고객들은 종종 간단한 질문을 합니다. “이 절연체가 90%의 진동을 차단할 수 있습니까?”

이 백분율은 간단해 보이지만 절연체 모델만으로는 답할 수 없습니다. 차단 효율은 장비 질량, 여기 주파수, 절연체 강성 및 감쇠에 따라 달라집니다.

적용 검토 시, 고객들이 먼저 하중 용량으로 마운트를 선택하고 나중에 진동 주파수를 확인하는 것을 보았습니다. 마운트는 장비를 안전하게 지지할 수 있지만 공진에 너무 가까이 작동하여 유용한 차단을 제공하지 못할 수 있습니다.

이것이 HOAN이 일반적으로 장비 무게와 진동 주파수를 함께 묻는 이유입니다.

진동 차단 효율은 어떻게 계산됩니까?

차단 효율은 차단 시스템을 통해 전달되는 진동의 감소를 설명합니다.

일반적으로 사용되는 표현은 다음과 같습니다:

차단 효율 (%) = (1 − T) × 100

여기서 T는 진동 전달률입니다.

만약: T = 0.2

그러면:차단 효율 = 80%

간단히 말해, 해당 전달률 비율로 표현되는 전달된 응답은 입력의 20%입니다.

하지만 이것이 절연체가 고정된 “80% 효율”을 가지고 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 여기 주파수나 지지되는 질량을 변경하면 결과가 달라질 수 있습니다.

이것이 우리가 차단 적용을 검토할 때 만드는 첫 번째 구분입니다.

주파수 비율이 차단 효율을 결정하는 이유

단순화된 진동 차단 시스템의 경우, 핵심 관계는 주파수 비율입니다:

r = f / fn

여기서:

· f = 여기 주파수

· fn = 격리된 시스템의 고유 진동수

이 비율이 증가함에 따라 동작은 상당히 달라집니다.

이 관계는 주파수를 명시하지 않고 차단 백분율을 묻는 것보다 훨씬 유용합니다.

실제 사례: 선박용 전기 장비

30Hz 주변의 지배적인 진동에 노출된 선박용 전기 캐비닛을 고려해 보세요.

장착된 시스템의 고유 진동수가 15Hz인 경우:

r = 30 / 15 = 2

시스템은 이론적 차단 임계값 이상이지만 주파수 비율은 여전히 상대적으로 낮습니다.

이제 시스템 고유 진동수를 7.5Hz로 줄이는 절연체를 고려해 보세요:

r = 30 / 7.5 = 4

더 높은 비율은 상당히 더 나은 진동 감쇠를 제공할 수 있습니다.

이론적으로 두 번째 옵션이 더 좋아 보입니다. 그러나 실제 설치에서는 더 부드러운 장착으로 인해 캐비닛 이동이 더 많을 수 있습니다.

케이블 간격, 커넥터 이동, 장착 안정성 및 사용 가능한 이동 거리가 이제 결정의 일부가 됩니다.

이것은 절연체 선택 시 우리가 면밀히 주시하는 상황입니다. 더 낮은 고유 진동수는 이론적 차단을 개선할 수 있지만 결과적인 이동은 장비 설치에 맞춰야 합니다.

30Hz 여기

옵션 A: fn = 15Hz → r = 2
옵션 B: fn = 7.5Hz → r = 4

아래:

더 높은 주파수 비율 → 더 낮은 전달률, 그러나 사용 가능한 이동 거리 확인.

강성과 장비 질량이 고유 진동수에 미치는 영향

단순화된 시스템의 경우:

fn = (1 / 2π) √(k / m)

여기서 k는 강성이고 m은 지지되는 질량입니다.

이것이 최대 하중으로만 절연체를 선택하는 것이 문제를 일으킬 수 있는 이유를 설명합니다.

두 개의 마운트가 동일한 장비 무게를 지지하면서도 매우 다른 강성 특성을 가질 수 있습니다. 결과적인 고유 진동수, 따라서 차단 성능은 다를 수 있습니다.

일반적으로 강성을 줄이면 고유 진동수가 낮아지고 작동 주파수가 충분히 높을 때 차단이 개선됩니다.

비용은 추가적인 편향입니다.

간격이 제한된 장비의 경우, 단순히 가장 부드러운 마운트를 선택하는 것은 거의 좋은 엔지니어링 접근 방식이 아닙니다.

감쇠가 진동 차단에 미치는 영향

감쇠는 응답 피크를 제어하기 때문에 공진 주변에서 가장 중요합니다.

그러나 더 많은 감쇠가 공진보다 훨씬 높은 주파수에서 자동으로 더 나은 차단을 생성하는 것은 아닙니다.

와이어 로프 절연체 및 마찰 감쇠 절연체와 같은 비선형 설계의 경우, 실제 하중-편향 및 진동 테스트 데이터는 마운트를 이상적인 선형 스프링으로 취급하는 것보다 더 유용할 수 있습니다.

이것은 장비가 고정된 단일 주파수에서 지속적으로 작동하는 대신 가변 속도, 시동 및 정지를 경험할 때 특히 관련이 있습니다.

작동 주파수 범위가 중요한 이유

발전기, 압축기 또는 팬은 완벽한 단일 주파수 진동 소스로 거의 작동하지 않습니다.

압축기에 25Hz 및 50Hz 주변에 상당한 진동이 있다고 가정해 봅시다. 50Hz에서만 절연체를 평가하면 훌륭한 차단을 보여줄 수 있지만 낮은 주파수에서 공진에 더 가까운 잠재적 응답을 간과할 수 있습니다.

가변 속도 장비의 경우, 시동 및 정지는 시스템 고유 진동수를 통과할 수도 있습니다.

이러한 적용에서는 하나의 주파수 값뿐만 아니라 작동 주파수 범위 또는 진동 스펙트럼을 검토하는 것을 선호합니다.

이것은 일반적으로 “90% 효율”과 같은 요청된 백분율보다 실제 차단 요구 사항에 대해 더 많은 것을 알려줍니다.

90% 차단이 항상 80%보다 좋습니까?

너무 많은 움직임을 유발하는 경우 그렇지 않습니다.

더 부드러운 차단 시스템은 감쇠를 개선할 수 있지만 과도한 편향은 케이블 변형, 커넥터 이동, 주변 구조물과의 접촉 또는 장비 불안정으로 이어질 수 있습니다.

따라서 엔지니어링 목표는 가능한 가장 높은 백분율이 아닙니다.

사용 가능한 변위를 초과하거나 설치를 손상시키지 않고 전달되는 진동을 허용 가능한 수준으로 줄이는 것입니다.

이 균형은 특히 캐비닛, 통신 장비, 광학 시스템 및 이동 공간이 제한된 기타 설치에 중요합니다.

HOAN은 어떤 정보가 필요합니까?

예비 차단 검토를 위해 장비 무게와 진동 주파수가 가장 좋은 출발점입니다. 또한 마운트 수와 위치, 설치 방향, 사용 가능한 이동 거리 및 알려진 경우 무게 중심도 살펴봅니다.

테스트 데이터가 있는 경우 단일 주파수로 변환하기보다는 원본 진동 스펙트럼을 보내주십시오.

장착 도면도 유용합니다. 종종 장비 무게만으로는 식별할 수 없는 하중 분포 및 간격 문제를 보여줍니다.

별도의 기계적 충격 요구 사항이 있는 적용의 경우, 충격 성능은 진동 차단 효율과 별도로 평가해야 합니다.

자주 묻는 질문

90% 진동 차단이 좋은 것입니까?

그럴 수 있지만, 백분율은 작동 주파수와 측정 조건이 알려진 경우에만 의미가 있습니다. 필요한 감쇠는 보호되는 장비의 민감도에 따라 달라집니다.

진동 차단은 언제 시작됩니까?

단순화된 선형 시스템의 경우, 여기 대 고유 진동수 비율이 약 √2를 초과할 때 전달률이 1 미만으로 떨어집니다.

더 부드러운 진동 절연체가 더 나은 차단을 제공합니까?

시스템 고유 진동수를 낮추고 더 높은 주파수 비율에서 차단을 개선할 수 있지만 편향도 증가합니다. 더 부드러운 마운트를 선택하기 전에 사용 가능한 이동 거리를 확인해야 합니다.