Un isolateur de vibrations peut supporter le poids de l'équipement et être néanmoins inadapté à l'application.La raison devient souvent claire sur la courbe charge-déflexion. Au lieu de montrer seulement une charge maximale, la courbe montre où l'isolateur fonctionnera après l'installation, quelle sera sa déflexion sous le poids statique, et quelle marge de mouvement reste pour les vibrations ou les chocs.

Pour les ingénieurs qui sélectionnent un support, l'information la plus utile ne se trouve pas à la fin de la courbe. Elle se situe autour du point de fonctionnement réel.

Que montre une courbe charge-déflexion ?

Une courbe charge-déflexion met en relation la charge appliquée et le déplacement de l'isolateur.

Pour un ressort linéaire idéal :

F = kδ

où F est la force, k est la rigidité et δ est la déflexion.

Les isolateurs de vibrations réels ne sont pas toujours linéaires. Les supports en caoutchouc peuvent devenir progressivement plus rigides à mesure que la compression augmente. Dans les isolateurs à câble métallique, la géométrie du câble change à mesure que les boucles se déforment, tandis que l'interaction entre les fils individuels contribue à une réponse non linéaire.

C'est pourquoi une seule valeur de rigidité ne décrit pas toujours toute la plage de fonctionnement.

Trouvez d'abord le point de fonctionnement

Considérez une armoire électronique de 100 kg supportée par quatre isolateurs également chargés :

100 kg ÷ 4 = 25 kg par isolateur

Localisez 25 kg sur l'axe de la charge et trouvez où il intersecte la courbe. Le déplacement correspondant est la déflexion statique approximative, et l'intersection est le point de fonctionnement.

Cependant, il ne faut pas supposer une charge égale lorsqu'un transformateur, un moteur, un bloc-batterie ou un autre composant lourd déplace le centre de gravité. Le guide de calcul de charge existant de HOAN montre comment un centre de gravité décalé peut produire des réactions considérablement différentes au niveau des supports individuels.

Pour cette raison, le poids de l'équipement divisé par le nombre de supports est un point de départ, pas toujours la charge finale utilisée pour la sélection.

Lisez la rigidité autour du point de fonctionnement

La pente locale de la courbe donne une indication de la rigidité effective :

k ≈ ΔF / Δδ

Une section plus raide signifie qu'une force plus importante est nécessaire pour produire un mouvement supplémentaire. Une section plus plate signifie un déplacement plus important pour la même augmentation de force.

Ceci est important car la rigidité influence la fréquence naturelle du système isolé :

fₙ = (1 / 2π) √(k / m)

Pour un isolateur non linéaire, les ingénieurs doivent donc prêter attention à la courbe autour de la région de fonctionnement réelle, plutôt que de supposer qu'une seule valeur de rigidité s'applique partout.

Vérifiez le déplacement dynamique restant

La déflexion statique utilise une partie du mouvement disponible de l'isolateur avant que l'équipement ne commence à fonctionner.

Une vérification préliminaire utile est :

Déplacement restant ≈ δmax − δstatique

Ceci ne remplace pas une analyse de choc ou dynamique. Il montre simplement la quantité de mouvement physique restante au-delà du point de fonctionnement statique.

Considérez une armoire électronique montée sur un véhicule. Son poids établit d'abord la déflexion statique. Lorsque le véhicule passe sur une surface routière inégale, un déplacement supplémentaire est nécessaire pour accommoder l'entrée transitoire.

Si le point de fonctionnement est déjà proche de la fin de la course disponible, l'isolateur peut avoir peu de marge pour ce mouvement.

C'est pourquoi la capacité de charge maximale ne doit pas être traitée automatiquement comme le point de fonctionnement préféré.

Que vous dit une boucle d'hystérésis ?

Lorsque le chargement et le déchargement sont tracés, un isolateur à câble métallique peut présenter des chemins force-déflexion différents.

À mesure que les boucles du câble se déforment, un mouvement relatif et un frottement se produisent dans la structure du câble métallique. Le chemin de déchargement peut donc ne pas retracer exactement le chemin de chargement.

Le résultat est une boucle d'hystérésis.

La surface délimitée par la boucle représente l'énergie mécanique dissipée pendant ce cycle de chargement.

C'est une caractéristique importante des isolateurs à câble métallique car leur structure fournit à la fois une action de ressort et un amortissement basé sur le frottement. Cependant, une boucle d'hystérésis mesurée dans une condition de test ne doit pas être utilisée pour revendiquer un rapport d'amortissement universel pour chaque amplitude de charge ou de déplacement.

Vérifiez la direction de chargement avant d'utiliser la courbe

La courbe doit également correspondre à la manière dont l'isolateur supportera réellement la charge.

Le chargement en compression et en cisaillement peut produire une rigidité, une déflexion et une course disponible différentes. La rotation de l'isolateur ne change pas le poids de l'équipement, mais elle modifie la façon dont la structure de l'isolateur se déforme.

Une courbe de compression ne doit donc pas être automatiquement utilisée pour une installation en cisaillement.

Ceci est particulièrement important lorsque la configuration de montage est modifiée tardivement dans la conception pour résoudre un problème d'espace. Le schéma de boulonnage peut toujours convenir, tandis que les données de charge-déflexion d'origine ne représentent plus la direction de travail réelle.

Utilisez la courbe comme partie de la sélection

Une courbe charge-déflexion est plus utile lorsqu'elle est connectée à l'installation réelle.

Pour une sélection préliminaire, Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd. recommande de vérifier :

Poids de l'équipement + Nombre d'isolateurs + Disposition de montage + Fréquence de vibration/RPM + Orientation de montage + Exigence de choc + Espace d'installation disponible

Pour un équipement inégal ou à espace limité, un fichier CAO, STEP ou un dessin de montage peut aider à déterminer la distribution de charge réelle et la direction de travail.

Besoin d'une vérification de charge-déflexion pour votre application ?
Envoyez les paramètres de votre équipement et le dessin d'installation à HOAN pour la sélection du modèle.

FAQ

Quel est le point de fonctionnement sur une courbe charge-déflexion ?

C'est le point correspondant à la charge supportée par l'isolateur après l'installation. Il indique la déflexion statique approximative et la région de fonctionnement normale.

La charge statique maximale est-elle le meilleur point de fonctionnement ?

Pas nécessairement. Le déplacement restant, la rigidité effective et les exigences dynamiques doivent également être vérifiés.

Une courbe de compression peut-elle être utilisée pour un chargement en cisaillement ?

Pas automatiquement. La compression et le cisaillement peuvent avoir des caractéristiques de rigidité et de déplacement différentes, il faut donc utiliser les données pour la direction de chargement prévue.