سیستم لرزه گیر و مشخصات فنی آن

سیستم لرزه گیر و مشخصات فنی آن

لرزه گیری ماشین آلات برای جلوگیری از انتقال لرزش و صدا به یکی از مراحل مهم مهندسی ساختمان های مدرن تبدیل شده است. سبک سازی و قرار دادن تجهیزات مکانیکی در طبقات بالا، در مجاورت مناطق ساکت، نیاز به کنترل ارتعاش و نویز را افزایش می دهد. استفاده از لرزه گیر ها در درجه اول برای کاهش تأثیر نیروهای دینامیکی تولید شده توسط قطعات متحرک ماشین ها به ساختار اطراف است.
مقاله زیر به بررسی سیستم لرزه گیر و مشخصات فنی آن می پردازد.

تئوری لرزه گیری

سه عامل اصلی انتخاب سیستم لرزه گیر

هر دستگاه با عملکرد خود، لرزش یا ضربه ای با شدت یا دامنه متفاوت ایجاد می کند. کنترل و حذف این لرزش به شرایط و محل نصب بستگی دارد.
سه عامل اصلی انتخاب یک لرزه گیر را برای یک ماشین خاص تعیین می کنند : اول وزنی است که روی لرزه گیر قرار می گیرد، دوم فرکانس مزاحم دستگاه و سوم استحکام ساختار ساپورت کننده دستگاه.

ایجاد فرکانس طبیعی سیستم لرزه گیر

ارتعاش یک نیرو است و ایجاد یک نیروی مخالف می تواند به طور موثر انتقال آن را کاهش دهد. این امر با استفاده از ماده ای انعطاف پذیر، که در معرض بار ایستا قرار می گیرد، منحرف شده و با این کار فرکانس طبیعی سیستم لرزه گیر را ایجاد می کند.
وقتی فرکانس طبیعی سیستم لرزه گیر کمتر از فرکانس عملکرد یا مزاحم دستگاه باشد، هر چرخه نیروی ارتعاشی ماده انعطاف پذیر را در مرحله بازگشت چرخه خود پیدا می کند.

فرکانس

سیستم لرزه گیر باید دارای مقاومت متناسب با عملکرد خود بوده، و هنگام حذف بارها یا نیروها باید توانایی بازگشت به ارتفاع اصلی خود را داشته باشد. چنین ماده ای، هنگامی که در حد الاستیک خود مورد استفاده قرار گیرد، موثرتر بوده و عمری طولانی تر خواهد داشت.

در مواردی که ارتعاشات به شکل نوسانات ثابت در حالت پایدار در ماشین وجود داشته باشند، ممکن است از فرمول دقیقی با اطمینان منطقی برای دستیابی به نتایج مطلوب استفاده شود. فرکانس مزاحم یک ماشین را می توان به راحتی با اندازه گیری و یا با ویژگی های عملیاتی شناخته شده تجهیزات تعیین کرد. به طور کلی کمترین R.P.M در سیستم به عنوان فرکانس مزاحم شناخته می شود.

فرکانس طبیعی

فرکانس طبیعی دستگاهی که بر روی مواد انعطاف پذیر قرار می گیرد تابعی از انحراف استاتیک ماده انعطاف پذیر تحت بار تحمیل شده است.

در کاربردهای عملی فرکانس طبیعی با فرمول زیر توصیف می شود:

فرمول فرکانس طبیعی در کاربردهای عملی

نسبت (Fd/Fn) کارآیی لرزه گیری را از فرمول زیر تعیین می کند:

E   = درصد ارتعاش حذف شده شده

Fd = فرکانس مزاحم دستگاه

Fn = فرکانس طبیعی دستگاه

فرمول نسبت (Fd/Fn) کارآیی لرزه گیری

درصد بازده سیستم لرزه گیر ها، به عنوان معیار اندازه گیری میزان کاهش ارتعاشات مکانیکی منتقل شده، تعریف می شود.

درصد بازده سیستم لرزه گیر

حذف شوک

شوک را می توان حرکتی توصیف کرد که در آن سرعت به طور ناگهانی تغییر می کند و باعث یک ضربه یا چند ضربه به زمین یا ساختار اطراف می شود. در نتیجه، تئوری لرزه گیری که در بالا توضیح داده شد در این شرایط قابل استناد نیست، زیرا فرکانس اجبار (آزار دهنده) معمولاً کم است (کمتر از ۱۰۰ CPM). در این حالت، بهترین نتایج از لرزه گیرهایی حاصل می شود که فرکانس های طبیعی پایینی دارند.

طراحی و انتخاب سیستم لرزه گیرها

در طراحی و انتخاب سیستم لرزه گیرها برای ماشین های ضربه ای مانند چکش های هیدرولیک و پرس پانچ باید توجه شود که باید انرژی هر ضربه قبل از وقوع ضربه بعدی از بین برود. در صورت لزوم، برای دستیابی به پایداری مطلوب، ممکن است از توده اینرسی و دستگاه های میرا کننده استفاده شود.

نویز

یکی دیگر از مزایای لرزه گیری ماشین آلات، کاهش صدای مربوط به آنهاست. قرار دادن یک ماده انعطاف پذیر بین تجهیزات و سازه برای شکستن مسیر نویز سازه ای، به خوبی عمل می کند. این کار منجر به کاهش نویز در بخش های خارج از محل ماشین آلات، و به میزان محدود، در اطراف دستگاه می شود.
در مورد ماشین آلاتی که کاملاً بر روی سازه نصب شده اند، این نتیجه از طریق کاهش اثر صفحه صدا، به دست می آید. اگر میزان نویز بیش از حد مجاز باشد، استفاده از سیستم لرزه گیر ها به تنهایی نویز را کاهش نمی دهد. نویز هوا برد باید توسط عایق های صوتی یا سایر دستگاه های جاذب صدا کاهش داده شده یا حذف شود.

محل قرار گیری

در ارزیابی و انتخاب یک سیستم لرزه گیر موثر، بایستی مناطق حیاتی با دقت شناسایی شوند. در ساختمان هایی که تجهیزات بطور مستقیم در مجاورت مناطق ساکت، دفاتر کار، کتابخانه ها، استودیوها، اتاق های عمل و غیره قرار گرفته اند، شرایطی وجود دارد که مستلزم کارایی بسیار بالای لرزه گیرها است.
مکان های زیرزمین و مناطقی مانند کارخانه ها، انبارها، نیروگاه ها و غیره که سر و صدای محیطی زیادی دارند، کمتر به عنوان مناطق بحرانی در نظر گرفته می شوند. علاوه بر این، موقعیت جغرافیایی ساختمان نیز مهم است. اگر ساختمان در یک منطقه زلزله خیز واقع شود، نیروهای بالقوه لرزه ای نیاز به استفاده از سیستم لرزه گیر های ترکیبی را الزامی می سازند.

محل قرارگیری سیستم لرزه گیر گروه صنعتی لینکران linkran

مواد سازنده

پس از تعیین دفلکشن استاتیکی مطلوب، لرزه گیر انتخاب می شود. فنرهای فولادی و الاستومرها به طور کلی مواد قابل قبولی هستند که شرایط انعطاف پذیری لازم برای لرزه گیری را برآورده می کنند.

الاستومرها شامل لاستیک طبیعی و مواد مصنوعی مختلف مانند نئوپرن هستند. این مواد دارای ویژگی های میرا کنندگی، و مهار کننده صدا هستند و می توانند به اشکال مختلف تولید شوند.

اصطلاحات مربوط به ارتعاش و شوک در تئوری لرزه گیری

فرکانس : تعداد چرخه های کامل نوسان که در واحد زمان اتفاق می افتد.

فرکانس طبیعی : تعداد چرخه های کامل نوسان است که توسط اعمال یک نیرو و خروج جسم از موقعیت تعادل خود، در یک واحد زمان مشخص ایجاد می شود.

فرکانس مزاحم : فرکانس ارتعاش حاصل از یک حرکت نامتعادل، چرخشی یا رفت و برگشتی در جرم است.

تشدید : حالتی است که در آن فرکانس مزاحم برابر با فرکانس طبیعی سیستم لرزه گیر باشد و منجر به تقویت ارتعاش شود و یک حرکت خشن بیش از حد ایجاد کند.

دفلکشن استاتیکی : فاصله ای است که یک لرزه گیر در زیر وزن ثابت یا مرده تجهیزات، به آن میزان منحرف می شود.

نرخ فنر : وزنی است که برای القای فنر به دفلکشن در یک فاصله معین لازم است.

میرا کنندگی : توانایی یک سیستم لرزه گیری برای جذب و حذف مقدار قابل توجهی انرژی و تبدیل آن به گرما است. اهمیت میرا کنندگی، کاهش تمایل تجهیزات لرزه گیری شده به لرزش بیش از حد است. این امر در هنگام شتاب گیری یا کند شدن حرکت تجهیزات، وقتی که سرعت به رزونانس می رسد و نیروهای نامتعادل تقویت می شوند، رخ می دهد. لازم به ذکر است، میرا کنندگی کارایی لرزه گیر را کاهش می دهد. با این حال، این کاهش بسیار جزئی است و می توان آن را نادیده گرفت یا با افزایش بسیار اندک در مقادیر دفلکشن استاتیکی در سیستم لرزه گیر جبران کرد.

نویسنده : مهندس پدرام بداقی

گروه صنعتی لینکران
تولید کننده مصالح نوین صنعت و ساختمان

جست و جو

دسته بندی مقالات

پست های دیگر