Rastrear a perturbação desde sua origem até a origem, passando pela máquina, antes de selecionar um acoplamento de montagem ou um amortecedor.

Uma máquina de embalagem começou a apresentar um zumbido agudo após o aumento da sua taxa de ciclos. A primeira proposta foi instalar pés mais macios. Uma medição mostrou que a vibração predominante vinha de uma cabeça de movimento alternativo, atravessava a estrutura através de um suporte e vibrava um painel de proteção. Os pés mais macios teriam alterado o movimento da máquina sem afetar o painel ruidoso.

A redução de ruído em automação funciona melhor quando o caminho da perturbação é conhecido. A borracha pode isolar uma fonte, dissipar parte da energia, interromper a propagação da vibração em uma estrutura ou amortecer um impacto. Essas são funções diferentes e, muitas vezes, exigem geometrias distintas.

Comece pela empolgação.

A aceleração do servo, o engrenamento das engrenagens, a pulsação da bomba, o desbalanceamento, a comutação das válvulas e o impacto do batente produzem diferentes conteúdos de frequência. Uma montagem selecionada apenas com base na massa da máquina pode isolar uma banda e amplificar outra próxima da ressonância. Registre a velocidade de operação, os eventos transitórios e as direções das forças.

A estrutura da máquina também influencia o resultado. Um painel flexível pode irradiar som mesmo quando o movimento da fonte é pequeno. Uma conexão rígida pode contornar um isolador flexível. Mangueiras, bandejas de cabos, ancoragens e proteções de segurança precisam ser incluídos em uma avaliação do controle de vibração da máquina.

O isolamento depende da relação de frequência.

Os suportes de borracha antivibração se deformam sob carga estática e criam uma frequência natural suportada. O isolamento útil geralmente só começa quando a frequência de excitação está suficientemente acima dessa frequência natural. Um suporte muito rígido pode transmitir perturbações, enquanto um excessivamente macio pode permitir deslocamentos inaceitáveis ​​ou instabilidade.

Portanto, a montagem precisa considerar a carga por posição, o centro de gravidade, a frequência de perturbação, a deflexão disponível e os limites de movimento. Cargas desiguais podem resultar em uma montagem levemente comprimida e outra sobrecarregada. A dureza selecionada é apenas um dos fatores de entrada; o fator de forma e a área carregada também afetam a rigidez.

O amortecimento controla a travessia.

Durante a inicialização e a parada, uma máquina pode entrar em ressonância. Componentes de amortecimento elastoméricos convertem parte da energia de deformação cíclica em calor e podem limitar o pico. Mais amortecimento nem sempre significa mais isolamento em velocidade normal, portanto, os requisitos de regime transitório e permanente devem ser considerados separadamente.

Temperatura, frequência, amplitude de deformação e formulação do composto alteram a rigidez e o amortecimento dinâmicos. Dados medidos em uma pequena amostra de laboratório em uma frequência específica não podem ser copiados diretamente para uma grande estrutura colada operando próxima a um motor quente.

Impacto Necessita de Deslocamento e Rigidez Progressiva

Um amortecedor usado no final do curso de um cilindro deve absorver energia dentro do seu curso disponível. Se ele bater com força contra o metal, a força máxima retorna. Formas cônicas, ocas ou com nervuras podem criar rigidez progressiva, mas impactos repetidos de alta frequência também geram calor e fadiga na base da geometria.

O isolamento de vibrações industriais próximo a um batente deve ser avaliado considerando a massa e a velocidade reais do movimento. A compressão estática isoladamente não demonstra o efeito de ricochete, o acúmulo de calor ou o efeito de um impacto desalinhado. Um batente fixo pode ser mais seguro do que uma almofada solta quando fragmentos podem entrar no equipamento.

Um exemplo real de turbina eólica

A literatura de Parker sobre energia eólica apresenta suportes com fixação central que servem para isolar vibrações, controlar impactos e minimizar ruídos estruturais. Também descreve os acoplamentos elastoméricos da transmissão, utilizados para reduzir vibrações torcionais, permitir desalinhamentos e proteger engrenagens e rolamentos.

Esta publicação não apresenta um espectro de vibração de turbina eólica antes e depois da instalação; portanto, este artigo mostra apenas uma aplicação já estabelecida e não um cliente com resultados quantificados. A dica de projeto crucial é que os suportes e acoplamentos sejam posicionados de forma diferente ao longo do percurso.

O guia de engenharia da Parker também destaca o mesmo ponto. Ele define isolamento como o ato de proteger o equipamento contra vibrações ou choques. Descreve que as montagens de borracha em metal são aplicadas com base na carga, frequência, suporte de carga em uma determinada direção e condições ambientais.

Pese seus instrumentos: a fonte de vibração, o caminho intermediário e o dissipador de vibração.

Inicialmente, posicione os sensores em todos os pontos de interesse: na origem da vibração, ao longo do acoplamento e na estrutura alvo. Registre as condições de funcionamento e as rotações por minuto ao plotar os traçados. Um único valor de nível de vibração geral pode mascarar um pico estreito que resulta em ruído ou um impacto breve que danifica o sensor.

A norma ISO 20816-1 descreve, de forma geral, a medição e avaliação de vibrações em máquinas inteiras. O documento ISO lista a versão de 2016 como publicada e em processo de revisão. Não se trata de um limite de aceitação abrangente para todas as máquinas automáticas; espera-se que o fabricante da máquina especifique os locais relevantes, os estados de funcionamento da máquina e os limites de aceitação.

Teste de qualificação de componentes

Submeta os coxins antivibração de borracha candidatos a ciclos de temperatura representativos ou exponha-os a óleos, fluidos de arrefecimento e compostos de limpeza que possam alterar a rigidez ou a adesão. Teste o assentamento estático, a transmissibilidade dependente da velocidade e o movimento de parada de emergência.

Em componentes de amortecimento de elastômero, o acúmulo de calor, fissuras, bordas de colagem e deformações permanentes devem ser inspecionados após o número necessário de ciclos. Posteriormente, o mesmo teste acústico ou de vibração deve ser realizado com um programa de trabalho idêntico ao da referência. A percepção subjetiva de um som mais silencioso é bastante útil, mas definitivamente não deve ser considerada uma alternativa à comprovação por meio de medições.

Podemos, por exemplo, combinar uma fonte balanceada, um painel mais rígido, um suporte modificado e um elastômero ajustado para obter o melhor controle de vibração da máquina. No entanto, o elemento de borracha deve ser considerado o único responsável pela melhoria demonstrada no experimento controlado.

O isolamento de vibrações em nível industrial também requer uma revisão durante o comissionamento. Uma mangueira bem apertada, uma cinta de aterramento ou um cabo de segurança podem constituir uma rota paralela alternativa e rígida ao redor do isolador de base. Examine a máquina final após a ancoragem para verificar se a estrutura do protótipo e as conexões de utilidades da produção estão transmitindo forças diferentes.

Você deve realizar uma nova medição após a máquina ter um período razoável de funcionamento e atingir a temperatura ideal. No momento da preparação para a operação, a rigidez da borracha se altera com a temperatura da máquina, e os fixadores podem se soltar. Os registros de uma máquina qualificada devem incluir a posição do sensor, o procedimento operacional, a carga e as condições do piso, para que a equipe de manutenção futura possa replicar as condições iniciais.

Para obter uma visão geral da Yida sobre como reduzir o ruído na automação, forneça: peso da máquina, coordenadas de montagem, direção da força, intervalo de velocidade de operação, energia de impacto, temperatura, fluidos e, claro, o deslocamento. Com esses dados, os projetistas e fabricantes de compostos de borracha podem criar a geometria e o composto que correspondam ao padrão de perturbação que você mediu, em vez de simplesmente optar pela opção mais macia.