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Mecânica

Calculadora da Transmissibilidade no Isolamento de Vibrações (Máquina em Apoios de Borracha)

Frequência própria, deformação estática e a parte da força de vibração que chega ao piso, numa máquina sobre molas ou apoios de borracha, com a curva de transmissibilidade em função da rotação.

Resultados

Transmissibilidade 0,093
Frequência própria sobre os apoios 7,12 Hz
Deformação estática dos apoios 4,90 mm
Razão de frequências (perturbação ÷ própria) 3,51
Eficiência do isolamento 90,7 %
Força transmitida ao piso 93 N
Está a isolar? Sim — acima de √2 vezes a frequência própria
Como varia
TransmissibilidadeRotação da máquina (frequência perturbadora) 128 – 2135. Transmissibilidade: 1,0988 → 0,0465746; 1: 1 → 1Transmissibilidade10246810500100015002000Rotação da máquina (frequência perturbadora) (rpm)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

Uma máquina sobre apoios é uma massa numa mola, e os apoios só isolam quando a rotação da máquina está acima de √2 vezes a frequência própria; abaixo disso amplificam, com um pico na ressonância (r = 1). Acima de √2 a transmissibilidade desce, e por isso a regra habitual é escolher apoios macios que ponham a frequência própria três ou quatro vezes abaixo da rotação de serviço. O amortecimento baixa o pico da ressonância mas sobe um pouco a força transmitida a alta rotação. Como a frequência própria depende da deformação estática (f_n ≈ 15,8 ÷ √δ, com δ em mm), um apoio macio é apenas um que cede muito.

Fórmula

f_n = (1 ÷ 2π) √(k ÷ m) · r = f ÷ f_n · T = √[(1 + (2ζr)²) ÷ ((1 − r²)² + (2ζr)²)] · isolation only above r = √2

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
mMassa da máquinakg
kRigidez total de todos os apoiosN/mm
nRotação da máquina (frequência perturbadora)rpm
ztRazão de amortecimento ζ dos apoios—
f0Amplitude da força perturbadoraN
TRTransmissibilidade—
FNFrequência própria sobre os apoiosHz
DSDeformação estática dos apoiosmm
RFRazão de frequências (perturbação ÷ própria)—
EFEficiência do isolamento%
FTForça transmitida ao pisoN
STEstá a isolar?—

Exemplo resolvido

  • Massa da máquina200 kg
  • Rigidez total de todos os apoios400 N/mm
  • Rotação da máquina (frequência perturbadora)1500 rpm
  • Razão de amortecimento ζ dos apoios0,05
  • Amplitude da força perturbadora1000 N
  • Transmissibilidade0,093
  • Frequência própria sobre os apoios7,12 Hz
  • Deformação estática dos apoios4,90 mm
  • Razão de frequências (perturbação ÷ própria)3,51
  • Eficiência do isolamento90,7 %
  • Força transmitida ao piso93 N
  • Está a isolar?Sim — acima de √2 vezes a frequência própria

Limitações

  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.