La plupart des problèmes de sélection d'isolateurs de vibrations ne sont pas causés par une capacité de charge incorrecte. Ils apparaissent lorsque l'isolateur est installé dans le cadre d'une machine réelle.
Un moteur décale le centre de gravité vers une extrémité du châssis. Une tuyauterie restreint le mouvement. La machine traverse la résonance pendant le démarrage. Un isolateur qui semblait approprié sur la fiche technique se comporte alors différemment après l'installation.
Les sept problèmes suivants méritent d'être vérifiés avant que l'agencement de montage ne soit finalisé.
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Erreur courante |
Vérifier avant la sélection |
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Répartition égale du poids total |
Centre de gravité réel et charges d'angle |
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Utiliser le régime moteur comme seule fréquence |
Spectre de vibrations mesuré |
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Sélectionner un support excessivement souple |
Course restante après déflexion statique |
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Utiliser une seule exigence pour le choc et les vibrations |
Données de fréquence et impulsion de choc |
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Changer l'orientation de montage |
Données directionnelles de charge-déflexion |
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Négliger les tuyaux et les câbles |
Chemins de dérivation mécaniques |
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Traiter les données du catalogue comme une performance du système |
Tester l'installation assemblée |
Prenons une machine de 200 kg sur quatre points de montage. Le calcul rapide donne 50 kg par support, et ce chiffre est souvent directement utilisé pour la sélection de l'isolateur.
Cela ne fonctionne que si la charge est raisonnablement équilibrée.
Placez un moteur lourd vers une extrémité du châssis et la situation change. Les supports les plus proches du moteur supportent plus de charge, se défléchissent davantage et peuvent fonctionner avec une rigidité effective différente.
Pour un centre de gravité décalé, calculez d'abord les réactions sur les lignes de montage avant et arrière. Déterminez ensuite la charge supportée par chaque support.
C'est un meilleur point de départ que de choisir quatre isolateurs identiques à partir de la seule charge moyenne.
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Le régime moteur est utile, mais ce n'est pas un spectre de vibrations.
Un moteur de 1 800 tr/min a une composante rotationnelle de 30 Hz 1x :
1 800 / 60 = 30 Hz
Une machine réelle peut également présenter des composantes 2x, une fréquence de passage de pale, des pics liés au balourd ou une résonance structurelle. Une pompe et un moteur montés sur le même châssis peuvent introduire plusieurs fréquences significatives en même temps.
Cela devient important lorsque l'une de ces fréquences approche la fréquence naturelle du système isolé.
Lorsque des mesures de vibrations sont disponibles, sélectionnez à partir du spectre mesuré plutôt qu'à partir de la seule vitesse du moteur. Le régime moteur est mieux utilisé comme première estimation, pas comme donnée finale.
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Une rigidité plus faible signifie généralement une plus grande déflexion. Cela peut aider à réduire la fréquence naturelle, mais le mouvement supplémentaire a besoin d'espace physique.
Considérez un support avec 15 mm de course utilisable. Si l'équipement installé produit déjà 10 mm de déflexion statique, il ne reste pas 15 mm supplémentaires disponibles pour le mouvement dynamique.
La course restante doit accommoder les vibrations de fonctionnement, le mouvement de démarrage et d'arrêt, le déplacement de choc et les tolérances d'installation.
C'est l'une des raisons pour lesquelles un isolateur très souple peut sembler bon dans un calcul de fréquence mais échouer mécaniquement dans l'installation réelle.
Vérifiez la position défléchie de l'équipement, pas seulement les dimensions non chargées indiquées sur le dessin.
"Vibrations de 5 g" et "Choc de 30 g" sont des descriptions incomplètes pour la sélection d'isolateurs.
Pour les vibrations continues, la fréquence est importante. Une spécification utile comprend normalement la fréquence ainsi que l'accélération, la vitesse ou le déplacement.
Le choc nécessite un ensemble d'informations différent. Par exemple :
30 g, 11 ms, demi-sinusoïde, direction verticale
est beaucoup plus utile que de simplement indiquer :
30 g
La durée de l'impulsion et la forme d'onde influencent la façon dont l'isolateur et la masse supportée répondent à l'événement.
Cette distinction est particulièrement importante pour les équipements qui fonctionnent normalement sur une plateforme stationnaire mais qui sont également transportés par camion, train ou autres systèmes mobiles. Le support doit contrôler les vibrations continues sans manquer de course pendant le déplacement transitoire plus important produit par le choc.
Pour ce type d'environnement combiné, unIsolateur à câble métallique peut être envisagé car le câble offre à la fois une déflexion élastique et une dissipation d'énergie hystérétique.
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Cette erreur est facile à commettre lors de la conception mécanique.
Un isolateur s'adapte aux trous disponibles, donc son orientation est modifiée pour faciliter l'installation. Mécaniquement, il s'adapte ; dynamiquement, il peut ne plus s'agir du même système.
Les isolateurs à câble métallique, par exemple, peuvent avoir des caractéristiques de charge-déflexion différentes selon la façon dont les boucles de câble sont chargées. Un changement d'orientation peut donc modifier la rigidité, la déflexion et le mouvement disponible.
Utilisez les données de performance pour la direction de chargement prévue plutôt que de supposer que le support se comporte de manière identique après rotation.
Cela doit être vérifié lors de la conception de l'agencement, avant que les trous de montage et les structures environnantes ne soient fixés.
Une situation de dépannage courante ressemble à ceci : les isolateurs sélectionnés sont correctement installés, mais la réduction des vibrations mesurée est beaucoup plus faible que prévu.
Avant de remplacer les supports, regardez ce qui traverse l'interface d'isolation.
Une tuyauterie rigide connectée entre la machine et la structure fixe peut transporter les vibrations autour des isolateurs. Il en va de même pour un faisceau de câbles, un conduit, un chemin de câbles, un support ou une attache de sécurité étroitement contraints.
Le support ne tombe pas nécessairement en panne. La vibration a trouvé un autre chemin.
Les connexions flexibles doivent être disposées de manière à pouvoir suivre le mouvement attendu de l'équipement sans devenir un support involontaire.
Cela vaut particulièrement la peine de vérifier lorsque les performances calculées de l'isolateur semblent raisonnables mais que le système installé ne correspond pas.
Une fiche technique décrit l'isolateur dans des conditions de test spécifiées. La machine installée ajoute un châssis, des tolérances de montage, des câbles, des tuyaux, des charges changeantes et des modes structurels qui ne faisaient pas partie de ce test de composant.
Cela ne rend pas les données du catalogue peu fiables. Cela signifie que les données ont un rôle spécifique : réduire la sélection à un modèle et une configuration techniquement raisonnables.
Pour les équipements critiques, la vérification finale appartient au niveau du système.
Faites fonctionner l'équipement dans sa plage de fonctionnement normale. Vérifiez le démarrage et l'arrêt. Regardez les pics de vibrations dominants. Si le choc fait partie de l'exigence, vérifiez qu'il reste suffisamment de course sous l'impulsion attendue.
Un composant peut satisfaire à sa spécification tout en nécessitant un ajustement de l'installation complète.
Pour une sélection préliminaire, six informations répondent généralement à la plupart des questions importantes :
Poids de l'équipement et position du centre de gravité
Emplacements des points de montage
Régime moteur de fonctionnement et, de préférence, données de vibrations mesurées
Niveau de choc, durée de l'impulsion et forme d'onde
Mouvement disponible autour de l'équipement
Orientation de montage prévue
À partir de là, la plage de charge requise, la rigidité, la déflexion et la course peuvent être vérifiées par rapport aux données disponibles de l'isolateur.
Si l'une de ces entrées est inconnue, il est généralement préférable de l'identifier d'abord plutôt que de compenser plus tard en sélectionnant un support plus grand ou plus rigide.