Mesin dapat didukung dengan benar oleh isolator getaran dan masih bergetar lebih dari yang diharapkan. Ketika itu terjadi, salah satu pemeriksaan pertama haruslah hubungan antara frekuensi eksitasi dan frekuensi alami sistem yang terisolasi.

Rasio frekuensi adalah:

r=f/f_n​

di mana f adalah frekuensi eksitasi dan fn adalah frekuensi alami.

Sebagai referensi cepat, r≈1 menunjukkan risiko resonansi, sedangkan r>√2 menandai awal dari wilayah isolasi dalam model dasar tanpa redaman.

Dari RPM ke Rasio Frekuensi

Peralatan berputar sering ditentukan dalam RPM daripada Hz. Konversikan kecepatan putar terlebih dahulu:

f=RPM\60

Untuk motor yang berjalan pada 1.200 RPM:

f=1200\60=20Hz

Jika sistem yang terisolasi memiliki frekuensi alami 6 Hz:

r=20\6≈3.33

Jadi jalur perhitungannya adalah:

1.200 RPM → 20 Hz → 20/6  → r=3.33r=3.33

Untuk kipas, pompa, kompresor, dan sistem roda gigi, RPM mungkin tidak mewakili setiap eksitasi penting. Frekuensi lintasan bilah, harmonik, atau frekuensi roda gigi mungkin juga perlu diperiksa.

Apa yang Diberitahukan Rasio Frekuensi?

Rasio frekuensi menunjukkan di mana frekuensi operasi berada relatif terhadap frekuensi alami sistem isolasi.

*Persilangan r=√2 berlaku untuk model perpindahan perpindahan dasar yang tidak teredam yang umum digunakan. Respons aktual bergantung pada redaman, karakteristik isolator, dan bagaimana perpindahan didefinisikan.

Rasio Frekuensi vs. Perpindahan

Rasio frekuensi dan perpindahan menggambarkan bagian yang berbeda dari perilaku sistem yang sama.

Rasio frekuensi r memberi tahu kita seberapa jauh frekuensi operasi dari frekuensi alami sistem.

Perpindahan T menggambarkan seberapa banyak getaran yang melewati sistem isolasi.

Di dekat r=1, sistem memasuki zona amplifikasi getaran. Setelah frekuensi operasi bergerak cukup jauh melewati resonansi, ia memasuki zona isolasi.

Kurva perpindahan membuat hubungan ini lebih mudah dilihat:

Di Bawah Resonansi → Zona Resonansi → Persilangan → Zona Isolasi

Inilah sebabnya mengapa memilih isolator hanya berdasarkan kapasitas beban dapat memberikan hasil yang buruk. Dudukan dapat mendukung peralatan dengan benar tetapi masih beroperasi terlalu dekat dengan resonansi.

Catatan Teknik: Redaman membantu menekan puncak resonansi, yang berguna ketika peralatan melewati frekuensi alaminya selama start-up atau shutdown. Jauh di dalam zona isolasi, bagaimanapun, redaman yang lebih tinggi tidak selalu menghasilkan isolasi yang lebih baik.

Peralatan Kecepatan Variabel Dapat Melintasi Resonansi

RPM maksimum saja tidak menggambarkan kondisi operasi penuh dari peralatan kecepatan variabel.

Ambil sistem dengan frekuensi alami 8 Hz dan kecepatan operasi normal 1.800 RPM.

Pada kecepatan penuh:

f=1800\60=30Hz

Titik operasi normal jauh di atas resonansi.

Tetapi selama start-up, mesin melewati:

8 Hz×60=480 RPM

Pada sekitar 480 RPM:

r≈1

Sistem isolasi melewati langsung melalui zona resonansinya.

Berapa lama peralatan tetap berada di dekat kecepatan ini penting. Motor yang berakselerasi cepat melalui resonansi menghadirkan masalah yang berbeda dari peralatan yang beroperasi terus menerus di sekitar frekuensi yang sama.

Untuk alasan ini, HOAN insinyur biasanya meminta rentang RPM operasi, daripada hanya RPM maksimum, ketika mengevaluasi peralatan kecepatan variabel.

Mengapa Mengejar Nilai r Tertinggi Dapat Berbalik Arah

Menurunkan kekakuan isolator mengurangi frekuensi alami dan dapat meningkatkan rasio frekuensi.

Tetapi ada batas mekanis seberapa jauh pendekatan ini harus diambil.

Isolator yang terlalu lunak dapat menghasilkan defleksi statis yang berlebihan, mengurangi perjalanan yang tersedia untuk guncangan, atau memungkinkan terlalu banyak gerakan pada peralatan tinggi dengan pusat gravitasi yang tinggi.

Dalam praktiknya, menurunkan f_n hanya berguna selama defleksi statis, perjalanan yang tersedia, dan stabilitas peralatan tetap dapat diterima.

Isolator tali kawat menambahkan pertimbangan lain: perilaku mereka tidak sepenuhnya diwakili oleh pegas linier yang ideal. Arah beban, perpindahan, dan gesekan antara untaian kawat memengaruhi respons dinamis aktual.

Oleh karena itu, rasio frekuensi harus diperlakukan sebagai alat pemilihan, bukan sebagai spesifikasi akhir.

Pemeriksaan Rasio Frekuensi Praktis

Sebelum memilih isolator, tetapkan tiga nilai:

1. Frekuensi eksitasi f

Konversikan RPM ke Hz dan identifikasi frekuensi eksitasi signifikan lainnya.

2. Frekuensi alami f_n

Gunakan beban yang didukung dan karakteristik isolator aktual.

3. Rasio frekuensi r

r=f\f_n

Kemudian periksa seluruh rentang kecepatan operasi, terutama start-up, shutdown, dan operasi kecepatan rendah.

Untuk pemilihan akhir, rasio frekuensi harus ditinjau bersama dengan redaman, beban titik pemasangan, defleksi statis, perjalanan guncangan yang tersedia, dan arah pemasangan.

Untuk peralatan dengan frekuensi eksitasi yang kompleks, operasi kecepatan variabel, atau persyaratan guncangan dan getaran gabungan, HOAN Engineering dapat meninjau parameter operasi dan merekomendasikan konfigurasi isolator tali kawat yang sesuai.

Tinjauan Teknis: Tim Teknik HOAN
Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.