Выбор вибрационного изолятора только по весу оборудования является одной из наиболее распространенных ошибок в управлении ударами и вибрациями.

Вес оборудования определяет статическую нагрузку, которую выдерживает каждый изолятор, но он не полностью описывает, что происходит во время транспортировки, работы машины, вибрации дороги или механического удара.Подвеска может безопасно поддерживать оборудование, когда он стоит на месте и все еще производит чрезмерное движение, резонанс или плохая изоляция в динамических условиях.

Поэтому для надежного отбора инженеры должны оценить статическую нагрузку, динамический ответ, распределение нагрузки, направление установки, жесткость, амортизацию,частота возбуждения и доступное смещение как одна полная система.

Что такое статическая нагрузка?

Статическая нагрузка - это непрерывная сила, применяемая к вибрационному изолятору, когда поддерживаемое оборудование неподвижно.

Для оборудования, установленного горизонтально, общая статическая нагрузка определяется в основном его рабочей массой.

Например, если шкаф весом 100 кг поддерживается четырьмя изоляторами, теоретическая статическая нагрузка равна:

100 кг ÷ 4 = 25 кг на изолятор

Однако при этом расчете предполагается равномерное распределение веса по всем четырем точкам крепления.

На фактическое распределение нагрузки могут влиять:

Сдвинутый центр тяжести

Неравномерное расположение внутренних компонентов

Аккумуляторы или источники питания, сконцентрированные на одной стороне

Флексибильные пластинки основания оборудования

Различные высоты установки

Кабели, шланги и трубы внешние

Допустимость изготовления и установки

В результате одна точка установки может поддерживать значительно больше теоретического среднего.

Перед тем как выбрать вибрационный изолятор, инженеры должны определить не только общий вес оборудования, но и ожидаемую нагрузку на каждое место установки.

Что такое динамическая нагрузка?

Динамическая нагрузка - это изменяющаяся во времени сила или ввод, вызванный вибрацией, ускорением, ударом или ударом.

Обычные источники включают:

Двигатели, вентиляторы и вращающиеся машины

Движение транспортного средства по неровным дорогам

Вибрации на борту судна и движение, вызванное волной

Шоки при транспортировке и обращении

Резкое торможение или ускорение

Запуск и выключение оборудования

События падения или удара

Повторное механическое возбуждение

Динамическая нагрузка сложнее статической, поскольку оборудование и изоляторы ведут себя как соединенная механическая система.

Пиковое ускорение ввода не автоматически равно силе, передаваемой через изолятор.

Поддерживаемая масса

Жесткость изолятора

Снижение

Естественная частота

Частота возбуждения

Продолжительность импульса удара

Направление установки

Максимально возможное движение

Вот почему для окончательного выбора вибрационного изолятора недостаточно простого расчета, такого как “статическая нагрузка умножена на уровень g-ударения”.

Статическая нагрузка не является динамической производительностью

В информационном листе продукта может быть указана максимальная статическая нагрузка, но это значение не должно рассматриваться как полное динамическое значение.

Максимальная статическая нагрузка обычно указывает на нагрузку, которую изолятор может выдержать в определенных стационарных условиях.

Рекомендуемая рабочая нагрузка

Максимальное смещение удара

Передаваемость вибраций

Резонансное поведение

Продолжительность работы при постоянной нагрузке

Боковая грузоподъемность

Удачи от ударов на многооси

Риск достижения дна

Таким образом, изолятор может иметь достаточную емкость статической нагрузки, но все же быть непригодным для применения.

Например, чрезмерно жесткий изолятор может безопасно переносить оборудование, но обеспечивает слабую вибрационную изоляцию.Чрезмерно мягкий изолятор может улучшить изоляцию высокой частоты, но позволить слишком много движения во время удара.

Правильный выбор - это баланс между грузоподъемностью, жесткостью, амортизацией, эффективностью изоляции и прозрачностью установки.

Почему кривые нагрузки и отклонения имеют значение

Кривая нагрузки/дефлекции показывает, как изолятор деформируется по мере увеличения нагрузки.

Инженеры могут использовать эту кривую для оценки:

Ожидаемое статическое отклонение

Нормальная область работы

Фактическая жесткость

Остальное смещение для динамического движения

Риск перегрузки или дна

Различия между сжатием и сдвижной нагрузкой

Максимальная нагрузка, показанная на кривой, не всегда является идеальной рабочей точкой.

Обычно изолятор должен работать в пределах соответствующей части диапазона нагрузки и отклонения, оставляя достаточно движения для вибрации и реакции на удар.

Если возможны различные направления установки, инженеры должны пересмотреть кривую, соответствующую фактической ориентации.срез и 45-градусная установка могут производить различную грузоподъемность, характеристики жесткости и смещения.

Рекомендуемая внутренняя ссылка:

Свяжите этот раздел с соответствующей страницей продукта HOAN с помощью кривой нагрузки/дефлекции вибрационного изолятора.

Естественная частота и резонанс

Защищенное оборудование и вибрационные изоляторы образуют систему массовых пружин с естественной частотой.

Если частота возбуждения близка к этой естественной частоте, может возникнуть резонанс.

Для упрощенной системы с одной степенью свободы вибрационная изоляция обычно начинается, когда соотношение между частотой возбуждения и естественной частотой превышает приблизительно √2.

Однако в реальных приложениях на производительность также влияют:

Снижение

Нелинейная жесткость

Направление установки

Структура оборудования

Многоосевые входы

Диапазон частот возбуждения

Более низкая естественная частота может улучшить изоляцию при более высоких частотах возбуждения, но обычно требует большего статического и динамического смещения.

Это создает важный инженерный компромисс:

Лучшая изоляция часто требует большего движения.

Поэтому инженеры должны подтвердить, что оборудование имеет достаточное пространство для движения без контакта с окружающими рамами, стенами, кабелями или механическими остановками.

Статическая жесткость против динамической жесткости

Статическая жесткость описывает взаимосвязь между медленно нанесенной нагрузкой и смещением.Динамическая жесткость описывает реакцию изолятора при колеблющейся или изменяющейся во времени нагрузке.Эти значения не всегда идентичны.

Различие особенно важно для:

Изоляторы для проволочных канатов

Эластомерные вибрационные крепежи

Изоляторы для сдерживания трения

Изоляторы из металла и каучука

Гибридные системы пружины-амортизатора

Например, изоляторы из проволочной веревки используют металлические кабели, которые деформируются эластично, в то время как трение между отдельными проволочными нитями рассеивает энергию.

Эта структура может производить нелинейное поведение нагрузки-дефлекции.Изолятор может обеспечить относительно устойчивый ответ вблизи своего нормального рабочего положения, при этом становится постепенно жестче при большем смещении.

Это поведение может быть полезно в приложениях, требующих как вибрационной изоляции, так и защиты от ударов, но фактическая производительность все равно должна оцениваться с использованием кривых или данных испытаний, специфичных для модели.

Практический пример:100 кгШкаф для оборудования

Рассмотрим электронный шкаф весом 100 кг, поддерживаемый четырьмя вибрационными изоляторами.

Теоретическая статическая нагрузка составляет 25 кг на изолятор.

Илюстративным распределением нагрузки может быть:

Эти значения являются только примером и не являются фактическими данными проекта HOAN.

Этот пример показывает, почему не всегда достаточно разделить общий вес поровну. Изолятор должен быть выбран в соответствии с наиболее загруженной точкой установки,при этом обеспечивая, чтобы более легкие крепежные устройства оставались в пределах соответствующего диапазона работы.

Инженерный обзор должен включать:

Подтвердите полный рабочий вес.

Определите центр тяжести.

Вычислить предполагаемую нагрузку в каждой точке установки.

Проверьте соответствующую кривую нагрузки/сгибания.

Подтвердите направление установки.

Сравните естественную частоту системы с ожидаемым возбуждением.

Оценить динамическое смещение при ударе.

Проверьте доступное разрешение на установку.

Убедитесь, что кабели и трубы не ограничивают движение.

При необходимости пересмотреть многоосевую нагрузку.

Рекомендуемая внутренняя ссылка:

Свяжите этот раздел с существующимХоанИзоляционный корпус шкафа с использованием якорного текста: вибрационный корпус шкафа оборудования весом 100 кг.

Шесть ключевых параметров для выбора вибрационного изолятора

1. Полный рабочий вес

Включать все установленные модули, батареи, компоненты охлаждения, разъемы, аксессуары и, где применимо, эксплуатационные жидкости.

2Центр тяжести.

По возможности устанавливайте положение центра тяжести, что помогает определить неравномерную нагрузку между точками крепления.

3. Количество и местоположение монтажей

Четыре, шесть или восемь изоляторов могут производить различные распределения нагрузки и структурное поведение.

4. Направление установки

Укажите, устанавливается ли изолятор в условиях сжатия, сдвига, натяжения или под углом.

5Вибрация и ударные входы

Полезная информация включает:

Диапазон частот

Доминирующая частота

Уровень ускорения

Спектр случайных вибраций

Форма ударного импульса

Максимальное ускорение

Продолжительность импульса

Количество и направление ударов

Заявление, такое как "30 г шока", является неполным без длительности импульса и информации о монтаже.

6. Доступное движение

Подтвердить максимально допустимое движение во всех соответствующих направлениях.

Частые ошибки при выборе

Выбор только по максимальной статической нагрузке

Подвеска, которая может нести вес, может быть слишком жесткой, слишком мягкой или не подходит для динамической среды.

Предположение о равномерном распределении нагрузки

Сдвинутый центр тяжести может перегрузить одну или две точки крепления.

Игнорирование направления установки

Данные о сжатии не должны автоматически использоваться для установки на сдвиге или наклоне.

Выбор изолятора с большими размерами

Изолятор, который слишком жесткий или слишком легко загружен, может привести к недостаточному статическому отклонению и более высокой естественной частоте системы.

Игнорирование динамического смещения

Оборудование может столкнуться с окружающими конструкциями, даже если само изолятор остается неповрежденным.

Использование неполной шоковой информации

Для оценки реакции на удар недостаточно только пикового ускорения, необходимо также учитывать продолжительность импульса, форму волны, направление и повторение.

Как HOAN поддерживает выбор изолятора

Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.разрабатывает и производит изделия для изоляции от ударов и вибраций для электронного оборудования, промышленных систем, автомобильных установок, морского оборудования и высокоточных приборов.

В зависимости от проекта, процесс отбора HOAN может включать:

Обзор веса оборудования

Анализ центра тяжести

Расчет нагрузки на установку

Оценка направления установки

Обзор кривой нагрузки и отклонения

Оценка состояния вибрации и удара

Оценка жесткости и естественной частоты

Проверка перемещения и разрешения

Испытание продукта или индивидуальная конфигурация

Для более точных рекомендаций клиенты должны предоставить:

Масса оборудования

Размеры оборудования

Положение центра тяжести

Количество точек крепления

Направление установки

Доступное место для установки

Условия вибрации

Информация о ударном импульсе

Экологические требования

Предоставление полной информации о применении позволяет выбирать изолятор для фактической рабочей среды, а не просто сопоставлять его с каталогом нагрузки.

Частые вопросы

Вопрос: Можно ли выбирать вибрационный изолятор только по максимальной статической нагрузке?

Ответ: Нет. Максимальная статическая нагрузка подтверждает базовую грузоподъемность, но инженеры также должны оценить жесткость, естественную частоту, направление установки, смещение удара и динамический ответ.

Вопрос: Как рассчитывается статическая нагрузка на изолятор?

Ответ: Начните с разделения веса оборудования между точками установки. Затем регулируйте результат в соответствии с положением центра тяжести и неравномерным распределением нагрузки.

Вопрос: означает ли 30 граммовый удар, что изолятор несет в 30 раз больше статической нагрузки?

Ответ: Не обязательно. Передаваемая сила зависит от длительности импульса удара, жесткости изолятора, амортизации, поддерживаемой массы и динамической реакции всей системы.

Вопрос: Может ли слишком большой вибрационный изолятор снизить эффективность изоляции?

Ответ: Да. Изолятор, который слишком жесткий или слишком легко загружен, может вызвать недостаточное статическое отклонение и более высокую естественную частоту системы, что приводит к плохой вибрационной изоляции.

Вопрос: Какая информация необходима для выбора вибрационного изолятора?

О: Укажите вес оборудования, его размеры, центр тяжести, количество точек установки, направление установки, спектр вибраций, импульс удара и доступное движение.

Заключение

Статическая нагрузка определяет, сколько непрерывного веса должен выдержать вибрационный изолятор. Динамический ответ определяет, как оборудование и изоляционная система ведут себя при вибрации, ускорении и ударе.

Ни один из них не должен оцениваться отдельно.

Надежный выбор вибрационного изолятора требует совместной оценки распределения нагрузки, жесткости, амортизации, естественной частоты, направления установки, условий возбуждения и доступного смещения.

Для получения поддержки в выборе модели, отправьте в Xi?an Hoan Microwave Co., Ltd. вес оборудования, габариты, расположение монтажа и требования к ударам или вибрациям.Наша инженерная команда оценит заявку и рекомендовать подходящее решение вибрационной изоляции.