Pomiary drgań na potrzeby projektu wibroizolacji

Pomiary drgań i wibracji odgrywają kluczową rolę w praktycznie wszystkich gałęziach przemysłu. Od dużych zakładów produkcyjnych po małe projekty badawcze – dokładna znajomość poziomu i rodzaju drgań jest niezbędna w celu zaproponowania odpowiedniego systemu izolacji i tłumienia drgań. Pomiary drgań umożliwiają optymalny dobór wibroizolatora lub maty wibroizolacyjnej.

Analiza teoretyczna

Istnieją dwa różne punkty widzenia :

1. Oddziaływanie maszyny na otoczenie (w przypadku maszyn produkcyjnych).
2. Oddziaływanie otoczenia na maszynę (w przypadku maszyn pomiarowych).

Ogólny opis przeprowadzenia pomiarów drgań

Typowymi obszarami zastosowań jest projektowanie komponentów w ramach rozwoju produktu, ekonomiczna optymalizacja maszyn i procesów oraz maksymalizacja okresu użytkowania. Pomiary drgań wykonujemy dla określonego projektu systemu wibroizolacji BILZ. Przeważnie pomiar drgań dotyczy konkretnej maszyny w jej określonej lokalizacji. W pomiarach drgań dokładnie rejestrujemy przyspieszenie i przemieszczenie. Dodatkowo istnieje możliwość uzyskania analizy FFT (Transformata Fouriera).

Po przeprowadzonym pomiarze drgań otrzymają Państwo raport z interpretacją i analizą w odniesieniu do planowanego systemu wibroizolacji do maszyny lub urządzenia. Na podstawie wyników testów wibracji opracowujemy konstrukcyjne sugestie dotyczące ukierunkowanej optymalizacji Państwa produktów i procesów. Standardowo mierzone są wartości przemieszczeń (mm/s) oraz przyspieszeń (mm/s²) na podłożu, w miejscu obecnego lub przyszłego posadowienia maszyny.

Metodyka oraz zakresy przeprowadzenia pomiarów

Zakres pomiarów przyspieszeń mm/s lub przyspieszeń mm/s² obejmuje przeważnie częstotliwości w zakresie 0 – 100 Hz mierzone w osiach X,Y, Z. Pomiary wykonywane są w jednym lub liku punktach w miejscu posadowienia przeszłej lub obecnej maszyny.

Analiza danych pomiarowych, weryfikacja i ocena sytuacji

Zjawisko rezonansu i ich zachowanie wibracyjne masy

Każda maszyna lub urządzenie ma charakterystyczne częstotliwości własne i formy drgań własnych, które określają ich zachowanie wibracyjne. Jeśli obiekt jest wprawiany w drgania (przez zewnętrzny lub wewnętrzny czynnik) o częstotliwości zbliżonej do częstotliwości rezonansowej własnej to w takim przypadku mogą wystąpić nadmierne amplitudy drgań, co może prowadzić do wystąpienia rezonansu. Rezonans może prowadzić do uszkodzenia lub nawet zniszczenia obiektu. Dlatego takie zjawiska rezonansu częstotliwości własnych powinny być niwelowane poprzez zaprojektowanie odpowiedniego systemu tłumienia drgań.

Proces doboru systemu wibroizolacji uwzględniający kryteria VC (Vibrations Criteria)

1. Określenie wytycznych producenta maszyny określających maksymalny poziom wibracji dopuszczalny dla danego typu urządzenia lub maszyny pomiarowej (VC)
2. Wykonanie pomiarów drgań w miejscu posadowienia maszyny.
3. Dobór izolatorów drgań, określenie specyfikacji systemu wibroizolacji

Co to jest VC ? (VIBRATIONS CRITERIA)

Zestaw „ogólnych” kryteriów dotyczących wibracji, Kryteria drgań (VC) są często przedstawiane jako widma prędkości w pasmach 1/3 oktawy. Oryginalne kryteria obejmowały cztery poziomy oznaczone od VC-A do VC-D. W 1994 r. opracowano piąty poziom (VC-E), a dzięki dodatkowym testom i analizom kryteria zostały dodatkowo rozszerzone i obejmują teraz poziomy od VC-A do VC-M.

VIBRATIONS CRITERIA VC

1. Pasmo 1/3 oktawy to pasmo częstotliwości, które zamiast pokrywać całą oktawę, ma szerokość określoną przez częstotliwość pasma górnego (f2), która jest równa częstotliwości pasma dolnego (f1) razy pierwiastek sześcienny z 2: f2 = f1*∛2.
2. Aby opracować krzywe kryteriów drgań (VC), drgania są mierzone w kierunku pionowym i dwóch poziomych.
3. Wibracje można wyrazić jako przemieszczenie, prędkość lub przyspieszenie, ale ważne jest, aby pamiętać, że w przypadku krzywych VC pierwotni twórcy tego sposobu oceny postanowili wyrazić wibracje w kategoriach prędkości średniej kwadratowej (RMS).
4. Krzywe kryteriów drgań (VC) również wykorzystują proporcjonalną szerokość pasma — innymi słowy, szerokość pasma jest proporcjonalna do częstotliwości — zamiast stałej szerokości pasma. Wybrano pasmo proporcjonalne, ponieważ doświadczenie pokazuje, że w większości środowisk wibracje są zdominowane przez energię szerokopasmową lub losową, a nie energię tonalną lub okresową.
5. Przy proporcjonalnej szerokości pasma częstotliwości środkowe poszczególnych pasm są standaryzowane, a szerokość pasma każdego pasma wynosi 23 procent jego częstotliwości środkowej.
6. Często przedstawiane za pomocą krzywych kryteriów drgań (VC) to cztery wytyczne ISO dotyczące wpływu drgań na ludzi w różnych typach budynków lub środowiskach.