Pelanggan kadang-kadang bertanya kepada kami pertanyaan sederhana: "Bisakah isolator ini memberikan isolasi getaran 90%?"
Persentase ini terdengar sederhana, tetapi tidak dapat dijawab dari model isolator saja.
Dalam tinjauan aplikasi, kami telah melihat pelanggan memilih mount dari kapasitas beban pertama dan memeriksa frekuensi getaran kemudian.Mount dapat dengan aman mendukung peralatan tetapi masih beroperasi terlalu dekat dengan resonansi untuk memberikan isolasi yang berguna.
Itulah mengapa HOAN biasanya meminta berat peralatan dan frekuensi getaran bersama-sama.
Efisiensi isolasi menggambarkan pengurangan getaran yang dikirim melalui sistem isolasi.
Sebuah ungkapan yang umum digunakan adalah:
Efisiensi isolasi (%) = (1 − T) × 100
dimana T adalah transmisibilitas getaran.
Jika: T = 0.2
maka:Efisiensi isolasi = 80%
Secara sederhana, respon yang ditransmisikan yang diwakili oleh rasio transmisibilitas adalah 20% dari input.
Tetapi ini tidak berarti isolator memiliki efisiensi 80% yang tetap.
Ini adalah perbedaan pertama yang kita buat saat meninjau aplikasi isolasi.
Untuk sistem isolasi getaran yang disederhanakan, hubungan kunci adalah rasio frekuensi:
r = f / fn
dimana:
·f = frekuensi eksitasi
·fn = frekuensi alami dari sistem terisolasi
Perilaku berubah secara signifikan seiring meningkatnya rasio ini.
|
Rasio Frekuensi |
Tanggapan Sistem |
Apa Maknanya dalam Praktek |
|
r < 1 |
Peralatan mengikuti sensasi |
Sedikit isolasi yang berguna |
|
r ≈ 1 |
Resonansi |
Tanggapan dapat melebihi input |
|
r > √2 |
Isolasi dimulai |
Transmisibilitas turun di bawah 1 |
|
r jauh di atas √2 |
Atenuasi yang lebih kuat |
Isolasi yang lebih baik, tunduk pada batasan perjalanan dan stabilitas |
Hubungan ini jauh lebih berguna daripada meminta persentase isolasi tanpa menentukan frekuensi.
Pertimbangkan lemari listrik kapal yang terkena getaran dominan sekitar 30 Hz.
Jika sistem yang dipasang memiliki frekuensi alami 15 Hz:
r = 30 / 15 = 2
Sistem ini berada di atas ambang batas isolasi teoretis, tetapi rasio frekuensi masih relatif rendah.
Sekarang pertimbangkan isolator yang mengurangi frekuensi alami sistem menjadi 7,5 Hz:
r = 30 / 7,5 = 4
Rasio yang lebih tinggi dapat memberikan attenuasi getaran yang jauh lebih baik.
Di atas kertas, pilihan kedua tampak lebih baik. Namun, dalam pemasangan yang sebenarnya, pemasangan yang lebih lembut mungkin memungkinkan lebih banyak gerakan kabinet.
Kebersihan kabel, gerakan konektor, stabilitas pemasangan dan perjalanan yang tersedia sekarang menjadi bagian dari keputusan.
Ini adalah situasi yang kita perhatikan dengan cermat selama pemilihan isolator: frekuensi alami yang lebih rendah dapat meningkatkan isolasi teoretis,tapi gerakan yang dihasilkan masih harus sesuai dengan instalasi peralatan.
30 Hz Eksitasi
Opsi A: fn = 15 Hz → r = 2
Opsi B: fn = 7,5 Hz → r = 4
Di bawah:
Rasio frekuensi yang lebih tinggi → transmisibilitas yang lebih rendah, tetapi periksa perjalanan yang tersedia.
Untuk sistem sederhana:
fn = (1 / 2π) √(k / m)
di mana k adalah kekakuan dan m adalah massa yang didukung.
Hal ini menjelaskan mengapa memilih isolator hanya dengan beban maksimum dapat menyebabkan masalah.
Dua pegangan dapat mendukung berat peralatan yang sama dengan karakteristik kekakuan yang sangat berbeda.Frekuensi alami mereka yang dihasilkan dan oleh karena itu kinerja isolasi mereka dapat berbeda.
Mengurangi kekakuan umumnya menurunkan frekuensi alami dan meningkatkan isolasi ketika frekuensi operasi cukup tinggi.
Biaya adalah penyimpangan tambahan.
Untuk peralatan dengan ruang kosong terbatas, hanya memilih pegangan paling lunak yang tersedia jarang merupakan pendekatan teknik yang baik.
Damping paling penting di sekitar resonansi karena mengendalikan puncak respons.
Namun, lebih banyak peredam tidak secara otomatis menghasilkan isolasi yang lebih baik pada frekuensi yang jauh di atas resonansi.
Untuk desain nonlinear seperti isolator tali kawat dan isolator peredam gesekan, data uji beban-defleksi dan getaran yang sebenarnya dapat lebih berguna daripada memperlakukan mount sebagai pegas linier yang ideal.
Hal ini sangat relevan ketika peralatan mengalami kecepatan variabel, memulai dan mematikan alih-alih beroperasi terus menerus pada satu frekuensi tetap.
Generator, kompresor atau kipas jarang bertindak sebagai sumber getaran frekuensi tunggal yang sempurna.
Misalkan kompresor memiliki getaran signifikan sekitar 25 Hz dan 50 Hz.Mengevaluasi isolator hanya pada 50 Hz dapat menunjukkan isolasi yang sangat baik sementara mengabaikan respons potensial yang lebih dekat dengan resonansi pada frekuensi yang lebih rendah.
Untuk peralatan kecepatan variabel, startup dan shutdown juga dapat menyapu melalui frekuensi alami sistem.
Dalam aplikasi ini, kami lebih memilih untuk meninjau rentang frekuensi operasi atau spektrum getaran, bukan hanya satu nilai frekuensi.
Itu biasanya memberi tahu kita lebih banyak tentang kebutuhan isolasi yang sebenarnya daripada persentase yang diminta seperti efisiensi 90%.
Tidak jika mencapai itu menciptakan terlalu banyak gerakan.
Sistem isolasi yang lebih lembut dapat meningkatkan attenuasi, tetapi defleksi yang berlebihan dapat menyebabkan ketegangan kabel, gerakan konektor, kontak dengan struktur sekitarnya atau stabilitas peralatan yang buruk.
Oleh karena itu target teknik bukanlah persentase tertinggi yang mungkin.
Ini adalah untuk mengurangi getaran yang dikirimkan ke tingkat yang dapat diterima tanpa melebihi pergeseran yang tersedia atau mengorbankan instalasi.
Keseimbangan ini sangat penting untuk lemari, peralatan komunikasi, sistem optik dan instalasi lainnya di mana ruang pergerakan terbatas.
Untuk pemeriksaan awal isolasi, berat peralatan dan frekuensi getaran adalah titik awal yang terbaik.Gerakan dan pusat gravitasi yang tersedia ketika diketahui.
Jika data uji tersedia, kirimkan spektrum getaran asli daripada mengubahnya menjadi satu frekuensi.
Sebuah gambar pemasangan juga berguna karena seringkali mengungkapkan masalah distribusi beban dan ruang kosong yang tidak dapat diidentifikasi dari berat peralatan saja.
Untuk aplikasi yang juga memiliki persyaratan kejut mekanis yang terpisah, kinerja kejut harus dievaluasi secara independen dari efisiensi isolasi getaran.
Bisa, tetapi persentase hanya memiliki arti ketika frekuensi operasi dan kondisi pengukuran diketahui.
Untuk sistem linier yang disederhanakan, transmisibilitas turun di bawah 1 ketika rasio eksitasi-ke-frekuensi alami melebihi sekitar √2.
Ini dapat menurunkan frekuensi alami sistem dan meningkatkan isolasi pada rasio frekuensi yang lebih tinggi, tetapi juga meningkatkan defleksi.