يسألنا العملاء أحياناً سؤالاً بسيطاً: هل يمكن لهذا العازل توفير عزل اهتزازي بنسبة 90%؟
تبدو النسبة المئوية واضحة ، لكنها لا يمكن الإجابة عليها من نموذج العزل وحده. تتغير كفاءة العزل مع كتلة المعدات وتردد الإثارة وصلابة العزل والتخفيف.
في مراجعات التطبيقات، رأينا العملاء يختارون صلابة من قدرة الحمل أولا وتحقق من تردد الاهتزاز في وقت لاحق.قد يدعم الصعود بأمان المعدات ولكن لا تزال تعمل قريبة جدا من الرنين لتوفير عزل مفيد.
هذا هو السبب في أن HOAN عادة ما يطلب وزن المعدات وتردد الاهتزاز معا.
كفاءة العزل تصف انخفاض الاهتزاز المنقول من خلال نظام العزل.
تعبير شائع الاستخدام هو:
كفاءة العزل (%) = (1 − T) × 100
حيث T هي قابلية انتقال الاهتزاز.
إذا: T = 0.2
ثم:كفاءة العزل = 80%
بعبارات بسيطة، استجابة المرسلة تمثل هذه نسبة قابلية الإرسال هي 20٪ من المدخلات.
ولكن هذا لا يعني أن العزل لديه كفاءة ثابتة ٪ 80 ٪. ٪ تغيير تردد الإثارة أو الكتلة المدعومة ، والنتيجة يمكن أن تتغير.
هذا هو أول تمييز نقوم به عند مراجعة طلب العزل.
بالنسبة لنظام عزل اهتزاز بسيط ، فإن العلاقة الرئيسية هي نسبة التردد:
r = f / fn
حيث:
·f = تردد الإثارة
·fn = التردد الطبيعي للنظام المعزول
يتغير السلوك بشكل كبير مع زيادة هذه النسبة.
|
نسبة التردد |
استجابة النظام |
معناها في الممارسة |
|
r < 1 |
المعدات تتبع الإثارة |
العزلة القليلة المفيدة |
|
r ≈ 1 |
الرنين |
الرد قد يتجاوز المدخلات |
|
r > √2 |
بدأ العزلة |
انخفاض قابلية الإرسال إلى أقل من 1 |
|
r فوق √2 |
خفض قوي |
عزلة أفضل، تخضع لقيود السفر والاستقرار |
هذه العلاقة أكثر فائدة بكثير من طلب نسبة عزل دون تحديد التردد.
فكر في خزانة كهربائية على متن السفينة تتعرض لاهتزاز مهيمن حول 30 هرتز.
إذا كان للنظام المثبت تردد طبيعي 15 هرتز:
r = 30 / 15 = 2
النظام فوق عتبة العزل النظرية، ولكن نسبة التردد لا تزال منخفضة نسبيا.
الآن فكر في عازل يقلل من تردد النظام الطبيعي إلى 7.5 هرتز:
r = 30 / 7.5 = 4
نسبة أعلى يمكن أن توفر خفض اهتزاز أفضل بكثير.
على الورق، يبدو الخيار الثاني أفضل. في التثبيت الفعلي، ومع ذلك، فإن التثبيت الأرخص قد يسمح بحركة أكثر للخزانة.
مساحة الكابلات، حركة الجهاز، استقرار التركيب والرحلة المتاحة أصبحت الآن جزءا من القرار.
هذا هو الوضع الذي نولي اهتمامًا خاصًا له أثناء اختيار العزل: يمكن أن يؤدي التردد الطبيعي المنخفض إلى تحسين العزل النظري ،ولكن الحركة الناتجة لا يزال يجب أن تناسب تركيب المعدات.
30 هرتز الإثارة
الخيار A: fn = 15 Hz → r = 2
الخيار ب: fn = 7.5 هرتز → r = 4
أسفل:
نسبة تردد أعلى → نقل أقل، ولكن تحقق من السفر المتاح.
بالنسبة للنظام المبسط:
fn = (1 / 2π) √(k / m)
حيث k هي الصلابة و m هي الكتلة المدعومة.
هذا يفسر لماذا يمكن أن يسبب اختيار عازل فقط من خلال الحمل الأقصى مشاكل.
يمكن أن يدعم اثنين من الأقواس نفس وزن المعدات مع وجود خصائص صلابة مختلفة للغاية.يمكن أن تختلف تردداتهم الطبيعية الناتجة، وبالتالي أدائهم العازل..
خفض الصلابة عادة ما يقلل من التردد الطبيعي ويحسن العزل عندما تكون تردد التشغيل مرتفعاً بما فيه الكفاية.
التكلفة هي الانحراف الإضافي.
بالنسبة للمعدات ذات المساحة المحدودة، فإن مجرد اختيار أصلة أكثر ناعمة متاحة نادراً ما يكون نهجاً هندسياً جيداً.
التخفيف يهم أكثر حول الرنين لأنه يتحكم في ذروة الاستجابة.
ومع ذلك، فإن المزيد من التخفيف لا ينتج تلقائيًا عزلًا أفضل في الترددات التي تتجاوز الرنين.
بالنسبة إلى التصاميم غير الخطيّة مثل عازلات الحبال السلكيّة وعازلات كبح الاحتكاك، يمكن أن تكون بيانات اختبار الانحراف الفعلي للحمّل والاهتزاز أكثر فائدة من التعامل مع الرفع كربيع خطي مثالي.
هذا مهم بشكل خاص عندما تواجه المعدات سرعة متغيرة، بدء التشغيل وإيقاف التشغيل بدلاً من العمل بشكل مستمر على تردد ثابت واحد.
المولد أو المضغوط أو المروحة نادراً ما تتصرف كمصدر لاهتزاز واحد التردد.
لنفترض أن الضاغط لديه اهتزازات كبيرة حول 25 هرتز و 50 هرتز.تقييم العزل فقط في 50 هرتز قد تظهر عزل ممتاز في حين أن تجاهل استجابة محتملة أقرب إلى الرنين في التردد المنخفض.
بالنسبة للمعدات ذات السرعة المتغيرة ، يمكن أيضًا تشغيل وإيقاف التشغيل عبر التردد الطبيعي للنظام.
في هذه التطبيقات، نفضل مراجعة نطاق تردد التشغيل أو طيف الاهتزاز، وليس فقط قيمة تردد واحدة.
هذا عادة ما يخبرنا أكثر عن متطلبات العزل الحقيقية من النسبة المطلوبة مثل كفاءة 90٪.
ليس إذا كان تحقيقه يخلق حركة كبيرة
قد يحسن نظام العزل الأكثر ليونة الضعف ، ولكن الانحراف المفرط يمكن أن يؤدي إلى إجهاد الكابلات ، وتحرك المرفق ، والاتصال بالهياكل المحيطة أو ضعف استقرار المعدات.
لذا فإن الهدف الهندسي ليس أعلى نسبة ممكنة.
يجب أن يقلل من الاهتزاز المنقول إلى مستوى مقبول دون تجاوز الاضطرابات المتاحة أو تعريض التركيب للخطر.
هذا التوازن مهم بشكل خاص للخزانات ومعدات الاتصالات والأنظمة البصرية وغيرها من المنشآت حيث مساحة الحركة محدودة.
بالنسبة لمراجعة العزل الأولية، وزن المعدات وتردد الاهتزازات هي أفضل نقاط البداية.الحركة المتاحة ومركز الجاذبية عندما تكون معروفة.
إذا كانت بيانات الاختبار متوفرة، فبإمكان إرسال طيف الاهتزاز الأصلي بدلاً من تحويله إلى تردد واحد.
رسم التثبيت مفيد أيضًا. غالبًا ما يكشف عن مشاكل في توزيع الحمل والفراغ التي لا يمكن تحديدها من خلال وزن المعدات وحدها.
بالنسبة للتطبيقات التي لديها أيضًا متطلب صدمة ميكانيكية منفصلة ، يجب تقييم أداء الصدمة بشكل مستقل عن كفاءة عزل الاهتزاز.
يمكن أن يكون، ولكن النسبة المئوية لها معنى فقط عندما تكون تردد التشغيل وظروف القياس معروفة. يعتمد الضعف المطلوب على مدى حساسية المعدات المحمية.
بالنسبة لنظام خطي مبسط ، تنخفض قابلية الانتقال إلى أقل من 1 عندما تتجاوز نسبة الإثارة إلى التردد الطبيعي حوالي √2.
يمكن أن يقلل من تردد النظام الطبيعي ويحسن العزلة في نسبة تردد أعلى ، لكنه يزيد أيضًا من الانحراف. يجب التحقق من المسافات المتاحة قبل اختيار مصعد أكثر ليونة.