لرزه گیری مکانیکی
آشنایی با سیستم لرزه گیری
در گذشته، لرزه گیر های مکانیکی بسیار ساده بودند. مثلا لرزش های نا خواسته ماشین ها بایستی با قرار دادن دستگاه ها بر روی چوب پنبه یا نمد، مهار می شد. اما با پیشرفت های حاصل شده در دانش و فن آوری، چنین روش هایی، دیگر نه در سازه های ساختمانی بزرگ و نه در محیط های صنعتی، کافی نبودند.
در سازه های ساختمانی، روش های طراحی اصلاح شده سبب می شود تا سازه هایی به مراتب سبک تر، اما طبیعتاً منعطف تر، مورد استفاده قرار گیرند.
به طور همزمان، نیاز به افزایش استفاده از دستگاه های قدرتمند تهویه مطبوع و تجهیزات وابسته به آن ها به وجود آمد. که در بسیاری از مواقع در طبقات بالای ساختمان ها نصب می شوند. بنابراین لرزش دستگاه ها می تواند یک مشکل بزرگ در چنین سازه هایی باشد. لرزه گیری مکانیکی در این شرایط از اهمیت بالایی برخوردار می شود.
به همین شکل، در بخش صنایع، با وجود این که تجمع و عملکرد دستگاه ها در محدوده مصوب است؛ اما به دلیل ماهیت صنعتی دستگاه ها، میزان لرزش ایجاد شده توسط آنها از حدود مجاز فراتر می رود.
هر دوی این شرایط نیازمند سیستم های کنترل لرزش مهندسی شده ای هستند که نتایج دقیق قابل پیش بینی در مورد محیط و محل نصب دستگاه ها ارایه می دهند.
اهمیت دفلکشن استاتیکی
لرزه گیری استاتیکی با نصب دستگاه بر روی مواد ارتجاعی مانند فنرها یا لاستیک انجام می شود. این مواد ارتجاعی در زیر وزن دستگاه فشرده می شوند. اصولاً، درجه لرزه گیری به دست آمده مستقیماً به میزان فشردگی لرزه گیر وابسته است. دفلکشن استاتیکی بزرگ تر (بدون فشرده شدن تا حد جمود)، در بیشتر مواقع، نتایج بهتری ایجاد می کند.
اثر بخشی لرزه گیری
اثر بخشی هر سیستم لرزه گیری ارتجاعی، معمولاً تحت عنوان “تأثیر لرزه گیری” بیان می شود.این مقدار به شکل درصد کل نیروی لرزه ای که توسط لرزه گیرها جذب می شود، مشخص می شود.
با استفاده از گراف های موجود، اثر بخشی لرزه گیری یک سیستم فنری ساده می تواند توسط مقادیر دفلکشن استاتیکی و فرکانس اغتشاش، تخمین زده شود. برای لرزه گیرهای لاستیکی، یک تخمین واقعی تر با استفاده از مقادیر فرکانس طبیعی دینامیکی به جای دفلکشن استاتیکی، تخمین زده می شود.
به هر حال، در ارزیابی مقدار اثر بخشی لرزه گیری که در همه حالات مورد قبول باشد، بایستی موارد زیر مورد توجه قرار گیرند:
• نوع دستگاه و وزن در حال کار
• اندازه و ماهیت نیروهای لرزه ای
• محدودیت های حرکتی دستگاه
• موقعیت قرار گیری دستگاه در سازه ساختمان
برای مثال، اثر بخشی لرزه گیری ۸۰ درصدی معمولاً برای یک ماشین ۵ کیلوواتی قرار گرفته در طبقات زیرزمین رضایت بخش است. اما برای یک ماشین ۱۰۰ کیلوواتی قرار گرفته در طبقات بالای ساختمان، مطلقاً کافی نیست. به خصوص زمانی که در نزدیکی فضاهای اداری یا مسکونی قرار گرفته باشند. در چنین شرایطی اثر بخشی لرزه گیری نزدیک به ۹۸ درصد مورد نیاز است.
راهنمای انتخاب لرزه گیر که در ادامه آمده است، نسبت های نظری مهم بین فرکانس اغتشاش، دفلکشن استاتیکی و محل نصب را خلاصه کرده و یک راهنمایی خوب برای انتخاب صحیح لرزه گیر ارائه می دهد.
انتخاب لرزه گیر
راه کارهای اقتصادی و موثر برای گستره وسیعی از مشکلات کنترل لرزش با انتخاب صحیح انواع مختلف لرزه گیرها، وجود دارد.
بلوک های اینرسی
برای این که یک سیستم لرزه گیر موثر باشد، دستگاه دارای ساپورت ارتجاعی باید بتواند در پاسخ به نیروهای لرزه ای به آزادی حرکت کند. درجه حرکت بستگی به فاکتورهایی مانند سختی لرزه گیر و حجم دستگاه لرزه گیری شده دارد.
عموماً، سنگین تر بودن دستگاه نسبت به نیروهای اغتشاش، باعث حرکت لرزشی کمتری می شود. افزایش حجم کلی اینرسی، به محدود سازی حرکت دستگاه کمک می کند و این مسأله برای به حداقل رساندن نیروهای وارده بر اتصالات لوله ها و تجهیزات جانبی ضروری است. این شرایط معمولاً با قرار دادن دستگاه بر روی یک بلوک بتنی و ساپورت ارتجاعی قابل دستیابی است.
حجم اضافه شده، اثر بخشی لرزه گیری سیستم را افزایش داده و بهبود می بخشد. به هر حال، اندازه و شکل بلوک اینرسی بر اثر بخشی آن در کاهش حرکت موثر است، بنابراین طراحی بلوک اینرسی باید به عنوان بخشی یکپارچه با سیستم ساپورتینگ در نظر گرفته شود.
بلوک های اینرسی با هر طریق نصبی، موثر هستند، اما بیشترین استفاده آنها در مقادیر دفلکشن بالا مورد نیاز است، یا زمانی که دستگاه نیروی لرزه ای زیادی تولید می کند. برای مثال، کمپرسورهای هوای تک سیلندر سرعت پایین نیازمند لرزه گیری دفلکشن بالا هستند تا به یک لرزه گیری مورد قبول برسند، بنابراین معمولاً یک بلوک اینرسی برای محدود کردن مقدار حرکت لرزه ای مورد نیاز است.
ساپورت سیستم لوله کشی
لوله کشی و کانال کشی هایی که به صورت صلب به دستگاه هایی که لرزه گیری شده اند متصل می شوند، ممکن است مسیر انتقال لرزش به سایر تجهیزات و دستگاه ها باشند. بنابراین، لوله کشی و کانال کشی هم باید به صورت انعطاف پذیر آویز شوند تا اجازه حرکت آزاد داشته باشند.
بسته به ژئومتری مسیر اجرای لوله ها، تعداد خم ها و نوع سازه ساپورت، سیستم لوله کشی باید توسط بست های لرزه ای ارتجاعی به فواصل حداقل ۱۰۰ برابر قطر لوله، آویز شود.
دفلکشن نزدیک ترین آویز به دستگاه بایستی برابر با دفلکشن لرزه گیرهای دستگاه باشد تا اجازه حرکت آزاد را به وجود آورد. کمی کاهش در دفلکشن در نقاطی دورتر از منبع لرزش مجاز است.
وقتی طرح لوله کشی به شدت محدود کننده است یا مانع استفاده از آویزهای لرزه ای می شود، باید اتصالات انعطاف پذیر بین دستگاه و سیستم لوله کشی نصب شوند. در چنین مواردی، استفاده از یک بلوک اینرسی، برای کاهش حرکت دستگاه نیز باید در نظر گرفته شود. انتخاب آویزهای لرزه ای ارتجاعی بخشی جدایی ناپذیر از طراحی سیستم لرزه گیری است.
