Um equipamento pode ser corretamente suportado por isoladores de vibração e ainda assim vibrar mais do que o esperado. Quando isso acontece, uma das primeiras verificações deve ser a relação entre a frequência de excitação e a frequência natural do sistema isolado.

A razão de frequência é:

r=f/f_{Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.}​

onde f é a frequência de excitação e fn é a frequência natural.

Como referência rápida, r≈1 indica risco de ressonância, enquanto r>√2 marca o início da região de isolamento no modelo básico sem amortecimento.

De RPM para Razão de Frequência

Equipamentos rotativos são frequentemente especificados em RPM em vez de Hz. Converta a velocidade de rotação primeiro:

f=RPM\60

Para um motor funcionando a 1.200 RPM:

f=1200\60=20Hz

Se o sistema isolado tiver uma frequência natural de 6 Hz:

r=20\6≈3.33

Portanto, o caminho de cálculo é:

1.200 RPM → 20 Hz → 20/6 → r=3.33r=3.33

Para ventiladores, bombas, compressores e sistemas com engrenagens, RPM pode não representar toda excitação importante. Frequências de passagem de pás, harmônicos ou frequências de engrenamento de engrenagens também podem precisar ser verificadas.

O que a Razão de Frequência Diz?

A razão de frequência mostra onde a frequência de operação se situa em relação à frequência natural do sistema de isolamento.

*O cruzamento r=√2 se aplica ao modelo com excitação de base sem amortecimento e transmissibilidade de deslocamento comumente usado. A resposta real depende do amortecimento, das características do isolador e de como a transmissibilidade é definida.

Razão de Frequência vs. Transmissibilidade

A razão de frequência e a transmissibilidade descrevem partes diferentes do mesmo comportamento do sistema.

A razão de frequência r nos diz o quão longe a frequência de operação está da frequência natural do sistema.

A transmissibilidade T descreve quanta vibração passa pelo sistema de isolamento.

Perto de r=1, o sistema entra na zona de amplificação de vibração. Uma vez que a frequência de operação se move suficientemente além da ressonância, ela entra na região de isolamento.

Uma curva de transmissibilidade torna essa relação mais fácil de ver:

Abaixo da Ressonância → Zona de Ressonância → Cruzamento → Região de Isolamento

É por isso também que selecionar um isolador apenas pela capacidade de carga pode dar um resultado ruim. Um suporte pode suportar o equipamento corretamente, mas ainda operar muito perto da ressonância.

Nota de Engenharia: O amortecimento ajuda a suprimir o pico de ressonância, o que é útil quando o equipamento passa por sua frequência natural durante a partida ou parada. Bem dentro da região de isolamento, no entanto, um amortecimento mais alto não produz necessariamente um melhor isolamento.

Equipamentos de Velocidade Variável Podem Cruzar a Ressonância

A RPM máxima sozinha não descreve a condição operacional completa de equipamentos de velocidade variável.

Considere um sistema com uma frequência natural de 8 Hz e uma velocidade operacional normal de 1.800 RPM.

Na velocidade máxima:

f=1800\60=30Hz

O ponto operacional normal está bem acima da ressonância.

Mas durante a partida, a máquina passa por:

8 Hz×60=480 RPM

A aproximadamente 480 RPM:

r≈1

O sistema de isolamento está passando diretamente por sua região de ressonância.

Quanto tempo o equipamento permanece perto dessa velocidade importa. Um motor que acelera rapidamente através da ressonância apresenta um problema diferente do equipamento que opera continuamente em torno da mesma frequência.

Por essa razão, os engenheiros da HOAN normalmente perguntam a faixa de RPM operacional, em vez de apenas a RPM máxima, ao avaliar equipamentos de velocidade variável.Por que Buscar o Maior Valor de r Pode Dar ErradoReduzir a rigidez do isolador diminui a frequência natural e pode aumentar a razão de frequência.

Mas há um limite mecânico para o quão longe essa abordagem deve ser levada.

Um isolador muito macio pode produzir deflexão estática excessiva, reduzir o curso disponível para choques ou permitir muito movimento em equipamentos altos com centro de gravidade elevado.

Na prática, reduzir fn só é útil enquanto a deflexão estática, o curso disponível e a estabilidade do equipamento permanecerem aceitáveis.

Isoladores de cabo de aço adicionam outra consideração: seu comportamento não é perfeitamente representado por uma mola linear ideal. A direção da carga, o deslocamento e o atrito entre os fios de aço influenciam a resposta dinâmica real.

A razão de frequência deve, portanto, ser tratada como uma ferramenta de seleção, não como a especificação final._{Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.}Antes de selecionar um isolador, estabeleça três valores:

1. Frequência de excitação f

Converta RPM para Hz e identifique quaisquer outras frequências de excitação significativas.

2. Frequência natural fn

Use a carga suportada e as características reais do isolador.

3. Razão de frequência r

r=f\f

n_{Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.}

Para a seleção final, a razão de frequência deve ser revisada juntamente com o amortecimento, as cargas nos pontos de montagem, a deflexão estática, o curso de choque disponível e a direção de instalação.

Para equipamentos com frequências de excitação complexas, operação de velocidade variável ou requisitos combinados de choque e vibração, a HOAN Engineering pode revisar os parâmetros operacionais e recomendar uma configuração apropriada de isolador de cabo de aço.

Revisão Técnica: Equipe de Engenharia HOAN_{Xi'an Hoan Microwave Co., Ltd.}