leverancier van het ruimste gamma trillingsisolatie professioneel productadvies
Gewoon een rubbermat onder een trillende warmtepomp plaatsen en hopen dat daarmee de trillingsproblemen gaan opgelost zijn/voorkomen worden gaat in veel gevallen wishfull thinking zijn.
Een oplossing uitwerken voor een trillingsprobleem vereist dat we rekening houden met parameters zoals:
Structuurgeluid en luchtgeluid worden meestal als aparte types beschouwd, maar eigenlijk is dat onderscheid niet altijd zo gemakkelijk te maken.
Een werkend apparaat veroorzaakt trillingen maar straalt ook luchtgeluid af
Structuurgeluid dat afstraalt breng de luchtdeeltjes die dichtbij de muur of vloer liggen aan het trillen en het zijn uiteindelijk die trillende luchtdeeltjes die tegen onze trommelvliezen botsen. Luchtgeluid dat tegen een muur of vloer botst brengt deze aan het trillen, waarop deze trillingen zich doorheen de gebouwelementen verspreiden en is aangrenzende ruimtes als geluid gaan afstralen.
Als we structuurgeluid bekijken dan zien we 5 processen
1. Opwekking
De bron is een trillend apparaat.
2. Overdracht op de gebouwstructuur
De door het apparaat opgewekte trillingen worden overgedragen aan de gebouwstructuur.
3. Transmissie
De trillingen planten zich doorheen de gebouwstructuur voort.
4. Afzwakking door impedantiesprongen
Wanneer de trillingen die in een lichter gebouwelement zich voortplanten een zwaarder gebouwelement tegenkomen zullen afhankelijk van hoe groot de impedantiesprong is deels gereflecteerd worden.
.
5. Geluidsafstraling
De trillende gebouwelementen stralen geluid af.
De geluidsoverlast die structuurgeluid veroorzaakt varieert echter aanzienlijk en is sterk afhankelijk van:
Hoor je buiten niets speciaal maar binnen enorm veel geluid dan weet je zeker dat je met als geluid afstralende trillingen te maken hebt.
Het toerental is de snelheid waarmee iets ronddraait, uitgedrukt in omwentelingen per minuut (tpm), en wordt gedeeld door 60 om de aandrijffrequentie in hertz (Hz) te krijgen.
Een hogere aandrijffrequentie maakt het eenvoudiger om trillingen te isoleren.
De compressor van warmtepompen en airco's met start/stop-functie werkt doorgaans op de netfrequentie van ongeveer 50 Hz (3000 tpm)
Sommige modellen hebben bi-polige motoren die op 25 Hz (1500 tpm) werken.
Modulerende warmtepompen passen hun toerental aan op basis van de warmtebehoefte. Bij het selecteren van trillingsdempers wordt rekening gehouden met het laagste toerental. Is het laagste toerental niet gekend dan nemen we als aanname 20 Hz.
Als we een massa op een veer plaatsen spreek ik liever van afveerfrequentie. Als we berekening op basis van gekende zwwaartepuntposities uitvoeren zijn de rapparten in het Engels en wordt de afveerfrequentie natural frequency genoemd.
Wanneer een massa op een veer staat en we schoppen ertegen dan gaat dat systeem uittrillen op zijn afveerfrequentie. Als de eigenschappen van de trillingdemper gekend zijn dan kunnen we de afveerfrequenttie ook gewoon gaan berekenen.
De afveerfrequentie van het systeem is direct gelinkt aan de de statische deflectie/invering van de trillingsdemper.
Hoe lager de afveerfrequentie hoe beter de trillingsisolatie bij de aandrijffrequentie.
Wanneer de aandrijffrequentie dicht in de buurt ligt (factor vierkantswortel 2 hoger of lager) van de afveerfrequentie gaan de trillingen versterkt worden. De opslingering is maxiaal wanneer aandrijffrequentie en afveerfrequentie samenvallen.
Bij opslingering gaat het afgeveerde apparaat sterk bewegen en worden de trillingen erg goed doorgegeven aan de gebouwstructuur met veel afstralend geluid tot gevolg.
De afveerfrequentie ligt idealiter minimaal 3 keer lager dan de aandrijffrequentie.
isoleren = de energie aan de bovenkant van veer houden
dempen = de energie wordt in de veer omgezet in laagwaardige warmte
Bij bepaalde apparaten, zoals traag op- en aftoerende machines zoals wasmachines, is het onvermijdelijk dat aandrijffrequentie en afveerfrequentie samenvallen tijdens het op- en aftoeren, wat tot opslingering leidt.
Demping helpt om deze opslingering onder controle te houden door energie af te voeren, meestal door trillingsenergie om te zetten in warmte.
Een bekend dempingsmechanisme is droge wrijving, waarbij wrijving zorgt voor vertraging en uiteindelijk stoppen het van beweging van een voorwerp dat over een ondergrond glijdt.
Sommige veerapparaten maken gebruik van viskeuze demping, waarbij energieverliezen optreden door het persen van vloeistof door een kleine opening.
Demping is soms noodzakelijk om opslingering te beperken, maar het heeft een negatieve impact op de trillingsisolatie van de frequentie boven de afveerfrequentie.
Stalen veren hebben enkel isolerende maar geen dempende eigenschappen.
Als er toch demping nodig is dan worden speciale veren met viskeuze demping toegepast.
Elastomeren zoals Sylomer vertonen dankzij het fenomeen van hysteretische demping een zekere mate van demping. Bij vervorming van deze elastomeren ontstaat interne wrijving, wat leidt tot aanzienlijke energieverliezen en de dissipatie van energie.
De verliesfactor (η) wordt gebruikt om de mate van hysteretische demping van een materiaal te meten. Het vertegenwoordigt de verhouding tussen de energie die het systeem verlaat en de energie die in het systeem wordt opgeslagen gedurende elke trillingscyclus.
Hoe meer statische deflectie hoe lager de afveerfrequentie.
De gewicht van het apparaat doet de trillingsisolator inveren.
Stalen veren laten veel hoger statische deflecties toe dan oplossingen op basis van elastomeren zoals Sylomer.
De Sylomer pad van 12.5 mm dik laat tot 0,8 mm statische deflectie toe.
De Sylomer pad van 25 mm dik laat tot 1,6 mm statische deflectie toe
De TSR 40x40 mount van 25 mm dik laat tot 2,25 mm statische deflectie toe.
De TSR 70x70 mount van 25 mm dik laat tot 2,5 mm statische deflectie toe
De statische deflectie bij veren gaat van 1 tot 5 cm, de veerweg blijft desalniettemin miniem.
Zie onderstaande video.
Elk voorwerp heeft één of meerdere eigenfrequentie. Wanneer het voorwerp wordt aangestoren gaat het op zijn eigenfrequentie uittrillen.
Wanneer de aandrijffrequentie samenvalt met de eigenfrequentie van een vloer of een wand krijgen we resonantie. Door de resonantie gaat de vloer af wand hard gaan trillen (veel harder dan je op basis van de kracht van de aanstoting zou verwachten) en daardoor veel lawaai afstralen.
Een van de meest aangehaalde voorbeelden van resonantie is het Tacoma Bridge Incident waarbij de frequentie van windstoren samenvalt met de eigenfrequentie van de hangbrug. De brug gaat steeds meer bewegen en stort uiteindelijk in.
Trillingsisolatie is essentieel voor het verminderen van de trillingsoverdracht. We willen vermijden dat de trillingen in de gebouwstructuur terecht komen. M.a.w. we willen alle energie aan de bovenkant van de veer houden.
Hoe hoger de verhouding tussen aandrijffrequentie en afveerfrequentie, hoe effectiever de trillingsisolatie.
De prestaties van het isolatiesysteem worden bepaald door de transmissibiliteit, die de energieoverdracht van het systeem weergeeft. Hoe lager, hoe beter.
Wij mikken bij het selecteren van de trillingsdempers steeds op minimaal 90% trillingsisolatie bij de aandrijffrequentie.
De verhouding aandrijffrequentie/afveerfrequentie bepaalt wat het % trillingsisolatie gaat zijn.
Als ik even met stalen veren werk zodat ik de dempingsratio niet moet meenemen in de berekening dan moet om:
90% trillingsisolatie
Om 90% trillingsisolatie te bekomen mag de afveerfrequentie niet hoger zijn dan 15 Hz.
Als we aannemen dat de draagvloer zwaar en stijf is dan hebben we 1,1 mm statische deflectie nodig.
We deze target halen met zowel elastomeren als stalen veren.
95% trillinsisolatie
Mikken we op 95% trillingsisolatie dan mag de afveerfrequentie niet hoger zijn dan 11 Hz.
Met dezelfde aanname omtrent de draagvloer hebben we 2.2 mm deflectie nodig.
Dat neigt al eerder naar een oplossingen met stalen veren om het target te behalen.
90% trillingsisolatie
Om 90% trillingsisolatie te bekomen mag de afveerfrequentie niet hoger zijn dan 7,5 Hz.
Als we aannemen dat de draagvloer zwaar en stijf is dan hebben we 4,4 mm statische deflectie nodig.
Dit neigt al eerder naar een oplossing met stalen veren om het target te behalen.
95% trillinsisolatie
Mikken we op 95% trillingsisolatie dan mag de afveerfrequentie niet hoger zijn dan 5,5 Hz.
Met dezelfde aanname omtrent de draagvloer hebben we 8,4 mm deflectie nodig.
We halen deze target enkel met stalen veren
Als we de buitenunits van warmtepompen & airco's beschouwen dan zit het zwaartepunt van deze toestellen nooit in het midden.
De compressorkant wordt altijd zwaarder belast dan ventilatorkant.
En dan wordt de ene kant aan de compressorzijde nog anders belast dan de andere kant. Idem voor de ventilatorzijde.
Gewoon het gewicht van het apparaat delen door 4 kan ervoor gaan zorgen dat je de verkeerde selectie van veren maakt.
Eigenlijk geldt voor vrijwel alle apparaten dat de zwaartepuntpostie in het midden zit.
Sommige technische fiches vermelden het gewicht aan de compressorkant en aan de ventilatorkant.
Als de veren rechtstreeks onder het apparaat komen willen wij het liefst van al weten hoeveel gewicht er op elke veer terecht gaat komen.
M.a.w. we willen graag de zwaartepuntpositie kennen.
Door een metalen ligger te voorzien wordt elke veer aan de compressorkant en elke veer aan de ventilatorkant ongeveer evenveel belast.
In dergelijke situates kiezen we zoals je op de foto misschien kunt zien voor de compressorzijde een iets stijvere veer (blauwe spiralen) dan voor de ventilatorzijde (zwarte spiralen).
Andere technische fiches geven dan weer het gewicht voor elk van de 4 hoekpunten. Die technische fiches dragen onze voorkeur weg.
Nog andere technische fiches ( zie afbeelding onder) bevatten een tekening met de zwaartepunt positie. Dergelijke technische fiches laten ons toe om belasting per veer te gaan bereken.
Meestal reken we met 1 vrijheidsgraad maar er kan als alle info aanwezig beschikbaar gesteld wordt door de aanvragen met 6 vrijheidsgraden gerekend worden.
Rekenen met 1 vrijheidsgraad wil zeggen wij houden enkel rekening met de op- en neer gaande beweging van het apparaat = translatie over de z-as.
Apparaten bewegen ook naar voor en-achter en van links naar rechts = translatie over de X- en -Y-as. Maar met deze vrijheidsgraden houden we bij de basisberekeningen geen rekening.
We gaan uit van een ondergrond die oneindig stijf is en zwaar.
Als de vloer kan meebewegen dan is er meer statische deflectie nodig dan de berekeningen aangeven.
Alle berekeningen die wij maken gaan uit van een stijve en zware ondergrond, als aan die voorwaarde voldaan is dan is het enkel de trillingsisolator die kan inveren.
Een betonplaat op volle grond voldoet aan de voorwaarde.
Een dakvloer voldoet niet aan die randvoorwaarde. Zeker platte daken met een houten draagstructuur en daken met een grote vrije overspanning niet.
Die locaties vereisen meer statische deflectie en zorgen er bijna per definitie voor dat stalen veren de beste oplossing zijn.
Komen de veren rechtstreeks op de isolatielaag van een dak te staan dan onstaat er een systeem waarbij het onmogelijk is om te voorspellen hoe het de trillingen gaat isoleren. Zorgen voor een zware laag betondallen bijvoorbeeld is dan aangewezen.
De fabrikant moet aangeven dat het frame stijf genoeg is om rechtsreeks veren onder te plaatsen.
Fabrikanten kunnen aangevezen dat 1 veer in elke hoek niet toegelaten is.
In die gevallen ken het nodig zijn om meer veren te gebruiken of om stalen liggers te voorzien tussen veren en apparaat.
Geluidsisolatiedokter streeft ernaar dat uw project in één keer goed wordt geklaard. Er is geen webshop omdat ik het belangrijk vind dat we eerst contact hebben zodat je de trillingsisolatoren met vertrouwen kunt kopen .
De rekennota's waar je o.a. het % trillingsisolatie van de voorgestelde trillingsdempers op terugvindt maken deel uit van onze service en zijn geheel vrijblijvend en kosteloos.
Je ontvangt automatisch een offerte van de in de rekennota voorgesteld oplossingen.
Ga je akkoord met de offerte dan verstuur ik de bestelde materialen met Bpost van zodra ik een bewijs van betaling ontvang.
BTW: BE0692.802.011
Copyright 2023 © Alle rechten voorbehouden
