Makineler için Ses Yalıtım Kauçukları

Transkript

1 Regupol Makineler için Ses Yalıtım Kauçukları Aktif ve Pasif Ses Yalıtımı

2 Makine Temelleri için Darbe Kaynaklı Ses Yalıtımı Hemen hemen her makine, doğası gereği istenmeyen titreşimlere ve sarsıntıya yol açmaktadır. Neyse ki BSW tarafından geliştirilen Regupol ve Regufoam serileriyle bilinen vibrasyon yatakları, diğer adıyla ses yalıtım kauçukları sayesinde bu titrşimleri, dolayısıyla da darbe kaynaklı sesi önlemek mümkündür. Yük Aralıkları Regufoam Yaklaşık 20 senedir titreşim önleyici ürünler geliştirip pazara sunan BSW, sıkıştırılmış kauçuk lif, kauçuk granül (SBR, NBR) ve poliüretandan meydana getirdiği Regupol serisi dışında karışık hücreli poliüretan köpük esaslı Regufoam serisi ile de büyük başarı yakalamıştır. Bir yapıda makineden kaynaklanan titreşimler, makine ile döşemenin uygun bir malzeme ile birbirlerinden ayrılmaması halinde tüm binaya yayılabilmektedir. Bunun engellenebilmesi için makinelerin temelinde, ihtiyaç duyulan özelliklere sahip elastik bir ürün kullanılmalıdır. Kullanılacak ürünün belirlenmesi için aktif veya pasif yalıtımdan hangisine ihtiyaç duyulacağı kararlaştırılmalıdır. Aktif yalıtımda makinenin üreteceği titreşimin yayılması engellenmeye çalışılırken, pasif yalıtım da belirli bir alan titreşimden korunmaya çalışılır. Genel anlamda aktif yalıtım daha etkili ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sayede titreşim kaynağından kesilerek, daha geniş alanlar, daha etkili bir şekilde korunabilmektedir. Regupol ve Regufoam taşıma kapasitelerine göre altıya ayrılmaktadırlar. Böylelikle hertürlü ihtiyaca göre en doğru ürün sunulacağından, yüksek yalıtım performansı da garanti altına alınabilmektedir. Ürünlerin rijitlik özellikleri benzer olduğundan, hangi taşıma kapasitesi söz konusu olursa olsun, esneme payı yakınlık gösterecektir. Permanent load in N/mm² Permanent load in N/mm² Regupol Regufoam BA SH/PL HT XHT MF - Yüksek Kalite - Yüksek Performans - Çalışma Güvenliği - Yüksek Çevresel Standartlar PYS Proaktif Yalıtım Sistemleri Mühendislik Yapı San. ve Dış. Tic. A.Ş. Halil Rıfat Paşa Mah. Yüzer Havuz Sokak No: Şişli / İstanbul Tel: Fax: web: proaktif@pys-proaktif.com

3 2 Tek Kütleli Vibrasyon Kaynağı Vibrasyona neden olan makinelerde en çok karşılaşılan sistemlerin başında gelmektedir. Makine sert bir kaide üzerinde durmakta ve söz konusu kaide elastik bir ürünle diğer alanlardan izole edilmektedir. Makinenin (= kütlenin) yerden ayrılması için bir yay ve amortisör kullanılmaktadır. Makine bu durumda sadece tek yöne hareket edebilmekte, bu hareket de doğal olarak dikey yönlü olmaktadır. x Yay F (t) Kütle (makine + ara katmanlar) Amortisör Aynı yukarıda söz edildiği gibi Regupol ve Regufoam serileri hem bir yay, hem de amortisör etkisi gösterebilmektedir. Titreşim yalıtımının temel konularını açıklamada yndaki model oldukça kullanışlı olmakla beraber, doğru elastomerin seçilmesinde bir kaynak niteliğindedir. Makinelerin vibrasyon yalıtımında kullanılan güç tetiklemeli sistem aktif izolasyon. Yan tarafta yer alan model, aktif yalıtımda geçerli olduğu gibi, pasif yalıtımda da kullanılmaktadır. Burada titreşim üreten cihazın zamana bağlı güç ve mesafe tetikleme kapasitesi dikkate alınmalıdır. x Kütle (makine + ara katmanlar) Yay Amortisör Kuvvet tetiklemesiyle harekete geçirilmiş titreşim s (t) Makinelerin vibrasyon yalıtımında kullanılan mesafe tetiklemeli sistem pasif izolasyon. Mesafe tetiklemesiyle harekete geçirilmiş titreşim + + F(t) zamana bağlı kuvvet uyarımıdır ve s(t) de zamana bağlı kinematik/yedek uyarımdır. x kordinatı, değişkenleri kütle, yumuşatma ve yoğunluk olan (k,y ve y ile belirtilir) vibrasyonun hareketini gösterir. PYS Proaktif Yalıtım Sistemleri Mühendislik Yapı San. ve Dış. Tic. A.Ş. Halil Rıfat Paşa Mah. Yüzer Havuz Sokak No: Şişli / İstanbul Tel: Fax: web: proaktif@pys-proaktif.com

4 Doğal Frekans Elastomerin Susturucu Etkisi Eğer vibrasyon kaynağı uyarıldıktan sonra kendi haline bırakılırsa, devam eden vibrasyon etkisine doğal frekans adı verilir. Makine temellerinin izolasyonunda kullanılacak ürünlerin sertliği ve taşıma kapasiteleri, doğal frekansı doğrudan etkileyebilecek özelliğe sahiptirler. Doğal frekans + + şu şekilde hesaplanır: + + Ses enerjisinin düşürülmesi neticesinde ses yalıtımı meydana gelmektedir. Bu genellikle ses enerjisinin ısı enerjisine dönüştürülmesiyle gerçekleşmektedir. Elastomerler de mekanik yalıtım η (kayıp faktörü) dikkate alınmaktadır. Kayıp faktörü, yayılan vibrasyonun güç kaybetmesine verilen isimdir. Yalıtım performansı ne kadar yüksek yapılabilirse, rezonsan da aynı derecede düşmektedir. Yalıtımın fazla olması durumunda da performans düşüklüğü doğal frekans > 2 oranında gerçekleşir. 1 s dinamik sertlik; m titreşen kütle Tepkime özelliği doğrudan makinenin geometrisine ve kütlesine bağlıdır. Ayrıca aradaki katman da önemlidir. Ürünün sertlik özellikleri bilinçli bir şekilde Regupol ve Regufoam elastomerleri ile ayarlanabilmektedir. Belirli yük aralıklarında düşük frekansların elde edilebilmesi için elastomer kalınlığının yükseltilmesi gerekir. Dikkate alınan yük dizelerinde Regupol ve Regufoam serilerine ait ürünlerin benzer frekansları izlediği tespi edilebilmektedir. Bunun avantajları aşağıda belirtilmiştir: Vibrasyon Eğrisi x 0 A n A n+1 Ürünün ağır yükleri taşıyabilmesi için kullanılan elastomerlerin kalınlaştırılması gerekmektedir. Daha yüksek ağırlıktaki kütle ve buna bağlı olarak taşıma kapasitesinin artması, kullanılacak malzemenin sertleşmesi anlamına gelse de yukarıdaki formül, yinede birbirine yakın frekanslara ulaşılabileceğini göstermektedir. T = 1/f 0 Time t -1 Bu grafik, mekanik zayıflama sonucunda titreşim genliğindeki azalmayı göstermektedir. Bu azalma mekanik kayıp faktör olarak tanımlanır. Titreşim zamanı T aynı kalır. PYS Proaktif Yalıtım Sistemleri Mühendislik Yapı San. ve Dış. Tic. A.Ş. Halil Rıfat Paşa Mah. Yüzer Havuz Sokak No: Şişli / İstanbul Tel: Fax: web: proaktif@pys-proaktif.com

5 4 Hava Doğuşumlu Ses Yalıtımı / Darbe Kaynaklı Ses Yalıtımı Makine gürültüsünden söz edildiğinde genellikle hava doğuşumlu ses yalıtımı yeterli faydayı sağlamamaktadır. Burada yer alan örnekler durumun anlaşılmasına yardımcı olmaktadır: Simülasyonda yer alan müzik kutusu makinemizi simgelemektedir. Mekanizma devreye girdiğinde hafif bir müzik gürültüsü duyulmaktadır. Cihazın geometriksel yapısı küçük olduğundan, sadece çok küçük bir enerji, hava doğuşumlu sese dönüşmektedir. Cihazın sert bir zemine koyulmasıyla müzik sesi güçlenmektedir. Hangi sert zeminle temas sağlanırsa sağlansın, benzer bir etkiyle karşılaşmanız kaçınılmazdır. Örneğin bu müzik kutusunu masaya bıraktığınızda titreşim tüm alanı sararak sesin yayılmasına yol açacaktır. Bu ses tipine darbe kaynaklı ses adı verilmektedir. Sesin titreşimler vasıtasıyla dağıldığı bir ortamda çalıştığınızı düşünün. Bu katlanılmaz gürültü karşısında gelen önerilerin başında, gürültü kaynağının etrafının kapatılması gelmektedir. fakat bunun hemen hemen hiç etkisinin olmayacağı çok az kişi tarafından bilinmektedir. Bunun sebebi yumuşak olan hava doğuşumlu ses ile yüksek gelen darbe kaynaklı ses yapısının birbirlerinden farklı olmasıdır. Netice itibariyle darbe kaynaklı seslerin yalıtılabilmesi için birtakım özel çözümlere ihtiyaç duyulmaktadır. Regupol ve Regufoam serilerine ait ürünler, tam da bu ihtiyacın çözümü için geliştirilmişlerdir. Zemine bu ürünlerden biri serilerek, makinenin zemine doğrudan temas etmemesi sağlanır ve geriye kalan hava doğuşumlu ses de makinenin etrafının kapatılmasıyla etkisini kaybeder. Bu konu hakkında soru ve görüşlerinizi uzman ekibimizle paylaşmanızı rica ederiz. Sadece bir elastomer gerekli ses yalıtım performansını sağlayabilmektedir.

6 Ses Yalıtımının Etkisi Elastik bir ürünle sağlanabilecek çözümü açıklayabilmek için ses yalıtımının çalışma prensibinden şu örneklerle açıklayabiliriz: Makinenin ürettiği vibrasyonun sert ve elastik yüzeyde ölçülmesi neticesinde aradaki fark, net bir şekilde ortaya koyulabilmektedir. Sert Elastik Yalıım etkisi, doğal frekansla zorlama frekansı arasındaki orana dayanmaktadır. Doğal frekans, zorlama frekansının altında olmalıdır. Yalıtım malzemesinin elastik olması, doğal frekansı da aynı oranda düşürerek ses yalıtım performansını arttırmaktadır. Aşağıda bulunan grafik, Regupol BA nın yalıtım performansını örneklemektedir: R E in [db] Regupol BA db / 99% -30 db / 97% db / 90% -10 db / 69% 0 db / 0% Doğal Frekans Hz Parametreler: db cinsinden güç aktarımı, % cinsinden izolasyon performansı. Zorlamalı Frekans HZ Zorlamalı Frekans Hz Sample calculation of insertion damping of f 0 = 14 Hz for a single-degree-of-freedom system on a rigid substrate. Yalıtım performansı, kullanılan elastomerin mekanik olarak esnetilmesi ile de bağlantılıdır. Bu sebepten ötürü sürekliliği olan bir malzeme seçimi, darbe kaynaklı seste çok önemlidir. Regupol ve Regufoam serisine ait ürünler Dresden Teknik Üniversitesi tarafından test edilerek kalite kontrol sürecine tabi tutulmuşlardır.

7 6 Makinelerde Temel Yalıtımının Yapılması Darbe kaynaklı ses yalıtımı için gerekli hesapların bir uzman tarafından yapılması gerekmektedir. Teçhizatın kurulduğu yere dikkat edilmeli ve çevre faktörleri hesaba katılarak olası bir yankılanmaya karşı önlemler alınmalıdır. Makinenin, basitleştirilmiş bir tabir olan tek yönlü vibrasyon sistemine dayanarak yalıtımının yapılabilmesi için, elastomerin uygun bir şekilde serilmesi gerekmektedir. Döşemenin kütlesine kıyasla uyarıcı yoğunluğunun çok küçü olmadığı durumlarda, temelin direnci dikkate alınmalıdır. Yalıtımın etkili ve istenilen performansı sağlayabilmesi için planlama aşamasında şu adımların dikkatle takip edilmesi gerekmektedir: 1. Beyaz eşyalardaki gibi sabit tetiklemede bulunan makinelerde yalıtım etkisi, zorlama frekansı ω ile doğal frekansın ω 0 yalıtım halısına olan mesafesi hesaplanarak belirlenmektedir. 2. Yalıtım performansı doğrudan vibrasyon halısının esneme kabiliyetiyle ilgilidir. 3. Poliüretan süngerler ve kauçuk liflerden, kauçuk granüllerden (SBR, NBR), poliüretandan elde edilen kompozit ürünler yaygın ve lineer olmayan bir malzeme yapısına sahiptirler. Bu sebepten ötürü kullanılacak malzemelerin sıkı bir şekilde denetlenmesi gerekmektedir. Genellikle makinelerin temel yalıtımı yapılırken doğal frekansın ω 0, zorlamalı frekanstan ω daha küçük olmasına dikkat edilmektedir. Fiziksel olarak bir yalıtım etkisinden söz edilebilmesi için aradaki mesafenin 2 olması gerekmektedir. İdeal durumlarda Regupol ve Regufoam ile temel vibrasyon yalıtımı planlanırken şu adımlar izlenmelidir: 1. Makine temelinin altındaki karakteristik basıncın (kısmi yük faktörlerinden bağımsız), temel bloğunun ve makine ağırlığının dikkate alınarak hesaplanması. 2. Maksimum statik yük dikkate alınarak uygun Regupol veya Regufoam tipinin belirlenmesi. 3. Makinenin etkilendiği zorlama frekanslarının göz önünde bulundurulması (aktif yalıtım) veya çevredeki zorlama frekanslarının göz önünde bulundurulması (pasif yalıtım). 4. Elde edilebilir yalıtım performansı ve zorlama frekansına olan mesafe hesaplanarak taşıma frekansının belirlenmesi. Doğal frekans mesafesi, zorlamalı frekansına > 2 olmalıdır maddelerini dikkate alarak kaidenin hazırlanması - Yüksek Kalite - Yüksek Performans - Çalışma Güvenliği - Yüksek Çevresel Standartlar

8 Makine Temel Yalıtımı Regupol BA Adım 1: Regupol ses yalıtım kauçukları ölçülendirilerek serilir Adım 3: Makine temelinin etrafına kalıplar yerleştirilir Adım 2: Halının taşan kısımları bir maket bıçağı yardımıyla kesilir Adım 4: En az 0.2 mm kalınlığında naylon branda serilir PYS Proaktif Yalıtım Sistemleri Mühendislik Yapı San. ve Dış. Tic. A.Ş. Halil Rıfat Paşa Mah. Yüzer Havuz Sokak No: Şişli / İstanbul Tel: Fax: web: proaktif@pys-proaktif.com

9 8 Adım 5: Bir kat şap atılır Adım 7: Belirlenen yüksekliğe göre şap atılarak yüzey hazırlanır Adım 6: Hasır yerleştirilir Adım 8: Şap kuruduktan ve bekleme süresi tamamlandıktan sonra makine yerleşimi yapılabilir PYS Proaktif Yalıtım Sistemleri Mühendislik Yapı San. ve Dış. Tic. A.Ş. Halil Rıfat Paşa Mah. Yüzer Havuz Sokak No: Şişli / İstanbul Tel: Fax: web: proaktif@pys-proaktif.com

10 PYS Proaktif Yalıtım Sistemleri Mühendislik Yapı San. ve Dış. Tic. A.Ş. Halil Rıfat Paşa Mah. Yüzer Havuz Sokak No: Şişli / İstanbul Tel: Fax: web: