Виброизоляция инженерного оборудования, машин, агрегатов

Для виброзащиты инженерного оборудования, машин и агрегатов применяют различные комбинации следующих методов:

  • Установка механизма на пружинные виброопоры
  • Применение в системе виброизоляции демпфирующих прокладок различной формы или изоляция агрегата от фундамента с помощью слоя демпфирующего материала
  • Установка массивного основания - железобетонной плиты, блока, балки, жесткой опорной рамы между агрегатом и пружинными виброопорами
  • Обустройство конструкции «плавающего» пола

Самый простой вариант однозвенной виброизоляции включает только одно из перечисленных средств - установку либо на виброопоры, либо на упругое основание. Куда больший эффект дает применение двухзвенной виброизоляции, в которой агрегат устанавливается на пружинные амортизаторы и пол на упругом основании и/или на дополнительную массивную плиту, жесткую раму и т. п.

Схемы виброизоляции

Подбор определенного типа виброизоляторов и других элементов, равно как и расчет виброизоляции – весьма сложная задача, требующая учета многих нюансов и параметров как виброизолирующих материалов, так и виброизолируемого агрегата. Одна из наиболее важных характеристик, на которую необходимо ориентироваться при проектировании виброизоляции – собственная частота колебаний виброизолированной установки, или резонансная частота виброизолирующего основания. Снижение колебаний основания, то есть, фактически, сама виброизоляция, происходит только в том случае, если собственная резонансная частота установки значительно ниже диапазона частот, на котором требуется такое снижение. Воздействие на виброизолированную установку с той же частотой, что и ее собственные колебания, или близкой к ней, приводит в лучшем случае к отсутствию результата от вибоизоляции, а в худшем и к прямо противоположному эффекту – резонированию системы и резкому усилению колебаний. Поэтому главный принцип качественной виброизоляции оборудования – выбор виброизоляторов с минимальной собственной частотой колебаний.

Частота колебаний виброизолированной установки зависит от двух параметров: жесткости используемых виброизоляторов и общей массы виброизолированной конструкции (включительно с массой железнобетонной плиты, рамы и т.п.). Уменьшить собственную резонансную частоту системы можно, увеличивая ее массу и уменьшая жесткость виброизолятора. К сожалению, полностью погасить колебания невозможно, однако когда в конструкции обеспечено оптимальное соотношение жесткости амортизаторов и общей массы, достигаются максимальные показатели виброизоляции.

Таким образом, для разработки качественной виброизоляции в первую очередь следует с минимальной погрешностью определить массу виброизолируемой установки и жесткость виброизоляторов, используемых в системе, а кроме того – знать характеристики вибраций, которые необходимо снизить: их частоту, амплитуду, реальный и желаемый уровень значений. Необходимо также вычислить, в каком месте виброизоляторы будут наиболее эффективны: непосредственно под агрегатом, между основанием агрегата и фундаментом или же под самим фундаментом.

Пружинные виброизоляторыВиброизоляторы

 

Пружинные виброизоляторы станут оптимальным выборов в том случае, когда необходимо виброизолировать машину или агрегат с рабочей частотой меньше 18-20 Гц. Они обеспечивают более высокие показатели виброизоляции на низких частотах, чем разнообразные упругие материалы, поскольку обладают меньшей собственной резонансной частотой. Немаловажный момент: пружинные амортизаторы следует располагать таким образом, чтобы их центр жесткости оказался на одной вертикали с центром масс агрегата. Осадка пружин при этом должна быть одинаковой.

На средних и высоких частотах эффект от применения пружинных виброизоляторов будет крайне невелик. Для улучшения виброизоляции на частотах выше 20 Гц между пружинным амортизатором и фундаментом необходимо использовать упругие эластомерные или резиновые прокладки. При этом следует учитывать, что виброизоляция на средних и высоких частотах возрастает с частотой, увеличением коэффициента потерь, формы прокладки и ее толщины. Поэтому на этих частотах лучшие результаты виброизоляции демонстрируют перфорированные резиновые прокладки и прокладки из материалов ячеистой структуры. А вот тонкие резиновые прокладки, вопреки существующему мифу, не в силах обеспечить достаточную виброзащиту на высоких и средних частотах.

Упругие прокладки Упругий эластомер

Уровень колебаний агрегата снижается, а его устойчивость на пружинных амортизаторах увеличивается при установке на дополнительное массивное основание – железнобетонную плиту, блок, опорную раму (по системе «фундамент-пружина-железнобетонная плита-агрегат»). За счет такого разделения виброизоляция установки в целом заметно увеличивается. Для предотвращения возможного снижения виброизоляции в отдельных полосах частот рекомендуется при установке машины использовать большее количество виброизоляторов меньших номеров, а не наоборот. Еще одно важное правило для улучшения виброизоляции – соблюдать минимальные размеры, но максимальную толщину плиты. Противопоказано для качественной виброизоляции использование больших по площади плит, и тем более – установка на них нескольких агрегатов.

В любом современном здании устанавливается достаточно много инженерного оборудования с самыми разными характеристиками. Основную его часть (например, вентиляционные узлы, главный механизм лифта и т.д.) размещают на техническом этаже в одном или нескольких помещениях). В этом случае наиболее простой, «усредненный» способ виброизоляции - установка так называемого «плавающего» пола на упругом основании. Конструкция плавающего пола выглядит следующим образом: на плиту перекрытия укладывается слой упругого материала, который покрывается гидроизоляцией, а сверху наносится армированная металлическими конструкциями массивная бетонная стяжка толщиной как минимум 50 мм (чем больше - тем лучше).

Для «плавающего» пола, как и для установок на виброизоляторах, чрезвычайно важен показатель собственной резонансной частоты, зависящий от модуля упругости основания, толщины такого основания (в обжатом состоянии) и поверхностной плотности бетонной стяжки. Соответственно для улучшения эффективности конструкции «плавающего» пола необходимо подбирать материалы с оптимальным динамическим модулем упругости, увеличивать толщину упругого слоя и массу бетонной стяжки (то есть опять-таки ее толщину). При расчете соотношения этих величин следует учитывать и массу устанавливаемого оборудования: чем она больше, тем ниже собственная частота всей системы.

Схема плавающего пола

Наиболее подходят для применения в качестве упругого слоя в конструкциях «плавающего» пола волокнистые и эластомерные материалы. К первым относится акустическая стекловата и минеральная вата на основе базальтовых пород плотностью не менее 90–150 кг/м3 (плиты Шумостоп, AcousticWool Sonet F). Динамический модуль упругости волокнистых материалов при нагрузке 2 КПа колеблется в диапазоне от 0,27-0,5 МПа, а при 5 КПа- от 0,3 до 0,65 МПа. Однако подобные материалы обладают высокой степенью сжатия при нагрузках, а значит, для качественной виброизоляции может понадобиться значительно увеличить их толщину, что не всегда возможно.

Эластомерные материалы производятся на основе полиуретана, вспененного полиэтилена, полипропилена и характеризуются гораздо более низкими, чем у волокнистых материалов, показателями относительного сжатия, что позволяет уменьшить толщину упругого слоя. Динамические модули упругости большинства эластомеров не превышают 0,2- 0,66 МПа, когда нагрузка составляет 2 КПа и 0,34–0,85 МПа при нагрузке 5 КПа. Отдельную группу эластомерных материалов представляет линейка уникального австрийского эластомера Sylomer с динамическими модулями упругости материалов от 0,15 до 10,8 МПа.

Волокнистый материал Эластомерный материал

Ожидаемый уровень виброизоляции монтаж «плавающего» пола даст только при выполнении некоторых условий. Самое главное из них – устранение любых жестких связей (акустических мостиков) между конструкциями пола и здания. Бетонная стяжка в местах соприкосновения со стенами, плитой перекрытия должна быть изолирована прокладкой из упругого материала с заделкой шва нетвердеющим герметиком. Между упругим слоем и стяжкой обязательно укладывают слой гидроизолирующего материала, предотвращающего просачивание бетона при заливке и образование таким образом акустических мостиков с плитой пола.

Если размеры стяжки превышают 8-10 м, целесообразно выполнить разделительные швы для предупреждения растрескивания поверхности. Швы также уплотняются прокладками из волокнистых или эластомерных материалов и заделываются специальным акустическим герметиком. Оптимальное расположение для оборудования - в центре образованного швами участка. Ни в коем случае не следует размещать отдельные машины, агрегаты или инженерные узлы непосредственно на швах, и не рекомендуется - вблизи от них.

Следует отметить, что плавающие полы сами по себе не в состоянии обеспечить надлежащую виброизоляцию на низких частотах, поэтому при такой необходимости они используются в комплексе с пружинными виброизоляторами. Такое сочетание гарантирует качественную виброизоляцию на всех основных диапазонах частот. В роли единственного виброизолирующего элемента плавающий пол может выступать тогда, когда речь идет о виброизоляции оборудования с рабочей частотой 45-50 Гц.

Сортировать по:
Показано 1-17 из 17

Sylomer – эластомер на основе полиуретана от австрийского производителя Getzner Werkstoffe GmbH. Более 10 различных материалов разной статической нагрузочной способности. Места использования: частное и промышленное строительство, железнодорожные пути, инженерные механизмы. Цены указаны за метр квадратный. 

Цена от: 2333.33 ₴

Vibrofix Uni – антивибрационные крепления, созданные с целью снижения вибраций воздуховодов, трубопроводов, акустического разведения строительных конструкций. Основа Vibrofix Uni производится из стали, толщина которой составляет 1,5 мм. Главным крепежным элементом является металлический болт M8.

Цена от: 133.33 ₴

Vibrofix Techno – виброизоляционные крепления, используемые  для акустического разведения строительных конструкций, воздуховодов, трубопроводов, подвесного оборудования и т.п. Крепления Vibrofix Techno сделаны из оцинкованной стали высокого качества толщиной 1,5 мм. Упругим элементом служит эластомер Sylomer, являющийся разработкой компании Getzner Werkstoffe.

Цена от: 100 ₴

Vibrofix Box – крепления, разработанные для виброизоляции подвесного инженерного оборудования, трубопроводов и вентканалов. Vibrofix Box произведены из оцинкованной стали, имеющей толщину 2 мм. В качестве демпфирующего материала использованы разные типы полиуретанового эластомера Sylomer, созданного для решения совокупных задач по виброзащите усилиями европейских ученых.

Цена от: 133.33 ₴

Vibrofix Box Pro – специальные антивибрационные крепления для установки инженерного оборудования. В общем Vibrofix Box Pro является продолжением серии креплений Vibrofix Box, однако выдерживает в два раза большие нагрузки на соединение, благодаря чему подходит для виброизоляции тяжелого подвесного оборудования.

Цена от: 466.67 ₴

Vibrofix Level – регулируемые виброизоляционные опоры, которые используются для монтажа насосных и компрессорных установок, генераторов, холодильных машин, а также прочего промышленного и инженерного оборудования. Опорный элемент Vibrofix Level сделан из оцинкованной стали, толщина которой увеличена до 2,5 мм.

Цена от: 266.67 ₴

Vibrofix Level Pro – виброизолирующие опоры серии Vibrofix, регулируемые по высоте. Группа опор Level Pro разработана для применения в жестких условиях при повышенных требованиях к виброизоляции. Виброизолирующие опоры Vibrofix Level Pro рассчитаны на большую массу оборудования, поэтому их рационально использовать для тяжелого инженерного и промышленного оборудования.

Цена от: 1100 ₴

Vibrofix Uni Pro – антивибрационные крепления, применяемые для монтажа тяжелого энергоемкого оборудования и оборудования с большой амплитудой колебаний (в т.ч. холодильных, вентиляционных, промышленных установок, дизель-генераторов). Основа Vibrofix Uni Pro производится из стали толщиной 3 мм, крепежным элементом является металлический болт M12.

Цена от: 700 ₴

Vibrofix Spring 1SD - пружинные виброизоляторы линии Vibrofix. Основной элемент Spring 1SD - низкопрофильная пружина Reinicke из стали. Гальваническое или же катафорезное покрытие (KTL) на пружинах Spring 1SD препятствует коррозии, а также обеспечивает долгий срок службы изделий в агрессивных условиях. Предусмотрено регулирование уровня посредством резьбовой шпильки М10.

Цена от: 633.33 ₴

Vibrofix Spring 1DSD – пружинные виброизоляторы, в составе которых имеется низкопрофильная металлическая пружина Reinicke (Германия) и опорная пластина с демпферным элементом. Каждый из металлических элементов пружины защищен катафорезным либо гальваническим покрытием (KTL).

Цена от: 1466.67 ₴

Опорные пластины для крепления пружинных виброопор Isotop SD и Isotop DSD к полу или фундаменту. Произведены из высококачественной стали, защищенной от коррозии гальваническим покрытием.

Цена от: 286.67 ₴

Isotop DSD – линейка виброизоляционных опор,  предназначенных для снижения уровня вибраций всех типов ударных машин, агрегатов, чья резонансная частота попадает в рабочий диапазон, а также машин, способных раскачиваться при переходе через резонанс. К таковым относятся центрифуги, насосы, блочные теплоэлектростанции, турбины, двигатели, вибростолы, компрессоры, конвейеры.

Цена от: 1366.67 ₴

Isotop SD - регулируемые вибропоры, созданные для виброизоляции измерительных приборов, чувствительных электронных агрегатов, весовых установок, бытового инженерного оборудования - вытяжек,  вентиляторов, компрессных и насосных станций. Также обеспечивают превосходную изоляцию от ударного шума всех типов машин. Виброизолятор состоит из двух пластин с внутренней резьбой и цилиндрической пружиной.

Цена от: 433.33 ₴

Виброфлекс SM - это виброизолирующие эластомерные опоры с металлической пластиной для распределения нагрузки, предназначенные для виброизоляции инженерного оборудования. В качестве упругого элемента в опорах Виброфлекс SM применяется полиуретановый эластомер Sylomer производства компании Getzner.

Цена от: 766.67 ₴

Виброфлекс SM - это виброизолирующие эластомерные опоры с металлической пластиной для распределения нагрузки, предназначенные для виброизоляции инженерного оборудования. В качестве упругого элемента в опорах Виброфлекс SM применяется полиуретановый эластомер Sylomer производства компании Getzner.

Цена от: 933.33 ₴