Wibroizolacja siłowa  ogranicza siły dynamiczne przenoszone na podłoże.
wentylator
silnik
Oś wału
ąFoII ąFoI
Podczas pracy działają
siły dymaniczne
(odśrodkowe) FoI i FoII
PoI PoII
Zespół maszynowy wraz z rama podporową stanowią wspólna masę Mo.
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
Po posadowieniu zespołu na elementach sprężystych na podłoże działają siły
dynamiczne PoI i PoII.
zasada
W najbardziej niekorzystnym przypadku:
superpozycji
FoI + FoII = Fo
oraz
PoI + PoII = Po
Zatem siła dynamiczna przeniesiona na podłoże zmienia się w granicach ą Po.
Sumaryczne obciążenie podłoża Qo ą Po.
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
Analogicznie jak dla wibroizolacji biernej, wartości W obliczamy ze wzoru:
K Qo �� g 3,13
W =� =� =�
Mo d�st ��Qo
d�st
Częstotliwość drgań swobodnych nietłumionych wynosi zatem:
W 0,5
[okr/s]
f =� =�
2p�
d�st
[m]
Częstotliwość drgań swobodnych nietłumionych wynosi zatem:
W 300
f =� =�
[okr/min]
2p�
d�st
[cm]
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
Zależy od warunków
Współczynnik przenoszenia dynamicznych pracy oraz
od g�
siły:
Po 1+� (2g�m�)2
z� =� =�
Fo
(1-� m�2)2 +� (2g�m�)2
Często posługujemy się pojęciem skuteczności wibroizolacji, który określa
o ile została ograniczona siła dynamiczna działająca na podłoże :
Si =� (1-�z�o)��100%
Dla m� < 1, Po e" Fo;
m� > 1,41, Po e" Fo
Gdy m� > 3 wówczas stosuje się wibroizolacje nadkrytyczną.
Gdy m� < 0,5 wówczas stosuje się wibroizolacje podkrytyczną.
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
Urządzenia posadowione na elementach sprężystych wykonują drgania.
Amplitudy tych drgań określa zależność :
Fo 1
y =� =�
K
(1-� m�2)2 +� (2g�m�)2
Wpływ masy na drgania przedstawia zależność:
Mo yo m�2
=�o =�
mwr�
(1-� m�2)2 +� (2g�m�)2
o jest bezwymiarową amplitudą względną (drgań) lub współczynnikiem
dynamicznym.
Stosunek mas.
Mo
V =�
Znając o ora r� możemy wyznaczyć yo.
mw
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
Interpretacja z�o=f(m�)
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
Stosowanie mas Mo>6Mw jest związane
tylko z koniecznością dodatkowego
obniżenia wartości amplitudy drgań.
Wpływ stosunku mas na amplitudę drgań dla różnych m�.
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
W przypadku wibroizolacji czynnej mamy dwa zadania:
- dobór odpowiednich elementów sprężystych tak, by
układ pracował daleko od obszaru rezonansu i stosunek
częstości m� e" 3.
Przy czym stosujemy zasadę wyboru minimalnej
wartości prędkości obrotowej nmin (nw, ns) do obliczania
stosunku częstości m�.
- dobór ramy podporowej (wysokozbrojonej), dla której
częstość drgań swobodnych będzie co najmniej 2x
większa od częstości drgań wymuszonych nmax(nw,ns)
WIBROIZOLACJA SIA
OWA
AMORTYZATORY
WIBROIZOLATORY SPR
ŻYNOWE
Zalety:
- łatwość uzyskania małych częstości drgań swobodnych przy dużych
obciążeniach i małych gabarytach,
- możliwość stosowania w wysokich temperaturach,
- odporność na działania warunków atmosferycznych, kwasowych itp. (przy
zastosowaniu odpowiednich stali),
- zgodność własności statycznych i dynamicznych,
- stałe parametry pracy (nie osiadają przy zachowaniu obciążeń poniżej naprężeń
dopuszczalnych),
- mały współczynnik tłumienia,
- możliwość pracy zarówno na ściskania jak i na rozciąganie,
AMORTYZATORY
WIBROIZOLATORY SPR
ŻYNOWE
Wady:
- mały współczynnik tłumienia, który utrudnia ich stosowanie w przypadkach,
gdy okres urucjomienia czy zatrzymania maszyny jest stosunkowo długi (np.. 15
sekund); W takich przypadkach należy stosować dodatkowe tłumiki
- zdolność przewodzenia dz
więków,
- koszty wykonania,
Amortyzatory sprężynowe mogą być:
- z tłumikami,
- bez tłumików,
AMORTYZATORY
WIBROIZOLATORY GUMOWE
Zalety:
- niski koszt produkcji (produkowane w dużych seriach jako wibroizolatory gumowe
lub metalowo-gumowe, są łatwo osiągalne w handlu po stosunkowo niskich cenach).
- duży współczynnik g� =� 0,02�0,125 zależny głównie od:
- twardości gumy, (zgodnie z rysunkiem),
- częstości wymuszania (ale w mniejszym stopniu niż w wypadku sprężyn),
- procesu relaksacji gumy.
- posiadanie własności tłumienia dz
więków.
Wady:
- relaksacja (osiadanie przy stałym obciążeniu),
- brak związków między własnościami statycznymi i dynamicznymi,
- brak sprężystości (spęcznianie i wybrzuszanie przy obciążeniu),
- własności dynamiczne zależą bezpośrednio od twardości gumy, rodzaju mieszanek
użytych do produkcji gumy,
AMORTYZATORY
Wibroizolatory gumowe
mogą pracować na: mogą być:
ściskanie ścinanie jednowarstwowe wielowarstwowe
AMORTYZATORY
Q
k =�
d�st
Zatem:
0,5 0,5
dQ Q1
f =� <�<� f '=�
k =� �� k'=�
dy d� ' d�st d� '
Poprawne obliczanie wibroizolatorów gumowych jest bardzo trudne i wymaga
danych, które są uzyskiwane doświadczalnie.
Liniowa charakterystyka wibroizolatora może być wstępnie przyjmowana, gdy
ugięcie nie przekracza 10% wysokości elementu.
Największą trudnością uzyskania prawidłowych wyników obliczeń jest
rozbieżność między modułami sprężystości dynamicznej i statycznej.
AMORTYZATORY
Dynamiczny moduł sprężystości, a zatem i stała sprężystości dynamicznej, jest
funkcją składników użytych do produkcji gumy.
Dla naturalnej gumy stosunek modułu dynamicznego do statycznego wynosi:
Gd Ed
=� =� �1,2 ��1,4
Gst Est
Ed  moduł Younga  moduł odkształcalności linowej (sprężystości podłużnej), MPa,
Gst  moduł Kirchoffa, moduł sprężystości poprzecznej, MPa,
Dla gumy syntetycznej:
Gd Ed
=� =� �1,4 �� 2,0
Gst Est
W obliczeniach przyjmuje się stały stosunek modułów statycznych:
Est
=� � 6,5
Gst
AMORTYZATORY
Rys.1. Moduł statyczny Kirchoffa w funkcji twardości gumy wg Shore a
AMORTYZATORY
Rys.2. Moduł statyczny
Younga w funkcji
twardości gumy.
AMORTYZATORY
Rys.3. Stosunek modułów dynamicznych do statycznych w funkcji twardości
gumy.
AMORTYZATORY
Należy pamiętać, że moduły statyczne mogą znacznie się różnić, od tych
przyjmowanych z wykresów (rys. 1 i 2). Różnice mogą być nawet w granicach
15%. Powodem tych zmian jest niejednolitość właściwości gumy nawet przy
jednakowej jej twardości.
Dlatego przyjmuje się:
" dla gum miękkich o twardości < 55oSh: v = 1,25
" dla gum twardych o twardości > 55oSh: v = 1,75
AMORTYZATORY
WIBROIZOLATORY KORKOWE
Stosowane są głównie do wibroizolacji maszyn szybkobieżnych.
Zalety:
- zdolność odkształceń sprężystych,
- duża trwałość (po zaimpregnowaniu i pracy w warunkach suchych),
- posiadanie własności tłumienia dz
więków.
Wady:
- mała odporność na wilgoć,
- stosunkowo duża wartość f (możliwość ich stosowania tylko do maszyn
szybkobieżnych).
AMORTYZATORY
Stosowane w postaci płyt korkowych
h [mm] 200 160 120 80
n [obr/min] 1250 1400 1650 2000
Q ��h po ��h
0,5
f =� Hz
d�st =� =�
d�st
A�� Ed Ed
Q  obciążenie statyczne podkładki; N,
h  grubość podkładki; m,
A  powierzchnia obciążona; m2,
Ed  moduł dynamiczny, MPa,
po  nacisk jednostkowy, MPa.
AMORTYZATORY
RAMY PODPOROWE
Wymagana masa ramy podporowej.
Masę ramy podporowej należy dobierać tak, aby spełniony był warunek:
Mo
Vo =� =� 4,5 �� 6
Mw
Dobierając masę ramy należy pamiętać, aby obciążenie statyczne każdego
wibroizolatora Q1 nie odbiegało od nominalnego o więcej niż ą20%.
2
ć� ��
30
�� ��
d�d =�
�� ��
f
Ł� ł�
Dla amortyzatorów sprężynowych d�d = d�st Zatem:
2
ć� ��
30
�� ��
d�st =�
�� ��
f
Ł� ł�
AMORTYZATORY
Wymagana sztywność ramy podporowej.
Dobrana rama podporowa musi być odpowiednio sztywna, aby jej częstość
drgań swobodnych była znacznie wyższa od prędkości obrotowych zespołu
maszynowego. Niezależnie bowiem od drgań całego układu na
wibroizolatorach rama wykonuje jednocześnie drgania wynikające z jej
sprężystości i masy własnej.
Jeśli prędkość obrotowa silnika lub maszyny napędzanej jest równa lub
zbliżona do jednej z częstości drgań swobodnych ramy (drgania wzdłużne
belek lub drgania przekątne całej ramy) wówczas następuje wzmocnienie jej
drgań i bardzo niespokojna praca maszyn (zjawisko zwane dudnieniem).
Rama podporowa musi być zatem odpowiednio sztywna. Jej sztywność wyraża
się odpowiednio wysoką częstością drgań swobodnych, która powinna być
przynajmniej dwa razy większa od prędkości obrotowej maszyn.
f ł� 2�� n
AMORTYZATORY
W przypadku maszyn z napędem pasowo-klinowym, gdy prędkości obrotowe
maszyny i silnika są różne bierzemy pod uwagę prędkość większą. Mając
zatem narzuconą warunkami zadania wartość fr znajdujemy wartość ugięcia
zastępczego ramy Yr, którą wyznacza się analogicznie jak wartość ugięcia
statycznego sprężyny przy założonej częstości drgań swobodnych układu f.
2
ć� ��
30
�� ��
Yr Ł�
�� ��
fr
Ł� ł�
Ugięcie zastępcze ramy dla drgań podstawowych traktuje się jako sumę ugięć
statycznych belek wzdłużnych i poprzecznych:
Yr = yw+yp
AMORTYZATORY
WIBROIZOLACJA
Rama podporowa  konstrukcja
WIBROIZOLACJA
Szczegóły mocowania ramy na wibroizolatorze
WIBROIZOLACJA
Zasady doboru wibroizolatorów
Do prawidłowego doboru wibroizolatorów niezbędne są następujące informacje:
rodzaj maszyny np. wentylator, pompa, agregat prądotwórczy, sprężarka
umożliwia ustalić czy będą to wibroizolatory ustawione swobodnie na posadzce np. talerzowe czy też
przykręcane do posadzki np. kołpakowe ;
ciężar całkowity maszyny i ilość otworów w podstawie (ilość punktów podparcia),
pozwala na wstępny dobór obciążeń jednostkowych wibroizolatorów i ich ilości;
częstotliwość drgań własnych maszyny wynikająca np. z prędkości obrotowej silnika, wirnika, ilości
taktów itp. pozwala na dobór wibroizolatorów o takiej częstotliwości drgań własnych, które zapewnią
optymalną skuteczność wibroizolacji;
rodzaj otworów w podstawie np. przelotowe niegwintowane lub gwintowane, nieprzelotowe
gwintowane itp. umożliwia dobranie właściwego typu wibroizolatora
grubość podstawy maszyny, warto sprawdzić, w celu stwierdzenia czy w dobranych wibroizolatorach
jest wystarczająco długa śruba (czasem np. dla frezarek istnieje potrzeba wykonania dłuższych śrub)
lub otwory są w niszach i śruby powinny być krótsze
wymagania specjalne np. kontakt z żywnością, agresywne środowisko, wysoka temperatura itp.
WIBROIZOLACJA
zapewnią właściwe funkcjonowanie i odpowiednią trwałość w określonych warunkach
środowiskowych
Wibroizolacja wentylatorów, pomp, sprężarek, itp.
Dobór wibroizolatorów w głównej mierze zależy od obciążenia statycznego oraz prędkości
obrotowej wirnika wentylatora.
Doboru wibroizolatorów należy dokonywać tak, ażeby zapewnić w przybliżeniu jednakowe
ich ugięcie.
Do wibroizolacyjnego posadawiania wentylatorów stosowane są przeważnie wibroizolatory
kołpakowe (np.: KA-50 lub KA-90), a dla wentylatorów o niższych prędkościach obrotowych
wibroizolatory sprężynowe (np.:ISOTOP� MSN lub ISOTOP� SD) , a
również sprężynowe z wkładem tłumiącym (np.: ISOTOP� DSD).
Dla największych wentylatorów stosowane bywają przeważnie wibroizolatory sprężynowe
blokowe (np.: ISOTOP� BL, ISOTOP� BL/DSD lub BLR)
WIBROIZOLACJA
Przykłady wibroizolacji wentylatorów
Wentylator Rama Wibroizolator
Ciężar Prędkość
Wymiary
całkowity obrotowa Ciężar Typ, wielkość, Ilość
Typ, wielkość Rodzaj napędu wys. x dług. x szer.
z silnikiem wirnika (kg) odmiana sztuk
(mm)
(kg) (obr/min)
WWOax-25 bezpośredni 85 2830 50x515x450 15 KA-50-P1 4
WP-25 bezpośredni 203 2930 65x680x650 22 KA-50-P3 4
WWOax-33,5 sprzęgłowy 240 2930 100x940x660 55 KA-90-P1 4
WPFO-40/2,25 pasowy 410 1460 100x1122x880 73 KA-90-P2 4
WWOax-80 pasowy 1090 1475 140x1750x1467 170 KA-90-P5 4
WPWs-63/1,8 sprzęgłowy 2145 1485 180x2843x1500 416 KA-90-P5 8
WWOax-100 pasowy 2115 980 200x2360x1670 403 DSD 8 6
WPWDs-80/1,8 D+K sprzęgłowy 6100 980 400x5520x1040 2510 DSD 8 16
WPX-116/631R sprzęgłowy 6466 700-1480 450x3732x3440 3800 BLR 4 6
ISOTOP� BL/D
WPX-165/631 KR sprzęgłowy 22500 990 550x6237x4080 10470 12
SD6
WIBROIZOLACJA
Wibroizolatory kołpakowe (np.: typu KA)
Wibroizolatory kołpakowe typu KA przeznaczone są głównie do posadowienia urządzeń
typu wirnikowego tzn. o obciążeniu dynamicznym okresowo zmiennym, a w szczególności:
wentylatorów, dmuchaw, klimatyzatorów, pomp, sprężarek, agregatów chłodniczych
agregatów prądotwórczych, transformatorów, wirówek, rozdrabniaczy, mieszalników
maszyn i urządzeń przemysłu spożywczego i farmaceutycznego
Każda z wielkości wykonana jest w kilku odmianach dostosowanych do różnych zakresów
obciążeń. Są odporne na działania olejów i smarów.
Jako wykonanie specjalne realizowane mogą być w wersjach :
- nierdzewnej
- kwasoodpornej
WIBROIZOLACJA
Wibroizolatory te mocowane są do podłoża i umożliwiają regulację poziomu urządzenia
oraz charakteryzują się stosunkowo dużą sztywnościa poziomą.
WIBROIZOLACJA
Wibroizolatory kołpakowe niekotwione typu KN
Wibroizolatory kołpakowe niekotwione typu KN przeznaczone są do maszyn w których
występują głównie drgania pionowe i wibroizolatory nie wymagają mocowania do podłoża.
Stosuje się je do wibroizolacji maszyn takich jak:
- wentylatory, dmuchawy, klimatyzatory, pompy, sprężarki, agregaty chłodnicze
- agregaty prądotwórcze, transformatory, szafy sterownicze
- młynki, wirówki, rozdrabniacze, mieszalniki
- maszyny i urządzenia przemysłu spożywczego i farmaceutycznego
WIBROIZOLACJA
Wibroizolatory kołpakowe podwieszane typu KP
Wibroizolatory kołpakowe podwieszane (sufitowe) typu KP przeznaczone są do
podwieszania:
- rurociągów, kanałów wentylacyjnych, dmuchaw, pomp, sprężarek
-elementów i zespołów maszyn i linii produkcyjnych np. zasypów, podajników itp.
Poziomowanie jest realizowane nakrętkami nakręcanymi na śrubę wibroizolatora
Wibroizolator talerzowy typu TU
Wibroizolatory talerzowe typu TU są wibroizolatorami o uniwersalnym zastosowaniu, do
swobodnego ustawiania, bez mocowania do podłoża. Przeznaczone są dla małych maszyn i
urządzeń, takich jak:
- pompy, sprężarki,
- lekkie obrabiarki do metali i drewna,
- szafy sterownicze, kabiny dz
więkochłonne,
- chłodziarki, klimatyzatory, wentylatory,
- agregaty prądotwórcze, agregaty chłodnicze,
Wykonane są za stali kwasoodpornej i gumy olejoodpornej.
Wibroizolator pierścieniowy typu V-75
Wibroizolatory pierścieniowe typu V-75 do posadowienia niedużych maszyn wirnikowych, w
szczególności:
- wentylatorów, dmuchaw, klimatyzatorów, pomp, sprężarek, agregatów chłodniczych,
- agregatow prądotwórczych, transformatorów, szaf sterowniczych,
- młynków, wirówek, rozdrabniaczy, mieszalników,
Wibroizolatory te mocowane są do podłoża i umożliwiają regulację poziomu urządzenia.
Ich zaletą jest duża skuteczność wibroizolacji przy małej wysokości wibroizolatora.
WIBROIZOLACJA
Wibroizolatory membranowe typu TM, TM-B
Wibroizolatory talerzowe membranowe typu TM lub TM-B przeznaczone są do
posadawiania bardzo ciężkich maszyn, a w szczególności:
- obrabiarek do metali, pras, nożyc gilotynowych
- maszyn do obróbki drewna
- maszyn i urządzeń do przeróbki tworzyw sztucznych
- wentylatorów, dmuchaw, agregatów sprężarkowych, pompowych, prądotwórczych, chłodnic
itp.
WIBROIZOLACJA
Wibroizolator dwustronnego działania ISOTOP�-DZE
ISOTOP DZE jest wieloczęściowym wibroizolatorem wykonanym z żeliwa szarego i dwóch
różnych materiałów sprężysto-tłumiących: sylodyn i sylomer. Może pracować zarówno na
ściskanie jak i na rozciąganie.
Przez właściwości sprężysto-tłumiące stanowią izolację dz
więkową i zmniejszają przenoszone na
podłoże amplitudy obciążenia dynamicznego.
Oś wykonana z rury stalowej, spawana do płyty podstawy pozwala na przenoszenie sił
poziomych oraz obciążeń o charakterze impulsowym, spowodowanych np. podmuchami wiatru.
Stosowane są do elastycznego posadowienia m.in. silników wysokoprężnych, sprężarek, pomp,
wież chłodniczych, wysokoobrotowych maszyn rotacyjnych, urządzeń ogrzewania, wentylacji i
klimatyzacji, urządzeń na dachach, agregatów prądotwórczych,
WIBROIZOLACJA
Wibroizolator sprężynowy (np.:ISOTOP� MSN i ISOTOP� SD)
Wibroizolatory sprężynowe ISOTOP� MSN i ISOTOP� SD posiadają częstotliwość drgań
własnych odpowiednio 3,2 Hz i 3,0 Hz (przy obciążeniu nominalnym) i stosowane są do
posadowienia:
- sprężarek, wentylatorów, klimatyzatorów,
- kruszarek,
- zestawów głośnikowych,
- czułych zespołów elektronicznych, urządzeń pomiarowych i wag,
- pomp,
- awaryjnych generatorów prądu,
innych urządzeń, szczególnie o niskiej częstotliwości drgań.
Wibroizolator sprężynowy ISOTOP� MSN/Z i ISOTOP� SD/Z
Wibroizolatory sprężynowe podwieszane posiadają częstotliwość drgań własnych od ok. 3,0 Hz
(przy obciążeniu nominalnym) i są stosowane:
- jako elementy zawieszenia na sufitach i konstrukcjach stalowych,
- jako z
ródło izolacji podwieszonych wentylatorów, klimatyzatorów, rurociągów itp.,
- do izolacji czułych urządzeń elektronicznych w chłodziarkach, klimatyzatorach, rurociągach i
innych urządzeniach podwieszonych,
- do wibroizolacji wszelkiego rodzaju maszyn.
WIBROIZOLACJA
Wibroizolatory sprężynowe ISOTOP� DSD
Elementy te zabezpieczone są przed korozją przez katodowe lakierowanie zanurzeniowe (KTL),
dzięki czemu odznaczają się bardzo wysoką odpornością na działanie korozji.
Wewnątrz umieszczony jest rdzeń tłumiący, wykonany ze specjalnego materiału - Sylomer-HD,
dokładnie dobranego do charakterystyki sprężyny. Materiał ten jest stale elastyczny i bardzo
trwały.
Wibroizolatory sprężynowe ISOTOP DSD stosowane są do posadowienia maszyn generujących
siły dynamiczne również o niskich częstotliwościach, takich jak:
- zblokowane agregaty grzewczo-zasilające,
- sprężarki, maszyny wirujące, silniki, turbiny,
- urządzenia przenośne, agregaty prądotwórcze,
WIBROIZOLACJA
- wirówki, pompy,
Wibroizolatory blokowe z regulacją wysokości BLR 4 i BLR 8
Wibroizolatory blokowe BLR przeznaczone są do dużych obciążeń-tam gdzie wymagana jest
regulacja wysokości (poziomowanie).
Wibroizolatory blokowe, posiadają częstotliwość drgań własnych, w zależności od stosowanych
elementów w granicach od 3,0 do 6 Hz i stosowane są do posadowienia:
- sprężarek, wentylatorów, klimatyzatorów,
- kruszarek, rozdrabniaczy,
- pomp,
- maszyn włókienniczych,
innych urządzeń, szczególnie o niskiej częstotliwości drgań.
WIBROIZOLACJA
Wibroizolator walcowy typu W
Wibroizolatory walcowe typu W przeznaczenie są do wibroizolacji zespołów zabudowanych
wewnątrz urządzeń oraz różnych innych zastosowań (klimatyzatory, różnego rodzaju niewielkie
maszyny).
WIBROIZOLACJA
Podstawki wibroizolacyjne
Przeznaczenie - pod średnie i duże maszyny, nie mające w podstawach otworów do montażu
wibroizolatorów których ustawienie nie wymaga poziomowania.
Wykonywane są na bazie tarcz wibroizolacyjnych wibroizolatorów talerzowych.
Przeznaczone są pod średnie i duże maszyny, pod którymi ze względu na brak otworów w
podstawie, nie ma możliwości zastosowania wibroizolatorów typu TA(TB, TN,TR) lub TC (TC-
B).
Podstawki wibroizolacyjne mogą być stosowane tylko tam gdzie nie ma potrzeby dokładnego
poziomowania.
Podstawki wibroizolacyjne wykonywane mogą być z gumy olejoodpornej.
WIBROIZOLACJA
Wibroizolacyjne elementy gumowe
Mają postać krążków, tarcz, płyt i przeznaczone są do zabudowy wewnątrz maszyn lub jako
podkładki pod maszyny.
GTR- tarcze gumowe rowkowane
GK- gumowe krążki
WIBROIZOLACJA