Oblasť použitia
Ak potrebujeme nenáročným spôsobom zabezpečiť vibračnú izoláciu, v mnohých prípadoch je vhodné použiť gumovú antivibračnú podložku VAL ANTIV. Podložka má široké využitie a dobrú účinnosť. Výhoda použitia spočíva vo veľkom rozsahu zaťaženia, nenáročnej aplikácií bez nutnosti zložitých výpočtov.
Celková robustnosť podložky, odolnosť voči preťaženiam, možnosť delenia alebo kombinácie do väčších celkov je tiež nezanedbateľnou výhodou. Či ide o dodatočnú aplikáciu antivibračnej podložky, alebo plánované použitie v rámci projektu, je možné očakávať uspokojivý výsledok a to nie iba v „laboratórnych podmienkach“.
Ako to funguje
Princíp vibračnej izolácie spočíva v tom, že podložením zdroja vibrácie vytvoríme rezonančnú sústavu, ktorú je možné opísať nasledovnou schémou:
Podložka je vyrobená z prírodnej gumy s nízkym koeficientom tlmenia, to znamená, že sa svojimi vlastnosťami blíži k ideálnej pružine. Pre takúto rezonančnú sústavu platí, že miera prenosu vibrácie je vyjadrená vzťahom:
kde
Vidíme, že pokiaľ sa s budiacou frekvenciou nachádzame v oblasti rezonancie, dochádza k zosilneniu prenosu vibrácií, avšak od určitého bodu (zelená oblasť grafu) je prenos vibrácií znížený, čo je možné považovať za vibračnú izoláciu. Čím ďalej vpravo sa nachádzame od rezonančnej frekvencie, tým je útlm vyšší. Preto je dôležité, aby rezonančná frekvencia bola čo najnižšia a relatívne sa vzdialila od pracovnej frekvencie stroja (napr. 50Hz – označené červenou). Pri dobrom návrhu pre jednu vrstvu podložiek je možné dosiahnuť vlastnú (rezonančnú) frekvenciu sústavy okolo 18Hz, čo má za následok, že pri bežných pracovných frekvenciách okolo 50Hz dosahujeme útlm približne 78%. Útlm 78% je možné vyjadriť v decibeloch ako 20*log(1-0,78) = -13,2 dB. Interpretácia tejto hodnoty môže byť nasledovná:
Nastavenie útlmu
V prípade, že je potrebné dosiahnuť väčšiu izoláciu ako je uvedené v príklade vyššie, je možné aplikovať niektorý z nasledovných postupov:
- Zväčšenie počtu vrstiev podložiek. V rovnici vlastnej frekvencie tým znížime parameter k (pružinová konštanta [N/m]), čím znížime vlastnú (rezonančnú) frekvenciu a zvýšime útlm. Nižšie je porovnanie krivky pre 1, 2 a 3 vrstvy podložky pri nezmenenej záťaži:
- Zväčšenie prítlaku na podložku. V rovnici vlastnej frekvencie tým zväčšíme parameter M (hmotnosť [kg]), čím znížime vlastnú (rezonančnú) frekvenciu a zvýšime útlm. Nižšie je porovnanie krivky pre 400 kg, 500 kg, 600 kg záťaže na podložku v jednej vrstve:
Pre orientačný výpočet je možné použiť kalkulačku nižšie:
Obmedzenia a životnosť
Pre správnu funkciu rezonančnej sústavy je potrebné, aby vlastnosti pružiny, reprezentovanej gumenou podložkou, boli lineárne. To je možné dosiahnuť tak, že gumu nezaťažujeme na maximum a záťaž sa pohybuje okolo 1kg/cm2. V takom prípade sa pohybujeme v lineárnej časti charakteristiky stlačenia gumovej podložky a matematický model je platný pre pomerne širokú škálu amplitúd vibrácií.
Pri nedostatočnej záťaži podložky je vlastná (rezonančná) frekvencia pomerne vysoká a vibračná izolácia sa nedosiahne. Naopak, pri príliš vysokej záťaži dochádza k strate pružnosti gumy, so zvyšujúcou sa záťažou už nedochádza ku ďalšiemu stlačeniu a vibračná izolácia sa blíži k nule.
Z hľadiska obmedzení je potrebné mať na zreteli, že prírodná guma neodoláva
- vplyvu olejov a ropných látok
- vplyvu ozónu
- vplyvu UV žiarenia
- vplyvu vysokej teploty (dlhodobo nad 80 °C, krátkodobo nad 120 °C)
Guma tiež stráca elasticitu pri teplotách pod -50°C, kedy štruktúra kryštalizuje. Pri oteplení sa bez poškodenia opäť stáva elastickou.
Pri dlhodobom pôsobení záťaže sa guma nevratne deformuje, čo je potrebné brať do úvahy pri veľmi vysokých zaťaženiach a hranične vyhovujúcej izolácií.
Pri vylúčení uvedených nežiadúcich vplyvov je možné očakávať životnosť podložky desiatky rokov. Každý z uvedených vplyvov nie je priamo kontraindikáciou použitia, ale iba skracuje životnosť gumy. Možným technickým prístupom je teda aj pravidelná výmena podložiek v prípade, že sa nachádzajú v nevyhovujúcich podmienkach.
Na stiahnutie
Príklady použitia
Nižšie je uvedených niekoľko príkladov využitia podložiek
Podloženie vibrujúcich potrubí
Vytvorenie odpruženého základu pre náhradný zdroj
Osadenie chladičov na streche budovy
Vytvorenie odpruženého základu pre vykurovanie
Vibračná izolácia chillera
LAB
Antivibračné podložky
VAL ANTIV - Antivibračné opatrenie na báze vulkanizovaného prírodného kaučuku. Podložka s vodorovnou perforáciou ponúka elastické riešenie v celom rozsahu zaťaženia. Kliknite pre pohľad do LAB-u - sveta prípadových štúdií a realizovaných projektov.
Zobraziť viac
