Примеры применения виброизоляторов и демпферов на насосах, чиллерах, вибропитателях и испытательных стендах. Описаны принципы установки, оптимальное расположение и технические причины такого выбора.
В предыдущей статье мы останавливались по различным сериям демпфирующих элементов от ELESA+GANTER по различным отраслям машиностроения. Сейчас более подробно рассмотрим как такие решения воплощены на практике.
Демпферные виброизолирующие проволочные подушки серии AVF.
На рисунке показан стенд для испытания изделий, оборудования или конструкций на динамические и ударные нагрузки.
Видно, что рама и барабаны опираются на демпфер серии AVF.
Это сделано по нескольким причинам:
- Защита основания и строения от ударов.
При сбросе груза возникают импульсные нагрузки, которые могут передаваться на бетонный пол или металлическое основание. AVF уменьшают и гасят пиковую силу передачи.
- Защита точных элементов стенда.
При ударах вибрации могут вызвать разбалансировку датчиков, люфты в подшипниках, расшатывание болтовых соединений. Демпферы поглощают эти колебания.
- Повышение точности измерений.
Если система оснащена датчиками ускорения или силы, виброзоляторы минимизируют паразитные колебания, чтобы не искажать данные.
- Безопасность оператора.
Вибрации после удара гасятся в основе, что снижает шум и вибрационную нагрузку на окружающие конструкции.
Также, как показано на схеме, эти демпфера отличаются возможностью различной комбинации крепления или просто установке на фиксирующие стержни.
На данном фотографии показано, что эта серия демпферов отлично зарекомендовала себя для крепления трубопроводов питательной воды высокой температуры и паропроводов на объектах энергетики. Благодаря использованию проволоки из нержавеющей стали, эти элементы способны выдерживать большие температуры, где применение обычных виброизоляторов проблематично.
Справа показана установка обычного трубопровода на виброизолирующие основы серии AVR.
Данная серия виброизолирующих элементов выдерживает нагрузки до 28000 Н, что позволяет использовать их для тяжелого оборудования и неблагоприятных условий работы, в частности, как показано на рисунке, вибрационном питателе для сыпучих грузов.
Виброизоляторы в такой установке выполняют две функции:
1. Динамическое
разделение между вибрирующей частью и фундаментом:
- предотвращают
передачу вибраций на опорную раму, фундамент или соседнее оборудование;
- уменьшают
шум и усталостные нагрузки на конструкции.
2. Резонансная
настройка системы:
- Демпферы подбираются по жёсткости так, чтобы рабочая частота питателя была близка к резонансной, что позволяет уменьшить требуемую мощность двигателя и увеличить эффективность колебаний.
Плоские резинометаллические демпферы AVR, установленные между рамой агрегата и основанием:
- снижают
передачу вибрации на перекрытие;
- гасят
колебания от компрессоров;
- защищают трубопроводы и арматуру от вибрационных нагрузок;
- служат дополнительной шумоизоляцией.
На схеме показано, что данный тип виброопор устанавливается внизу конструкции, как показано на монтажной схеме крепления транспортного модуля.
Серия демпферов AVМ.
На фотографии представлена градирня (охладительная башня) установленная на пружинных демпферах.
Внутри установлены вентиляторы большого диаметра и циркуляционные насосы, которые создают значительные вибрации.
Виброизоляторы под корпусом градирни:
- гасят
колебания от вентиляторов;
- защищают
металлические фермы и кровельные конструкции от усталостных нагрузок;
- снижают
шум, который мог бы передаваться через перекрытия на здание.
Пружины окрашены дополнительно в красный цвет потому, что дополнительно конструктора установили ограничитель хода.
На этом фото — внешние блоки систем кондиционирования, которые обеспечивают циркуляцию фреона в системах кондиционирования.
Внутри блоков — компрессоры и вентиляторы, создающие постоянные низкочастотные вибрации.
Виброопоры под блоками:
- изолируют
вибрации от перекрытий здания (особенно на крыше);
- уменьшают передачу структурного шума в помещения;
- защищают пайку фреоновых труб от микротрещин, вызванных постоянными колебаниями.
На этом фото показан центробежный насос с электродвигателем для подачи воды, растворов, технологических жидкостей в инженерных системах и производственных линиях.
Насос создаёт радиальные и осевые вибрации из-за неуравновешенности ротора и кавитации.
Установленные под рамой опоры с виброизоляцией:
- предотвращают
передачу вибраций на пол или фундамент;
- снижают
риск разрушения фланцев и трубопроводных соединений;
- позволяют точно выровнять установку при монтаже;
- продлевают срок службы подшипников и уплотнений.
Рассматривая приведенные примеры, можно констатировать суть применения каждого вида виброизоляторов и демпферов на конкретном типе оборудования:
Пружинные виброопоры (чиллеры, насосы)
Почему:
- Система имеет постоянно вращающуюся массу (ротор) и небольшую разбалансировку.
- При пуске и останове появляются низкочастотные переходные колебания.
- Пружина допускает большие перемещения без разрушения и даёт линейную упругость, демпфера пружинные отрабатывают раскачку и не передаёт её на основание.
Суть: нужна гибкость и устойчивость к перемещениям при малой демпфирующей способности.
Резиновые площадочные виброопоры (вибропитатели, транспортеры)
Почему:
- Нагрузка переменная, с периодическими ударами и микросмещениями.
- Система получает возбуждение от вибратора (двигатель с эксцентриками или электромагнит).
- Важно не раскачивать саму раму, а гасить колебания в основании.
- Резина сочетает упругость и вязкое демпфирование, выдерживает многократные циклы растяжения-сжатия, не раскачивается при изменении массы.
Суть: нужна стабильность при переменных нагрузках и встроенное гашение вибраций.
Проволочные демпферы (испытательные стенды, удары)
Почему:
- Работа в экстремальных условиях, эффективно работает при боковых и угловых нагрузках, многократные удары без усталостной нагрузки.
- Удары короткие, направленные в разные стороны, возможны асимметричные перегрузки.
- Проволока работает на сухом трении — быстро рассеивает огромную энергию без обратного пружинного отскока.
- Не боится перекосов и многоосевых колебаний при пуске/ударе.
Суть: нужна всесторонняя ударопрочность и высокая энергоёмкость без отскока.
