Wanneer je apparaten akoestisch wil isoleren moet je er rekening mee houden dat de geluidsoverdracht vanuit de ruimte waar het apparaat staat opgesteld naar de rest van het gebouw zowel via de lucht (airborne sound) als via de gebouwstructuur (structure borne noise) gebeurt.
Beide overdrachtswegen vereisen de nodige aandacht en een verschillend plan van aanpak.
Om een optimale akoestische isolatie te bereiken moeten apparaten ontkoppeld worden omdat de trillingen die apparaten aan de gebouwstructuur overdragen zich anders via alle stijve verbindingen kunnen voortplanten. Deze trillingen kunnen zelfs in ruimtes die niet direct aan de ruimte waar het apparaat is opgesteld grenzen geluid afstralen.
We bieden een ruim gamma elastische ontkoppelingsmaterialen om de overdracht van zowel structuurgeluid als luchtgeluid te beperken.
Op deze website focussen we ons op het beperken van de overdacht van structuurgeluid. Op www.geluidsisolatiedokter.be ga ik dieper in op akoestische box-in-box oplossingen om de luchtgeluidsisolatie te optimaliseren.
Kortsluiting door trillingen moet worden geëlimineerd. Van zodra er een starre verbinding is tussen de machine en de gebouwstructuur kunnen trillingen de isolatoren omzeilen.
Zorg ervoor dat de machine op trillingsisolatoren vrij kan bewegen door alle verbindingen tussen gebouwstructuur en het apparaat zoals leidingen en buizen flexibel uit te voeren.
Dieselmotoren, compressoren, generatoren, ventilatoren of pompen kunnen verbonden zijn met riemen, kettingen of zelfs elastische koppelingen.
Het is een veelgemaakte fout om elk element van de machine separaat met trillingsdempers te monteren. Dergelijke montagewijzen leiden vaak tot een sterk conisch effect op de trillingsisolerende steunen waardoor ze sneller slijten.
Om deze conische effecten te vermijden, worden de trillingsdempers vaak schuin geïnstalleerd, maar door mechanische slijtage veranderen zij van stijfheid waardoor de spanning op de riemen afneemt.
Antitrilbevestigingen die in de schuine stand zijn geïnstalleerd worden vaak toegepast
Maar door de trekkrachten van de riem werken de bevestigingen in een conische hoek.
Hierdoor verandert de stijfheid van de trillingsdempers na verloop van tijd.
De volledige machine op een gemeenschappelijke frame plaatsen en de trillingisolatoren onder het frame zorgen voor stabiele installaties met minder slijtage van de trillingsdempers.
Een andere gangbare praktijk is het gebruik van te stijve steunen om de oscillerende beweging van het opgehangen element te verminderen. Maar naarmate de stijfheid toeneemt (k), stijgt ook de natuurlijke frequentie, wat leidt tot een lagere trillingsisolatie of het risico dat de resonantiefrequentie van het systeem wordt benaderd.
De positionering van de trillingsisolatoren en de stijfheidsverhoudingen van de trillingsisolatoren kunnen helpen bij het vinden van het optimale compromis tussen de stabiliteit van de machine en een voldoende hoog trillingsisolatieniveau.
AMC-Mecanocaucho applicatie-ingenieurs kunnen een helpen om de bewegings- en trillingsisolatie te voorspellen.
Trillingsisolatoren worden vaak geïnstalleerd onder trillende machines daar waar een bevestigingsgat op een frame aanwezig is.
Hoewel dit een praktische en snelle manier kan zijn om de trillingsdempers te installeren, moet bijzondere voorzichtigheid in acht worden genomen zodat de frames niet gaan "hangen" en cyclische buigmomenten veroorzaken die kunnen leiden tot lawaai of breuken door vermoeidheid.
Een eenvoudige manier om dit op te lossen is door de trillingsdempers op elke hoek van het frame te plaatsen.
Zo zorgen we ervoor dat de frames niet op hun eigen natuurlijke frequentie slingeren.
Als de afstand tussen de steunen groter is dan 5 voet/1,5 m, adviseren wij vaak om er steunen tussen te plaatsen.
Deze maatregel bevordert de stabiliteit en voorkomt dat frames verdraaien of buigen waardoor extra geluid dat storingen kan veroorzaken wordt vermeden.
De AMC Mecanocaucho berekeningssoftware geeft op basis van beperkte input schattingen van de trillingsisolatie-efficiëntie.
De minimale inputgegvens om een berekening te kunnen uitvoeren zijn:
1. totale belasting.
2. zwaartepuntposite
3. positie van de steunen.
4. aandrijffrequentie
Trillingsisolatoren worden vaak geïnstalleerd onder trillende machines, in veel gevallen waar een bevestigingsgat op een frame aanwezig is. Hoewel dit een praktische en snelle manier is om de trillingsdempers te installeren, moet bijzondere aandacht worden besteed aan de stabiliteit .
Een eenvoudige manier om de stabiliteit te optimaliseren is door de trillingsisolatoren ter hoogte van het zwaartepunt te plaatsen.
De toepassingsingenieurs van AMC-MECANOCAUCHO kunnen helpen door 6dof*-berekeningen te maken, waarbij de optimale positie van de steunen kan worden gevonden en simulaties van de verplaatsing kunnen worden verkregen.
Om deze berekening te maken hebben de technici van AMC-MECANOCAUCHO de volgende informatie nodig:
* dof = degree of freedom, dit zijn berekeningen met 6 vrijheidsgraden
Als het gaat om luchtgeluidsisolatie bestaat het installatieprincipe uit het inkapselen/omkasten van de machine zoals aangegeven in de onderstaande figuur.
Plaats de machine op geschikte trillingsisolatoren.
1. Installeer de machine op het stijfste deel van het frame (zie tip 2 en 3)
2. Plaats trillingsisolatoren onder het frame
3. Riemen of rolaandrijfsystemen maken minder lawaai dan tandwielen.
Stijve leidingen en stijve bedrading kunnen een akoestische brug vormen, gebruik daarom in plaats daarvan flexibele slangen en bedrading.
4. Gebruik massaplaten met een hoge massa en viscositeit.
Massaplaten kunnen worden aangebracht op de oppervlakken die aan de meeste trillingen worden blootgesteld om de geluidsafstraling te beperken.
5. Installeer een Akustikabsorber met het hoogste transmissieverlies en absorptiecoëfficiënt om de geluidsopbouw in de omkasting te verminderen.
6. Vermijd elk mechanisch contact tussen de omkasting en het machineframe aangezien dit als een akoestische brug kan werken.
7. Beperk de negatieve impact van geluidslekken door openingen in de omkasting te dichten. Deuren zullen altijd lekgevoelig blijven.
Wanneer een geluidsgolf op een obstakel of een opening stuit die even groot is als zijn golflengte, zal het geluid om het obstakel heen buigen of zich door de opening persen met weinig energieverlies, zoals hieronder getoond.
De hoeveelheid geluidsenergie die door een klein gaatje of haarscheurtje in een muur gaat is veel groter dan men op basis van de grootte van de scheur zou voorspellen.
Dit toont aan hoe belangrijk het is om alle geluidslekken in muren, deuren, enz. te dichten.
De akoestische omkasting van luchtgekoelde machines die luchtgekoeld zijn vereist een iets andere aanpak.
Akustikabsorber® is een gamma geluiddempende composieten dat vaak geïnstalleerd wordt in industriële toepassingen om luchtgeluid te absorberen, te isoleren en te dempen.
De Vibrabsorber+Sylomer® trillingsisolatoren worden vaak geïnstalleerd onder industriële machines om structuurgeluid te isoleren.
Een traditionele omkasting (tip 5) werkt in deze situatie niet.
Bij diffractie waaieren geluidsgolven om obstakels in de ruimte heen en doorheen openingen in een wand.
Op het moment dat een golffront een wand waarin een opening zit bereikt gaat de geluidsgolf zich achter de opening in alle richtingen uitbreiden wanneer de afmetingen van de opening kleiner is dan de golflengte van het geluid.
De verhouding van de golflengte van het golffront (λ) en de diameter van de opening of het obstakel (D) bepaalt in welke mate er sprake gaat zijn van diffractie.
Wanneer de opening/opbstakel groter is dan de golflengte vervolgt de geluidsgolf haar weg doorheen de opening. Voor de opening hoor je het geluid, maar achter het hoekje/obstakel hoor je het geluid niet.
Het koelsysteem heeft drie belangrijke functies. Ten eerste verwijdert het overtollige warmte uit de motor; ten tweede houdt het de bedrijfstemperatuur van de motor op het meest efficiënte niveau en ten slotte brengt het de motor zo snel mogelijk op de juiste bedrijfstemperatuur.
Wanneer de overdracht van thermische energie via warmtegeleiding plaatsvindt, is een warmtestroom nodig, dat wil zeggen een toevoer van koude lucht en een afvoer van warme lucht. Hiervoor kan geforceerde ventilatie met axiale ventilatoren nodig zijn.
Aangezien door een gat waar een axiale ventilator is geplaatst geluidsdiffractie kan optreden, is het raadzaam enkele adviezen op te volgen zodat een goede luchtgeluidsisolatie in combinatie met afvoer van warme lucht mogelijk is.
1. alle voor ventilatie gecreëerde doorvoeren van aan- en afvoerlucht moeten worden bedekt met Akustikabsorber® materialen die een goed transmissieverlies en een goede absorptiecoëfficiënt bieden
2. gebruik massaplaten met een hoge massa en viscositeit
Massaplaten kunnen worden aangebracht op de oppervlakken die aan de meeste trillingen worden blootgesteld om de geluidsafstraling te beperken
3. plaats de luchtinlaat/uitlaat op een plaats op de wand waar de geluidsafstraling zo min mogelijk overlast voor omwonenden creërt.
4. installeer trillingsdempers om de axiale ventilator op te hangen, dit voorkomt straling van constructiegeluid en secundair luchtgeluid
5. beperk de negatieve impact van geluidslekken door openingen in de omkasting te dichten
6. massieve constructies met een grote massa (beton/metaal) leveren betere resultaten op dan lichte constructies (hout/kunststof)
7. installeer dubbele wanden bekleed met Akustikabsorber® materialen voor een optimale geluidsisolatie
Een correcte installatie van deze antitrilbevestigingen optimaliseert de geluidsisolatie.
Typische toepassingen voor de trillingsisolerende plafondhangers zijn:
Het ontwerp van de plafondhangers maakt de verbinding mogelijk van twee componenten met een elastisch element ertussen, waardoor het opgehangen systeem een lage natuurlijke frequentie krijgt.
Aan de ene kant wordt deze antitrilbevestiging geïnstalleerd aan het trillende apparaat en aan de andere kant aan het plafond
Elke installatie is anders, en de complexiteit van elke specifieke toepassing moet worden beoordeeld.
Trillingsisolerende plafondhangers bieden flexibiliteit in de manier waarop ze kunnen worden geïnstalleerd.
Hieronder worden 2 soorten installatiemogelijkheden getoond.
bij deze ophangmethode wordt het trillende apparaat aan de veer bevestigd en de behuizing van de hanger aan het plafond
bij deze ophangmethode wordt de veer aan het plafond bevestigd en het trillende apparaat aan de behuizing van de hanger
Beide methodes zijn aanvaarbaar omdat de draadstang bij methode 2 kort is.
Indien de draadstang lang zou zijn is er een risico dat hoogfrequente trillingen via de draadstand overgedragen worden aan het plafond.
Indien langere draadstangen onvermijdelijk zijn wordt een laag Sylomer toegepast om deze hoogfrequente trillingen te isoleren.
Het is belangrijk om de allignering van de draadstangen te letten om contact van metaal op metaal en een daaruit voortvloeiende akoestische brug te voorkomen. Ook al zijn de plafondhangers zo ontworpen dat er geen direct contact van metaal op metaal mogelijk is toch is het beter om hier de nodige aandacht aan te schenken.
De onderstaande afbeeldingen tonen een incorrecte allignering.
Zorg ervoor dat de veerhangers gelijkmatig belast zijn en gelijkmatig doorbuigen.
Hangers met een zeer ongelijke doorbuiging veranderen de natuurlijke frequentie van het systeem en kunnen de prestaties van de trillingsvrije ophanging verminderen.
Het gebruik van de hoogteverstellers kan een correcte nivellering mogelijk maken, de onderstaande afbeelding toont de voorkeursinstallatiemethode.
De behuizing van de hanger aan het stalen frame bevestigen geniet de voorkeur.
Hoe korter de verbinding tussen de plafondhanger en het ophangpunt gehouden kan worden hoe beter.
Onderstaande ophangmethode waarbij de behuizing aan het trillende element wordt bevestigd wordt bij voorkeur vermeden.
Trillingsisolatie en machinestabiliteit zijn eigenlijk twee tegengestelde concepten die wel kunnen samengaan mits een doordacht ontwerp van het massa/veer-systeem.
Een zware massa is moeilijker in trillingen te brengen. Afhankelijk van de stijfheid van de draagvloer zal de inertiablok tot enige trillingsisolatie leiden.
De mate waarin de overgedragen trillingsenergie wordt verminderd, hangt af van de dynamische stijfheid van de trillingsisolatoren.
Wanneer de vloer niet stijf is maar kan meeveren levert de introductie van het traagheidsblok een samengesteld veersysteem op.
Als de natuurlijke frequentie van de vloer/inertiablok groter is dan de aandrijffrequentie van de machine zouden zich geen problemen mogen voordoen.
Een bevredigende mate van trillingsisolatie zal worden bereikt indien de dynamische stijfheid van de trillingsdempers voldoende is, terwijl de betonblok ervoor zorgt dat de beweging van de geïsoleerde machine als gevolg van de roterende of reciprocerende werking wordt verminderd.
inertieblokken bestaan meestal uit gewapend beton en worden omwille van meerdere redenen toegepast:
Door het betonblok groter te maken dan de machine kunnen de trillingsisolatoren verder uit elkaar geplaatst worden en kunnen er stijvere veren gebruikt worden.
Vaak zijn industriële machines aan de ene kant veel zwaarder dan aan de andere kant. Het zwaartpunt ligt vaak niet in het midden.
Dit betekent dat bij rechtstreekse montage op trillingsdempers zeer verschillende voorzieningen nodig zijn aan de tegenoverliggende uiteinden van de apparatuur om de ongelijke gewichtsverdeling op te vangen.
Indien de machine op een betonblok wordt gemonteerd, zal de gewichtsverdeling gelijkmatiger zijn en kan, mits het blok zwaar genoeg is, een symmetrische opstelling worden gebruikt.
Onderstaande figuur toont aan hoe een betonblik niet alleen tot een gelijkmatige belasting van de trillingsisolatoren leidt, maar ook een betere methode is om de leidingen te ondersteunen.
indien het betonblok zwaar genoeg is maakt het niet veel uit dat de leidingen aan 1 kant zitten.
Hoewel het gebruik van een zware betonblok de trillingsoverdracht bij een gegeven statische invering van de trillingisolator niet verbetert, betekent dit wel dat voor dezelfde statische afbuiging een veel stijvere trillingsisolator kan worden gebruikt.
Dat wil zeggen dat als de massa van de installatie wordt verdubbeld (machine en betonblok zijn dan even zwaar) , de stijfheid van de trillingsdempers ook moet worden verdubbeld waardoor de machine veel minder gevoelig wordt voor de effecten van externe krachten zoals reactiekrachten van de ventilator en transiënte koppels als gevolg van veranderingen in snelheid of belasting.
Een hoog apparaat dat staat te schudden kent twee zijwaarts gekoppelde "schommelfrequenties" die zich kunnen voordoen op twee tot drie maal de frequentie van de verticale natuurlijke frequentie. Het samenvallen van trillingsmodes kan tot resonantieproblemen leiden waardoor de machines harder gaan schudden.
Het toevoegen van een inertieblok verlaagt de frequentie van de schommeling waardoor het geen veelvouden meer zijn van de eigenfrequentie van het massa/veer-systeem zodat het probleem van de samenvallende trillingsmodes vermeden kan worden
wasmachines zijn goede voorbeelden van machines die bij gekoppelde modi stevig kunnen gaan schudden
Bij het selecteren van het type trillingsisolatoren berekenen de ingenieurs de totale belasting op elke trillingsisolator.
Deze berekeningen worden vaak uitgevoerd zonder dat de exacte zwaartepuntpositie gekend , de ingenieurs kunnen dan niet anders dan het berekenen op basis van geschatte zwaartepuntposities van elk onderdeel.
Door te werken met aannames kunnen de geschatte belastingen aanzienlijk verschillen van die welke in de praktijk voorkomen. wat in extreme gevallen ertoe kan leiden dat de trillingsdempers sterk onder- of overbelast worden of dat de apparatuur in een onaanvaardbare hellingshoek komt te staan.
Dit laatste probleem wordt steeds waarschijnlijker naarmate trillingsisolatoren met hoge statische doorbuigingen worden gebruikt.
Indien een zwaar betonblok tussen machine en trillingsisolator wordt gebruikt is het zwaartepunt van het intertieblok bekend en nauwkeurig. Als het betonblok zwaar genoeg is zodat de massa vergelijkbaar is met de massa van de machine betekent dit dat indien de zwaartepuntpostie van de machine niet nauwkeurig is de mogelijke onnauwkeurigheden in het uiteindelijk geschatte zwaartepunt klein zijn.
Dit vermindert de mogelijke fouten per trillingsisolatorbelasting en verkleint de kans op een gekantelde installatie. De kans op een gekantelde installatie wordt ook verder verkleind door de stijvere veren die nodig zullen zijn om het extra gewicht van het betonblok te dragen.
Wanneer zeer luidruchtige apparatuur rechtstreeks op de vloer van een technische ruimte wordt gemonteerd, kan de vloer direct onder de apparatuur aan krachtige geluidsgolven blootgesteld worden met een hoge geluidsoverdracht naar de onderliggende ruimte tot gevolg.
Een betonblok werkt als een akoestisch voorzetwand.
Wanneer geen betonnen massa's/blokken kunnen worden geïnstalleerd kunnen onderstaande alternatieven toegepast worden.
1. trillingsisolatoren met een hoge demping
2. monteer de trillingsisolatoren op gelijke afstand van het zwaartepunt en indien mogelijk op de punten waar de minste trillingen worden gevoeld
3. gebruik van trillingsdempers die door geïntegreerde dempers slechts een beperkte invering toelaten
4. gebruik van stabilisatoren op de hoogste amplitudepunten van het ontkoppelde apparaat
Het gebruik van extra demping kan stabiele oplossingen mogelijk maken. De energetische dissipatie wordt vaak bereikt door de overdracht van een visceuze vloeistof van de ene holte naar de andere zoals op de onderstaande video wordt getoond.
AMC-MECANOCAUCHO produceert een ruim gamma trillingsdempers die hydraulische systemen gebruiken om extra demping te bieden.
Deze maximale belastbaarheid van de trillingsdempers varieert van 20 kg tot 50 ton.
Er is tevens een dempingssysteem beschikbaar met aanpasbare demping door in te spelen op de viscositeit van de vloeistof en door de openingen waar de vloeistof doorheen moet stromen.
In het geval van de Vibrabsorber+Sylomer Visco bevat deze steun een "MAX-MED-MIN" instelbaar dempingssysteem dat de doorgang van de stroom van visceuze vloeistof regelt.
In de onderstaande video wordt een stempelpers geïnstalleerd zonder betonnen traagheidsblok. De video links toont de installatie van de pers zonder dempingssysteem terwijl de video rechts de Vibrabsorber+Sylomer antiseismische visco toont. De energiedissipatie in de vloeistofkamer zorgt voor een stabielere en veiligere omgeving voor de arbeider.
De positie van de trillingsisolatoren is bepalend voor de trillingsvormen van het opgehangen geheel.
Een gelijkmatige verdeling van de belasting over alle trillingsdempers is aan te bevelen.
Een eenvoudige manier om dit te bereiken is door de trillingsdempers op gelijke afstand van het zwaartepunt van de opgehangen apparatuur te plaatsen.
De onderstaande figuur toont de positie van het tandwiel van een machine en de steunen met de posities A en B ten opzichte van het zwaartepunt. Een gelijke afstand tussen A en B helpt om dit doel te bereiken.
Trillingsisolatoren die op de hoogte van het zwaartepunt worden geïnstalleerd, zorgen voor stabielere ophangingen en voorkomen buitensporige bewegingen van het opgehangen element met name in mobiele toepassingen.
Als de trillingssteunen worden geplaatst op de punten waar minder trillingsamplitude wordt aangetroffen (knooppunten of nodes) zullen zij worden onderworpen aan de laagste trillingskracht, hetgeen leidt tot optimale trillingsisolatie.
Antitrilbevestigingen kunnen worden uitgerust met verschillende elastische stappen.
Een lineair elastisch belastingsbereik verschaft de stijfheid die nodig is voor de trillingsisolatie van de machine.
Bij grote trek- of drukkrachten voorziet de architectuur van de steun in een secundaire stijfheidsstap.
Gewoonlijk wordt dit bereikt met metalen delen die in contact komen met een deel van het rubber dat als demper/buffer fungeert.
Het gebruik van stabilisatoren op de punten met de grootste amplitude is mogelijk, maar er moet speciaal op worden gelet dat dit punt geen overmatige trillingen doorgeeft aan de aangrenzende dragende delen.
De stabilisatoren mogen alleen werken wanneer de machine aan schokken wordt blootgesteld, terwijl de stabilisatoren onder normaal bedrijf slechts een zeer geringe bijdrage mogen leveren, d.w.z. ze moeten de laagst mogelijke stijfheid hebben.
Onderstaande afbeelding toont een mobiel aggregaat dat is geïnstalleerd met een CB-bevestiging die als multiaxiale buffer fungeert op het punt waar de hoogste mobiliteit wordt geregistreerd.
AMC Mecanocaucho CB mount
BTW: BE0692.802.011
Bankrekening BE13 7350 4878 6439
Copyright 2023 © Alle rechten voorbehouden
