1,6 мм получим, что необходимая жесткость в нашем случае составляет 100 Н/мм.

Такое близкое значение будем искать в таблице к элементам DVE в карточке товара.

ВАЖНО. При выборе элемента необходимо искать жесткость, которая максимально близка к рассчитанной нами, но не должна превышать ее, иначе возможно повреждение элемента при работе, а при значительном расхождении расчетной и табличной в меньшую сторону, выбранный элемент не даст необходимых нам результатов в плане понижения вибрации.

Из карточки товара DVE-A видим, что наиболее близок по необходимой жесткости модель DVE-33-M8-A-60, либо в варианте из нержавеющей  стали для агрессивных сред - модель DVE-33-SST-M8-A-60 у которых жесткость составляет 103 Н/мм.

    Проверим максимально допустимую нагрузку для выбранного элемента. Она составляет 617 Н, что меньше чем необходимая нагрузка в 160 Н в нашем конкретном случае. Максимально допустимое сжатие, при котором возможно повреждение гасящей резиновой вставки, составляет 6 мм, что меньше 1,6 мм для нашего применения.

    В дополнении скажем, что исходя из нашего выбора видно, двигатель будет работать на 26 децибел тише относительно такого же двигателя, работающего без виброизоляции.  

Что еще мы можем вынести при внимательном рассмотрении этой диаграммы.

    К примеру, если мы будем регулировать данный двигатель с помощью частотного преобразователя, то при увеличении оборотов степень изоляции вибраций повышается, а при снижении оборотов наоборот, будет падать и на 1000 об./мин составит приблизительно 25-35%.

    При оборотах от 900 и ниже – подобранная нами конструкция не будет работать. Для таких случаев необходимо рассматривать варианты решения проблемы по принципам, рассмотренным в статье о демпферах и виброгасителях.