Активная и пассивная шумоизоляция

В зависимости от отрасли и особенностей производства, требуются определённые виды средств защиты от вибрации. Конструкция систем виброзащиты, в сущности, зависит от особенностей и сложности решаемых задач.

Шумовой и вибрационный фон замеряют с помощью профессионального оборудования. При расчёте вибрации опираются на величину вертикальных колебаний оборудования и фундамента. На основе полученных данных разрабатывают комплекс мероприятий по изменению шумового давления и механических колебаний. В комплекс мероприятий входит выбор схемы виброизоляции и типа виброизоляторов. Шумоподавление достигается путём изоляции источников шума, или защиты помещения, в котором находится производственное оборудование.

Виды виброизоляции оборудования и их характеристики

Способы защиты от шумовых и вибрационных помех, в сущности, делятся на две основные группы: активные и пассивные.

Активная виброизоляция препятствует распространению вибрации от промышленного оборудования, используя дополнительные источники энергии. Система предусматривает наличие пружины, датчиков, схемы управления и исполнительных механизмов. Показатели датчика анализируются, на основе полученных данных регулируется работа устройства. Виброизоляция этого типа применяется в лазерной технике, машиностроении, лабораториях, медицинских учреждениях и областях с высокими требованиями к допустимому уровню вибрации. Активный вид виброизоляции охватывает широкий частотный диапазон.

Пассивная виброизоляция использует механические методы — резиновые или пружинные виброизоляторы, демпферы. В пассивном виде гашения виброизоляционные системы ориентированы на узкий диапазон частот. Применяются в двигателях, насосах, строительных сооружениях. Пассивный вид виброзащитных систем по некоторым параметрам уступает активным системам виброзащиты. Основной недостаток — высокая чувствительность к весу изолируемого оборудования и помехам от внешних факторов.

По типу крепления виброизоляция делится на несколько видов: опорный и подвесной; одно-, двухзвенный и трёхзвенный. Опорный вид виброизоляции предполагает установку виброизоляторов под изолируемым агрегатом или под жёстким основанием. Сущность подвесного способа — в подвешивании оборудования. Виброизоляторы при этом находятся выше основания фундамента.

Виды виброизоляторов их преимущества и недостатки

Виброизолятор активного типа: принцип работы

Пассивный вид виброзащиты плохо справляется со своей задачей, когда дело касается низких частот или широкого спектра. Значит, в этом случае понадобятся управляемые, или активные системы виброизоляции и шумоподавления. Такой вид установок использует дополнительный источник энергии. Сущность работы систем активной виброзащиты заключается в генерации возбуждения, противофазного по отношению к основному.

В зависимости от того, какая энергии используется, активная шумовиброизоляция делится на гидравлические, пневматические, электромеханические и электромагнитные системы защиты. Встречаются и комбинации нескольких типов. Чаще всего используют электрогидравлические системы.

Система активной виброизоляции включает в себя упругий элемент, датчик ускорения, цифровой контроллер и привод.

Сущность работы таких установок сводится к следующему:

1. Датчик регистрирует сигнал ускорения.
2. Полученный сигнал обрабатывается цифровым контроллером.
3. Обработанный сигнал усиливается с помощью привода.

Такой алгоритм работы обеспечивает высокую скорость и точность шумовиброизоляции. Преимущества активного вида виброизоляции:

• Низкий показатель жёсткости при колебательном возбуждении. Собственная частота значительно ниже пассивных видов виброизоляции.
• Отсутствие статического смещения.
• Вес промышленного оборудования — не помеха для виброзащиты активного типа.
• Гибкое формирование показателей амплитуды и частоты.
• Система подстраивается под изменение характеристик колебаний и регулирует обратную связь.

Классификация виброизоляторов пассивного вида

Виброизоляторы представляют собой устройства, которые устанавливают между оборудованием и изолируемым объектом для поглощения вибрации. Сущность пассивного метода состоит в том, что упругий элемент виброизолятора принимает на себя большую часть энергии колебания от оборудования. Это обеспечивает шумовиброизоляцию в помещении.

В зависимости вида виброизоляционных материалов и особенностей конструкции, виброизоляторы делят на несколько видов:

• Пружинные. Обеспечивают шумоизоляцию и виброизоляцию на низких частотах. Основной действующий элемент состоит из определённого количества пружин и упругих прокладок. Пружины изготавливают из прочного металла. Преимущество пружинных виброизоляторов — долговечность и надёжность. Но они не подходят для гашения высоких частот.
• Резиновые. Лучше пружинных справляются со средними и высокими частотами. Недостатки — менее долговечны, теряют виброизоляционные свойства на низких частотах. Используют для виброзащиты измерительного оборудования, компрессоров.
• Комбинированные. Представляют собой пружинные виброизоляторы, которые устанавливают на прилегающий к опорной поверхности слой из резинового материала.
• Виброизолирующие подложки. Ударопоглощающие полотна, для изготовления которых используют виброизоляционный материал: эластомеры, полимерные и волокнистые мембраны различной толщины.

Виды виброизоляции для промышленного оборудования

1. Частота вращения агрегатов. При частоте вращения свыше 1800 об/мин выбирают виброизоляторы с пружинным элементом. Если частота вращения ниже 1800 об/мин — значит лучше выбрать резиновый.
2. Частотный диапазон колебаний изолируемого оборудования.
3. Размеры виброизоляторов.
4. Вес изолируемых объектов.
5. Коэффициент сопротивления.
6. Показатели допустимой эластичной деформации.
7. Особенности монтажа и демонтажа.
8. Стоимость. Активный вид защиты сложнее и дороже, чем пассивная виброизоляция.

Активная и пассивная виброизоляция — это необходимые меры для защиты здоровья работников предприятий и поддержания высокой точности работы измерительного оборудования.

Каждый вид виброизоляции имеет свои преимущества и недостатки. Активная виброизоляция подразумевает систему с более сложной конструкцией. Это будет значить более высокую стоимость и меньшую надёжность эксплуатации. Пассивный вид шумоподавления и виброзащиты, в сущности, по многим параметрам уступает системам активной виброизоляции. Но предоставляет простые в установке, устойчивые к агрессивным средам и долговечные виброизоляторы.

Альтернативный вариант — комбинировать элементы активной и пассивной виброизоляции. Сущность этого метода заключается в том, чтобы одновременно использовать пассивные виброизоляторы и управляемые системы подавления вибраций. Механические виброизоляторы будут гасить вибрации на высоких частотах и рассеивать некоторое количество энергии. В результате управляемая система затратит меньше энергии, а изолируемый объект в короткий промежуток времени приблизится к максимальной неподвижности.