Виброизоляция источника на примере механического пресса
Виброизоляция оборудования - почему?
Промышленное и инженерное оборудование создаёт значительную вибрацию, которая передаётся на полы, стены и потолки. Её значения могут достичь недопустимых значений, поэтому она ощущается не только в непосредственной близости от источника, но и на большом расстоянии. Как следствие, вызывает беспокойство и дискомфорт. Особенно нежелательным является передача в соседние помещения, где расположены офисы или жильё.
Существуют принятые ГОСТом нормы допустимого уровня колебаний в жилых и прочих помещениях в разное время суток. Поэтому важно, чтобы при проектировании здания или технического помещения, своевременно учитывалась необходимость использования упругих опор, т.к. часто источник помех в последствии уже невозможно изолировать. В то же время вибрация может нанести повреждение зданию или оборудованию.
Как передаётся вибрация
Вибрация от инженерного оборудования, воздействует на конструкцию пола, стен и потолков. За счет сотрясений опорных конструкций здания, возникает так называемый вторичный (структурный)шум, исходящий от вибрирующих конструкций, который по цепочке передаётся дальше. Таким образом всё ощущается или слышится. Это приводит к масштабному ухудшению качества жизни и работы.
Полиуретановый эластомер (PURASYS vibrafoam) в виде матов
Изделия из полиуретана (PUR) от KRAIBURG уже много лет используются в виброизоляции.
Существует два принципиальных способа:
Изоляция приемника
Беспокоящие вибрации подавляют только на приемнике. Это может быть необходимо, с одной стороны, если источник помех не изолирован или недостаточно изолирован. С другой стороны, изоляция может понадобиться только на небольшой площади.
Изоляция источника
Вибрация здесь снижается до того, как она будет передана в приёмник (пол, стены, потолок). Структурные изменения в конструкции здания не требуются.
-
В зависимости от существующих условий, можно выбрать тот или иной вариант, но есть несколько причин по которым именно изоляция источника особенно подходит для инженерного оборудования:
- Контактная поверхность оборудования обычно сравнительно мала по сравнению с поверхностями, на которых не должно быть никаких вибраций;
- Решение оптимально адаптировано к оборудованию;
- Здание не подвержено вредным вибрациям;
- Изоляция источника обычно дешевле, чем последующее конструктивные изменения здания, а также более гибкая система решения.
Конструкция решения зависит от различных факторов, включая геометрию и вес машины. Таким образом, элементы эластичной опоры могут использоваться в различном исполнении, а именно как полноплоскостные, ленточные или точечные опоры.
Преимущества полиуретановых эластомеров (PURASYS vibrafoam)
Эффективные строительные решения
Обладая структурой, которую характеризует уникальная комбинация открытых и закрытых пор, Vibrafoam® сочетает в себе свойства как пружины (идеальное отражение), так и демпфера (идеальное поглощение). Соотношение этих свойств – пружины и демпфера – определяет индивидуальные эксплуатационные характеристики каждого типа материала Vibrafoam®. Благодаря им Vibrafoam® можно использовать в качестве эффективного виброизоляционного решения в большинстве строительных конструкций, где необходимо сочетание этих свойств.
Широкий интервал статических нагрузок для наиболее эффективного применения материалов
При подборе материала в рамках разработки проектов виброзащиты нескольких объектов установлено, что материал Vibrafoam®, в сравнении с аналогичными материалами, имеет более удобную градацию с точки зрения рекомендуемых нагрузок. Это позволяет более точно подобрать материал и использовать более эффективные марки, выполняя условие по обеспечению рабочего нагружения на 70-98 % допустимой статической нагрузки. Тем самым обеспечивается более эффективное, согласно расчетам, снижение уровней вибраций, при этом используются менее плотные марки материала, имеющие меньшую цену.
Стойкость к внешним воздействиям и морозостойкость
Обладая структурой, которую характеризует уникальная комбинация открытых и закрытых пор, Vibrafoam® сочетает в себе свойства как пружины (идеальное отражение), так и демпфера (идеальное поглощение). Соотношение этих свойств – пружины и демпфера – определяет индивидуальные эксплуатационные характеристики каждого типа материала Vibrafoam®. Благодаря им Vibrafoam® можно использовать в качестве эффективного виброизоляционного решения в большинстве строительных конструкций, где необходимо сочетание этих свойств.
Широкий интервал статических нагрузок для наиболее эффективного применения материалов
Маты Vibrafoam® обладают выдающимися химическими свойствами и отличаются долговременным стабильным изолирующим действием. Эластомер функционирует в температурном диапазоне от - 30°C до + 70°C и проявляет устойчивость к влаге, бетону, маслам, разведенным кислотам и щелочам. Кратковременные пики температуры и нагрузки, превышающие предусмотренные при расчетах нагрузки, также не причиняют продукту значимого ущерба.
Минимальные трудозатраты при монтаже
Обладая структурой, которую характеризует уникальная комбинация открытых и закрытых пор, Vibrafoam® сочетает в себе свойства как пружины (идеальное отражение), так и демпфера (идеальное поглощение). Соотношение этих свойств – пружины и демпфера – определяет индивидуальные эксплуатационные характеристики каждого типа материала Vibrafoam®. Благодаря им Vibrafoam® можно использовать в качестве эффективного виброизоляционного решения в большинстве строительных конструкций, где необходимо сочетание этих свойств.
Широкий интервал статических нагрузок для наиболее эффективного применения материалов
Точность геометрических размеров и незначительный вес матов Vibrafoam® позволяют достичь максимальной производительности труда при монтаже без применения специальных механизмов. Маты Vibrafoam® легко поддаются механической обработке с помощью самых доступных режущих инструментов. Производить установку матов Vibrafoam® возможно при любых погодных условиях.
Идеальная фасовка материала
Маты Vibrafoam® размером 0,5м х 2м (1м2/рул) представляет собой удобное решение для строительных бригад и заказчика. Малый размер упаковки исключает переплату при не большой потребности в материале.
Долговечность
Согласно протоколу испытаний в условиях искусственного старения после 50 и 100 условных лет эксплуатации, проведенными НИИСФ РААСН, маты Vibrafoam® не подвержены старению и во время эксплуатации не превышают допустимых значений по условиям безопасной эксплуатации в фундаментах зданий и оборудования. Срок службы виброизоляции составляет не менее 100 лет.В отличие от резиновых изделий, полиуретаны характеризуются гораздо лучшими изоляционными свойствами. В результате даже очень низкочастотные помехи могут быть значительно уменьшены.
Пример из жизни: скоростной пресс
Скоростной пресс жестко прижат к полу
-
Технические данные:
- Вес пресса: 2 200кг
- Размер фундаментной плиты: 2,20м х 1,35м
- Вес фундаментной плиты: 900кг
- Общий вес: 3 100 кг
- Скорость: 100 ударов в минуту
Фундаментная плита из стали
В 2002 году ранее жестко установленный высокоскоростной пресс (около 100 ударов в минуту) был модернизирован, так как была вибрация пола зала. Из-за маленькой конструкции пресса с небольшой площадью опирания и высоким центром тяжести, был выбран фундамент на стальной плите с подложкой из полиуретанового эластомера.
Изоляция была выполнена материалом PURASYS vibrafoam SD 26 в толщине 50мм, и для уравновешивания эксцентрического центра тяжести были выбраны PUR-эластомеры с различной жесткостью. Данные нагрузки заставили виброизоляцию сжаться примерно на 2,2мм.
Изоляция с различными поверхностными давлениями и соответствующими материалами PURASYS:
-
Выбранные материалы распределили вес:
- 550 кг/м2
- 1 300 кг/м2
- 3 700 кг/м2
В местах соприкосновения изоляции с фундаментом пресса, требуется хорошая упругость, поскольку в течение многих лет существует постоянная нагрузка и возникают сильные вибрации.
Продукты PURASYS vibrafoam / vibradyn обладают превосходными свойствами, чтобы постоянно противостоять таким нагрузкам и вибрациям.
Исследование полиуретановой изоляции после 14 лет использования
Виброизолированный пресс работал до октября 2016 года без простоев. Примерно через 14 лет механически нагруженная и немного влажная изоляция была заменена новой. Старая виброизоляция отлично выполняла свое назначение все 14 лет.
Установленный виброизолированный пресс:
Обмен был проведен, чтобы исследовать рабочие характеристики материалов после длительного периода использования и их поведения при старении в испытательной лаборатории KRAIBURG.
Замена осуществлялась под надзором инженерного бюро Moschner & Partner из Хайгера. Лабораторное исследование было затем проведено KRAIBURG PuraSys GmbH & Co. KG.
В качестве примера на рисунке показано изменение статических характеристик изоляции PURASYS vibrafoam SD 26 при высоте компонента 50мм. Стандартные производственные параметры, использованные во время изготовления установленных материалов, служили эталоном.
В показанном примере небольшое последующее отверждение может быть измерено в течение периода использования 14 лет, что, однако, едва ли отличается от исходного материала. Этот пример применения показывает, что используемый материал не потерял своих динамических свойств даже после очень длительного использования.
Материалы PURASYS vibrafoam и vibradyn, среди прочего, идеально подходят для различного инженерного оборудования и в частности таких систем, как кондиционирования воздуха, насосы, прессы и штамповки. Этот высококачественный материал, снова и снова убеждает нас и наших клиентов в своей долгосрочной службе.