Який стандарт вибору віброгасних прокладок для монтажу невеликих шафних вентиляторів

Протягом чотирнадцяти років роботи в галузі інженерного проектування промислових охолоджувальних вентиляторів я встановив, що більшість скарг на шум пов’язані не з дефектами вентиляторів, а з помилками при їхньому кріпленні. Малий шафтовий вентилятор, що має рівень шуму 44 дБ(А) на випробувальному стенді, після кріплення болтами до тонкостінного корпусу може легко виходити за межі 58 дБ(А), оскільки сама панель корпусу перетворюється на резонуючу поверхню. Іншими словами, тихий шафтовий вентилятор залишається тихим лише за умови, що вся система кріплення забезпечує це. У цьому посібнику наведено стандарти вибору прокладок для зниження вібрації, які ми застосовуємо перед відправкою будь-якого малого шафтового вентилятора з заводу, щоб ваша інженерна команда змогла вперше правильно обрати потрібну прокладку й забезпечити тривалий тихий робочий режим кожного шафтового вентилятора в експлуатації.

Чому контроль вібрації визначає, чи залишатиметься малий шафтовий вентилятор тихим

Повітряний шум від збалансованого невеликого шафного вентилятора є помірним; саме структурний шум руйнує монтаж. Коли робоче колесо тихого шафного вентилятора обертається зі швидкістю 2400–2900 об/хв, залишкові сили дисбалансу передаються через кріпильні ніжки у стальну панель корпусу товщиною 1–2 мм, і ця панель випромінює гармоніки частот 50/60 Гц у вигляді чутного гулу. Польові вимірювання на встановлених тихих шафних вентиляторах показують, що передача шуму через конструкцію може збільшити рівень шуму на 8–12 дБ(А) порівняно зі значенням у вільному полі — саме цей різниця й визначає межу між прийнятним невеликим шафним вентилятором та тим, що викликає скарги на виробничій дільниці. Отже, віброзаглушення — це не додаткова опція; воно має бути включеним у технічні характеристики будь-якого тихого шафного вентилятора, який ви придбаєте, а на будь-який проект із встановлення невеликих шафних вентиляторів слід закладати кошти на віброгумові прокладки з першого дня.

Чотири вимірювані критерії вибору віброгумових прокладок

Твердість — це перший критерій. Демпфуюча прокладка під невеликим шафним вентилятором має мати твердість у межах 40–60 за шкалою Шора A, оскільки більш м’які матеріали забезпечують більше деформації при низьких обертах вентилятора, тоді як більш тверді матеріали здатні витримувати важчі одиниці. Статична деформація — другий критерій: під вагою вентилятора прокладка має стискатися на 10–15 % від своєї вільної товщини, щоб природна частота змонтованої системи залишалася значно нижчою за найнижчу частоту збудження невеликого шафного вентилятора. Третій критерій — співвідношення частот. Ізоляція починає діяти лише тоді, коли частота збудження перевищує природну частоту прокладки принаймні в √2 разів; для тихої установки шафного вентилятора з ефективністю ізоляції 80 % слід проектувати співвідношення близько трьох. Четвертий критерій — стійкість до зовнішніх умов. Тихий шафний вентилятор, що працює поблизу масляної імпульсної атмосфери, розпиленого охолоджувача або зовнішньої вологості, потребує прокладок із NBR або EPDM замість простого натурального каучуку; в іншому разі прокладка руйнується, кріплення стає жорсткішим, і невеликий шафний вентилятор поступово повертає свій шум. У таблиці 1 порівняно поширені матеріали, що використовуються для кріплення невеликого шафного вентилятора, щоб ваші технічні вимоги до тихого шафного вентилятора ґрунтувалися на реальних даних.

Порівняння матеріалів демпферних прокладок для кріплення малих вентиляторів у шафах

Як перевірити ефективність амортизуючих прокладок до їхнього встановлення

Перевірка забезпечує тиху роботу шафи з вентилятором протягом усього терміну його експлуатації. Почніть із вимірювання твердості за Шором: виміряйте твердість кожної прокладки в трьох точках і відхиляйте будь-яку партію, якщо відхилення перевищує 5 одиниць за шкалою Шор А від заданого значення для вашого невеликого вентилятора в шафі. Потім проведіть перевірку статичного прогину, навантаживши прокладку фактичною вагою невеликого вентилятора в шафі протягом 24 годин; постійна деформація понад 5 % означає недостатню вулканізацію сполуки, і така прокладка непридатна для тихого вентилятора в шафі. Для будь-якого невеликого вентилятора в шафі, призначеного для експлуатації в складних умовах, вимагайте звіт про прискорене старіння (72 години при температурі 70 °C) та тест на набухання в олії для сполук на основі NBR. Серйозна закупівельна специфікація на невеликий вентилятор у шафі повинна вимагати саме цих даних про випробування прокладок замість просто назви матеріалу, і компетентний постачальник тихих вентиляторів у шафах надасть ці дані без заперечень.

Процедура встановлення, що забезпечує тиху роботу вентилятора для шафи

Навіть правильна прокладка може втратити ефективність через неправильний болт. Монтажний болт невеликого вентилятора для шафи ніколи не повинен жорстко затискати ніжку вентилятора до панелі, оскільки такий металевий контакт «замикатиме» гумову прокладку й поверне тихий вентилятор у жорсткий, шумний стан. Використовуйте втулку з плечем, щоб болт затягувався саме до втулки, а прокладка залишалася вільною й могла деформуватися; також дотримуйтеся рекомендованого повітряного зазору 2–3 мм навколо рами невеликого вентилятора для шафи. Прокладіть кабель живлення тихого вентилятора для шафи з резервною петлею, щоб кабель не передавав вібрацію дверцятам, і повторно затягніть усі кріплення через чотири тижні після початку експлуатації. Ці кроки здаються незначними, проте саме вони вирішують, чи залишатиметься тихий вентилятор для шафи безшумним чи ж невеликий вентилятор для шафи буде викликати вібрацію всього корпусу.

Приклад практичного застосування: усунення шумової скарги на пакувальному заводі

Анонімний європейський інтегратор автоматизації зателефонував із скаргою на шафу керування, рівень шуму якої становив 61 дБ(А) на відстані одного метра — значно вище дозволених на об’єкті 50 дБ(А). Малий вентилятор шафи діаметром 120 мм був справним і збалансованим до класу G2.5, але швидкість вібрації у точках кріплення становила 4,5 мм/с (середньоквадратичне значення), оскільки монтажник використав жорсткі нейлонові прокладки. Ми замінили прокладки на гумові прокладки з NBR товщиною 15 мм твердістю 50 за Шором А, підібрані так, щоб статичне прогинання під вагою малого вентилятора шафи становило 12 %. Рівень шуму знизився до 46 дБ(А), а вібрація — до 1,4 мм/с уже протягом одного дня, без будь-якого втручання в сам тихий вентилятор шафи. Урок для будь-якого промислового покупця простий: якщо шафа надто шумить, спочатку проаналізуйте спосіб її кріплення, перш ніж звинувачувати малий вентилятор шафи.