En catorze anys d’enginyeria de ventiladors industrials de refrigeració, la majoria de les queixes sobre soroll que investigo resulten ser defectes de muntatge, i no pas defectes del ventilador. Un petit ventilador d’armari que mesura 44 dB(A) a la bancada de proves pot arribar fàcilment a 58 dB(A) un cop fixat a una carcassa de paret prima, perquè el propi panell de l’armari es converteix en una caixa de ressonància. En altres paraules, un ventilador silenciós d’armari només és silenciós quan tot el sistema de muntatge ho permet. Aquesta guia explica els estàndards de selecció de coixinets d’absorció de vibracions que apliquem abans que qualsevol petit ventilador d’armari surti de la fàbrica, de manera que l’equip d’enginyeria pugui especificar el coixinet adequat des del primer moment i asseguri que tots els ventiladors silenciosos d’armari instal·lats al camp funcionin amb tranquil·litat durant anys.
Per què el control de vibracions determina si un petit ventilador d’armari roman silenciós
El soroll aerotransmès d’un ventilador silenciós de petita mida és moderat; el soroll transmès per la estructura és el que arruïna una instal·lació. Quan l’impulsor d’un ventilador silenciós de caixa gira a 2.400-2.900 rpm, les forces residuals desequilibrades es transmeten a través dels peus de fixació cap al panell d’acer de 1-2 mm de gruix de l’envolupant, i aquest panell irradia els harmònics de 50/60 Hz com un brunzit audible. Les mesures in situ en instal·lacions de ventiladors silenciosos de caixa mostren que la transmissió per la estructura pot afegir 8-12 dB(A) per sobre de la valoració en camp lliure, cosa que representa exactament la diferència entre un ventilador silenciós de petita mida acceptable i un altre que provoca reclamacions a la planta de producció. Per tant, l’aïllament de vibracions no és un accésori; forma part de l’especificació de rendiment de qualsevol ventilador silenciós de caixa que adquireixis, i qualsevol projecte de ventilador de petita mida ha de preveure la compra de coixinets des del primer dia.
Quatre normes seleccionables i mesurables per a coixinets d’absorció de vibracions
La duresa és el primer estàndard. Una molla amortidora sota un petit ventilador d’armari ha de tenir una duresa entre 40 i 60 Shore A, ja que els compostos més tous produeixen més deformació a baixes velocitats del ventilador, mentre que els més durs suporten unitats més pesades. La deformació estàtica és el segon estàndard: sota el pes del ventilador, la molla ha de comprimir-se entre un 10 % i un 15 % del seu gruix lliure, de manera que la freqüència natural del muntatge roman molt per sota de la freqüència d’excitació més baixa del petit ventilador d’armari. El tercer estàndard és la relació de freqüències. L’aïllament només comença quan la freqüència d’excitació supera la freqüència natural de la molla com a mínim en un factor igual a l’arrel quadrada de dos; per tant, una instal·lació silenciosa de ventilador d’armari amb una eficiència d’aïllament objectiu del 80 % s’ha de dissenyar per a una relació propera a tres. El quart estàndard és la resistència ambiental. Un petit ventilador d’armari silenciós que funcioni a prop de boires d’oli, aspersió de refrigerant o humitat exterior necessita molles de NBR o EPDM en lloc de cautxú natural pur; altrament, la molla es col·lapsa, el muntatge es torna més rígid i el petit ventilador d’armari recupera progressivament el soroll. La taula 1 compara els compostos habituals emprats per muntar un petit ventilador d’armari, de manera que les especificacions del vostre ventilador silenciós puguin fer referència a dades reals.
Comparació de materials de suport d’absorció per a la muntatge de ventiladors petits en armaris
|
Material del suport
|
Duresa Shore A
|
Temperatura de funcionament
|
Resistència a l’oli
|
Eficiència d’aïllament
|
Millor aplicació
|
|
Caucho natural
|
45-60
|
-30 a +70 °C
|
Dèbil
|
70-85%
|
Armaris interiors nets, ventiladors de 80-120 mm
|
|
NBR (Nitril)
|
50-65
|
-20 a +100 °C
|
Excel·lent.
|
75-90%
|
Armaris prop de boires d’oli o refrigerants
|
|
EPDM
|
40-60
|
-40 a +120 °C
|
Fira
|
75-88%
|
Armaris exteriors o per a netejades amb aigua
|
|
Silicona
|
30-50
|
-60 a +200 °C
|
Bo
|
70-85%
|
Armariets propers de motors càlids i variadors de freqüència
|
|
Surocaucho
|
55-70
|
-20 a +90 °C
|
Fira
|
60-75%
|
Ventiladors pesats que necessiten una gran amortització
|
Com verificar el rendiment dels suports abans de la instal·lació
La verificació és el que manté un ventilador silenciós per a armariets en silenci durant tota la seva vida útil. Comenceu amb un duròmetre: mesureu cada suport en tres punts i rebutgeu qualsevol lot que es desvii més de 5 unitats Shore A de l’especificació per al vostre petit ventilador per a armariets. A continuació, realitzeu una prova de deflexió estàtica carregant el suport amb el pes real del petit ventilador per a armariets durant 24 hores; una deformació permanent superior al 5 % indica que el compost està poc curat i no és adequat per a un ventilador silenciós per a armariets. Per a qualsevol petit ventilador per a armariets destinat a entorns exigents, sol·liciteu un informe d’envelliment accelerat de 72 hores a 70 °C, així com una prova d’absorció d’oli en compostos de NBR. Una especificació de compra rigorosa per a un petit ventilador per a armariets hauria de demanar aquestes dades de proves dels suports en lloc d’un simple nom del material, i un proveïdor competent de ventiladors silenciosos per a armariets les proporcionarà sense cap objecció.
Procés d’instal·lació que protegeix un ventilador silenciós per a armari
Fins i tot una molla correcta pot quedar inutilitzada per un cargol inadequat. El cargol de fixació d’un petit ventilador per a armari mai no ha d’apretar rígidament la peülla del ventilador contra el panell, perquè aquest camí metàl·lic-metàl·lic escurça el cauca i torna el ventilador silenciós per a armari a un estat rígid i sorollós. Utilitzeu una brida cilíndrica de suport, de manera que el cargol s’apreti contra la màniga mentre la molla roman lliure per deformar-se, i mantingueu l’escletxa d’aire recomanada de 2-3 mm al voltant del marc del petit ventilador per a armari. Canalitzeu el cable d’alimentació del ventilador silenciós per a armari amb una volta de servei, de manera que el cable no pugui transmetre vibracions a la porta, i reapreteu tots els elements de fixació una vegada després de quatre setmanes de funcionament. Aquests passos poden semblar trivials, però determinen si un ventilador silenciós per a armari roman quiet o si el petit ventilador per a armari fa vibrar tot l’armari.
Estudi de cas: resolució d’una reclamació per soroll en una planta d’embalatge
Un integrador europeu d’automatització anònim va trucar perquè una caldera de control feia 61 dB(A) a un metre, molt per sobre dels 50 dB(A) permesos al lloc. El petit ventilador de la caldera, de 120 mm, estava en bones condicions i equilibrat a G2,5, però la velocitat de vibració als peus de muntatge assolia 4,5 mm/s RMS perquè l’instal·lador havia fet servir espaiadors rígids de niló. Vam substituir els espaiadors per cargols de NBR de 15 mm amb una duresa de 50 Shore A, ajustats per tenir una deflexió estàtica del 12 % sota el pes del petit ventilador de la caldera. El soroll va baixar a 46 dB(A) i la vibració a 1,4 mm/s en només una tarda, sense tocar el ventilador silenciós de la caldera. La lliçó per a qualsevol comprador industrial és senzilla: quan una caldera fa massa soroll, cal fer una auditoria del sistema de muntatge abans d’acusar-ne el petit ventilador de la caldera.