Звуко-виброизолированный стол под ЧПУ Фрезер.

[Андрей Нечаев]

Уважаемый NIX.
Чем выше масса основания станка, тем лучше будет виброизоляция. Тоже самое и с фундаментом, чем выше масса фундамента, которую мы присоединяем к вибрирующему агрегату (станку), тем выше виброизоляция. Существуют рекомендации по выбору массы фундамента по отношению к массе агрегата, а именно масса фундамента в два и более раза должна превышать массу агрегата. Наши инженеры Вам об этом уже писали. Применять в качестве фундамента можете и бетон и чугун, принципиальной разницы нет.

[NIX]

Я не против рекомендаций, но мне хотелось бы понять смысл, и как-то увязать их с логикой .
Я может образование имею непрофильное, но как правило решения подобных проблем осознать и понять могу.
Тут не могу, вообще не получается.

***

Я могу поставить станок на чугунную фундаментную плиту - так ?
Она должна быть весом равным 2*вес станка - так ?

Почему вы упорно не хотите мне "засчитать" за эту плиту, ту плиту,
которая у меня уже является частью станка ?
Она соединена со станком максимально жестко.

Вот смотрите, станок (стоит на столе - синее ножки)

RUH.JPG (11.25 КБ) Просмотров: 3396

А вот красным указана станина. (весит килограмм 200)

RUH2.jpg (11.87 КБ) Просмотров: 3396

Она весит до половины его массы, особенно с боковой частью.
Может быть даже 75%. Остально (черное в гармошку) - это видимость массы,
оно не весит почти ничего, оно полое.

Мне ЕЩЕ ОДНУ плиту надо подложить ?
Действительно надо ?
Учитывая, что шумообразование происходит от микроскопического шпинделя...
А если бы эта "красная плита" была тяжелее на +200кг, то мне дополнительно +400кг надо было бы подложить ?
Т.е. чем больше масса станка - тем ХУЖЕ ?

Вот этого я упорно не могу понять.
Я понял бы, если бы важен был материал плиты, или если бы между ней и станком
была спецпрокладка. Но просто увеличить и без того немалую массу...
Непонятна цель и цифра. Непонятно почему х2 ? Почему тогда не х200 ?
Почему для станков одинаковой массы со шпинделем мощностью 0.3киловатта,
и 30 киловатт эта цифра получится одной. Ничего не понятно

[Виталий Роденков]

Добрый день!

Давайте еще раз по порядку.
1. Виброизолируемый объект, далее фрезерный станок, включает в себя: основание, станину, стол для закрепления заготовки и шпиндельная головка. Это все то, что стоит на столе, стол - синяя рама со столешницей, если смотреть на фото.
2. Насколько понимаю, основную вибрацию содает не шпиндель с фрезой, они сбалансированы очень хорошо, чтобы вращаться со скоростью 20000-40000 об/мин, основной источник вибрации пара фреза-заготовка.
3. Спектра вибраций мы не знаем, также мы не знаем значений виброускорений, поэтому дальнейшие рекомендации общие, и такие чтобы был запас прочности.

Далее правильные принципы виброизоляции.
4. Не рекомендуется устанавливать виброизоляторы между столом и фрезерным станком, т.к. в таком случае не имеем массивного основания под виброизоляторами (учитывайте, что вибрация в трех осях Х,Y,Z), плюс ко всему стол имеет свои резонансы.
5. Для распределения нагрузки необходимо совместить центр масс дополнительного основания и центр масс устанавливаемого объекта, полагаю поверх стола с этим будет проблема, т.к. его размеры не намного больше фрезерного станка.
6. После виброизоляции амплитуда источника вибрации увеличивается, поэтому нужна дополнительная масса для увеличения инертности системы, проще говоря, чтоб станок не трясло.
7. Типовое решение - подготовить виброизолированное основание из бетона, т.е. на перекрытие установить виброизоляторы, например Sylomer SR, а поверх сделать бетонную плиту массой не менее 2 х масса фрезерного станка. Размеры бетонного основания должны позволить совместить его центр масс с центром масс группы стол+фрезерный станок.

А теперь из этого можно дать ответы на ваши вопросы:

Я могу поставить станок на чугунную фундаментную плиту - так ?

Да можете.

Она должна быть весом равным 2*вес станка - так ?

Не должна, а рекомендована. Чтобы определить какая она должна быть нужно больше входных данных.

Почему вы упорно не хотите мне "засчитать" за эту плиту, ту плиту, которая у меня уже является частью станка ?

Потому что это не правильно, следствие из вышеизложенных доводов.

Мне ЕЩЕ ОДНУ плиту надо подложить ?

Чтобы однозначно ответить на данный вопрос нет достаточного количества входных данных. Могу предположить, что спектр вибраций от станка среднечастотный, т.к. обработка проходит на достаточно высоких оборотах, поэтому считаю, что с большой долей вероятности помогут виброизоляторы установленные непосредственно под ножки стола без дополнительного массивного основания. Но при такой виброизолции скорей всего потребуется установить разные марки силомера под каждую ножку стола, нужно определить нагрузку. В таком случае толщина материала Sylomer SR должна быть не более 12мм, а точнее сказать усадка при установке под ножки стола около 1мм, это можно получить более плотным материалом с толщиной 25мм.

Почему для станков одинаковой массы со шпинделем мощностью 0.3киловатта,
и 30 киловатт эта цифра получится одной. Ничего не понятно

Тут все очевидно, станок 30 киловат больше размером и может снимать больше материала при обработке за один проход, поэтому сила воздействия при вибрации больше.

[NIX]

1. Виброизолируемый объект, далее фрезерный станок, включает в себя: основание, станину, стол для закрепления заготовки и шпиндельная головка. Это все то, что стоит на столе, стол - синяя рама со столешницей, если смотреть на фото.

Да.

2. Насколько понимаю, основную вибрацию содает не шпиндель с фрезой, они сбалансированы очень хорошо, чтобы вращаться со скоростью 20000-40000 об/мин, основной источник вибрации пара фреза-заготовка.

На самом деле по ощущениям 50х50. Т.е. даже холостое вращение шпинделя вызывает шум около 400гц.
Вероятно связано с тем, что на таких оборотах как ни балансируй, а гудёж есть.
Известно, что при кратном увеличении цены шпинделя становится тише, но не бесшумно.

3. Спектра вибраций мы не знаем, также мы не знаем значений виброускорений, поэтому дальнейшие рекомендации общие, и такие чтобы был запас прочности.

Существует ли какой-то простой вариант "узнать" ?
Совсем не обязательно бесплатный.
Шумомеры что я видел усредняют зарразы

Далее правильные принципы виброизоляции.
4. Не рекомендуется устанавливать виброизоляторы между столом и фрезерным станком, т.к. в таком случае не имеем массивного основания под виброизоляторами (учитывайте, что вибрация в трех осях Х,Y,Z), плюс ко всему стол имеет свои резонансы.

Это понятно, но не до конца.
Является ли наиболее правильной стратегией "собрать всё в две массы и набить между ними звукоизолятора" ?
Существуют ли какие-то схемы "многоступенчатой изоляции" и применимы ли они в данном случае.
Не хочется внешним коробом еще и ножки закрывать, здоровее получится сильно.

5. Для распределения нагрузки необходимо совместить центр масс дополнительного основания и центр масс устанавливаемого объекта, полагаю поверх стола с этим будет проблема, т.к. его размеры не намного больше фрезерного станка.

Именно этот стол вообще предстоит выкинуть, сделав для станка более устойчивый и вероятно с большего размера столешницей,
чтобы опирать на неё оболочку звукозащиты.
Потенциально я готов редуцировать высоту ножек или совсем отказаться от ножек - это может дать существенный эффект ???????

6. После виброизоляции амплитуда источника вибрации увеличивается, поэтому нужна дополнительная масса для увеличения инертности системы, проще говоря, чтоб станок не трясло.

Специфика такова, что вряд ли его будет трясти - нечем.
На ватт подводимой мощности он уже имеет килограмм массы.
Тут ситуация, когда люди чугуна не пожалели.

7. Типовое решение - подготовить виброизолированное основание из бетона, т.е. на перекрытие установить виброизоляторы, например Sylomer SR, а поверх сделать бетонную плиту массой не менее 2 х масса фрезерного станка. Размеры бетонного основания должны позволить совместить его центр масс с центром масс группы стол+фрезерный станок.

После этого всю эту конструкцию (вместе с ножками стола) накрыть массивным кожухом, так ?
Честно говоря слабо представляю себе, как я точно совмещу центры масс.
Насколько точно это надо сделать ?
Дело в том, что голова и "стол"(стол станка, на котором заготовка) еще и перемещаются, и это 20-30кг или около того.
Ну и сам по себе станок имеет такую форму, что с одной стороны он "толще" чем с другой.

Она должна быть весом равным 2*вес станка - так ?

Не должна, а рекомендована. Чтобы определить какая она должна быть нужно больше входных данных.

Какие входные данные нужны ? Я готов собрать любые.
У меня просто ощущение, что формула должна еще и какие-то другие параметры содержать. Кроме массы.

Мне ЕЩЕ ОДНУ плиту надо подложить ?

Чтобы однозначно ответить на данный вопрос нет достаточного количества входных данных. Могу предположить, что спектр вибраций от станка среднечастотный, т.к. обработка проходит на достаточно высоких оборотах, поэтому считаю, что с большой долей вероятности помогут виброизоляторы установленные непосредственно под ножки стола без дополнительного массивного основания. Но при такой виброизолции скорей всего потребуется установить разные марки силомера под каждую ножку стола, нужно определить нагрузку. В таком случае толщина материала Sylomer SR должна быть не более 12мм, а точнее сказать усадка при установке под ножки стола около 1мм, это можно получить более плотным материалом с толщиной 25мм.

Касательно спектра, пытался определить его путем слушанья включенного агрегата из соседнего помещения. (через дверь)
По ощущениям 400гц и выше. Однако яж всего могу и не услышать.

Разные марки силомера стоит устанавливать исходя из того, что сам станок имеет не вполне ровно распределенную
массу, и под "толстую часть" надо ставить более могучий силомер ?

Почему для станков одинаковой массы со шпинделем мощностью 0.3киловатта,
и 30 киловатт эта цифра получится одной. Ничего не понятно

Тут все очевидно, станок 30 киловат больше размером и может снимать больше материала при обработке за один проход, поэтому сила воздействия при вибрации больше.

Правильно. Но ведь масса этих двух станков может быть одинаковой.
И по формулам у вас получается больше вибрации, но абсолютно та-же звукоизоляция рассчитанная только
исходя из массы оборудования. Для разных задач и классов оборудование одной массы дает разные вибрации,
они могут отличаться и в 10, и возможно даже в 100 раз.

Представьте себе ЧПУ-микроскоп и станок для черновой обдирки болванок, масса у них может быть и одинакова,
(микроскоп имеет большую массу для обеспечения точности) а количество вибраций разное абсолютно.
Именно поэтому меня удивляет идея считать необходимую массу исходя из уже имеющейся.
Это, возможно, работает в общем случае, для какого-нибудь компрессорного оборудования, но явно не в частном.

[Виталий Роденков]

У меня такое предложение, приезжайте, пожалуйста, в инженерный отдел нашей компании, адрес Новокузнецкая ул., д.33, корп.2.
Здесь в форме устного диалога будет гораздо проще принять решение, иначе в форуме мы будем еще неделю вести переписку, а то постепенно всплывают разные дополнительные возможности или ограничения, и так мы еще долго не сдвинемся с места.
Если нет возможности подъехать в офис, то хотя бы позвоните по телефону.

[vasilii]

Прошу прошения, Nix, что влезаю ....
Можете для сравнения почитать базовую статью по виброизоляции от украинского акустика А.Смирнова от 2008 года.
Рекомендации по виброизоляции инженерного оборудования
http://www.acoustic.ua/articles/108
Там тоже увидите обязательное требование о массе станины под станком в 2-3 раза большей, чем масса виброизолируемого станка ., и про ТРЕБОВАНИЕ одинаковой осадки виброизоляторов( то о чем вам намекали акустики) , и о ОБЯЗАТЕЛЬНОСТИ равномерного распределения массы на КАЖДЫЙ виброизолятор , для чего в частности массивная ОДНОРОДНАЯ по масс/площадь плита и требуется .
А вообще -не в обиду сказано - не все можно объяснить "на пальцах".. Пусть мы с вами и с физическим(!) высшим образованием . Я на форуме с 2008 года и тоже бывало с любезной и терпеливой помощью акустиков форума настойчиво пытался понять -"что и как и почему". Но если для понимания надо начать изучать азы с сложными формулами и это все на страницах толстенных учебников ..Тут у меня часто "лапки опускались" .Понимаете, формат форума и занятость спецов АкустикГрупп основной Ппроизводственной работой просто не позволяют им выкладывать на страницы форума получебника по теории виброизоляции. Вот они и предлагают вам ПРОВЕРЕННОЕ(!) на неоднократных изделиях , СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ(!) теории и экспериментальным данным этих МНОГОСТРАНИЧНЫХ пособий по виброизоляции решение ..А ответить на вопрос " А можно такой же , но с перламутровыми пуговицами" положительно (как не удалось продавщице в том фильме), сами понимаете -по чисто естественным причинам не всегда предоставляется возможным .(о предлагаемых вами вариантах )......Да и изложить это на “понятном” языке не всегда представляется возможным ..
Помню сам на страницах данного форума долго ПЫТАЛся –“пытал(!) акустика (чуть ли не на 4 -5 страницах поста , почему пол на Силомере и потолок на подвесах имеют такую-то резонансную частоту (пока не пришлось САМОМУ ворошить и учебник по борьбе с шумами и забытые сведения из геометрии и математики(как раз по теме распределения(!) нагрузок ПО ПЛОЩАДИ на кусочки Силомера……..

Единственное , помочь-- вы же сами полуответили(!) на один свой вопрос:

Виталий Роденков писал(а):5. Для распределения нагрузки необходимо совместить центр масс дополнительного основания и центр масс устанавливаемого объекта, полагаю поверх стола с этим будет проблема, т.к. его размеры не намного больше фрезерного станка.Именно этот стол вообще предстоит выкинуть, сделав для станка более устойчивый и вероятно с большего размера столешницей,чтобы опирать на неё оболочку звукозащиты. Потенциально я готов редуцировать высоту ножек или совсем отказаться от ножек - это может дать существенный эффект ???????

Честно говоря слабо представляю себе, как я точно совмещу центры масс.Насколько точно это надо сделать ?Дело в том, что голова и "стол"(стол станка, на котором заготовка) еще и перемещаются, и это 20-30кг или около того.Ну и сам по себе станок имеет такую форму, что с одной стороны он "толще" чем с другой.

Для того и требуется ОДНОРОДНАЯ (равномерное распределение точечных масс по всей площади )масса более чем в 2-3 раза большая , чем масса станка . Чтобы все эти передвижения 20-30 кг шпинделя и НЕРАВМНОМЕРНОЕ распределение ДАВЛЕНИЯ(масы) разных КУСКОВ станка нивелировать(и чтобы центр массы не отличался от его ПРЕДПОЛАГАЕМОГО при НЕРАССЧИТАННОЙ сложной конфигурации станины( нерассчитываемые распределения масс станка по площади ) И чтобы не смещался сильно(условный с помощью массивной плиты в 2-3 раза большей массы расположенный в ЦЕНТРЕ) , и чтоб все куски Силомера под плитой были очень РАВНОМЕРНО нагружены (разумеется, условие равномерной нагрузки -это условие как получения наименьшей(!) резонансной частоты системы так и условие устойчивости и обязательное(!)условие ОДИНАКОВОЙ УСАДКИ виброизоляторов –для чего, повторюсь, и требуется ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ массы в 2-3 раза большая плита, чтоб НИВЕЛИРОВАТЬ неравномерность распределения масс станка по площади и относительно УСЛОВНОГО центра масс)..) ) ..

[NIX]

У меня такое предложение, приезжайте, пожалуйста, в инженерный отдел нашей компании, адрес Новокузнецкая ул., д.33, корп.2.
Здесь в форме устного диалога будет гораздо проще принять решение, иначе в форуме мы будем еще неделю вести переписку, а то постепенно всплывают разные дополнительные возможности или ограничения, и так мы еще долго не сдвинемся с места.
Если нет возможности подъехать в офис, то хотя бы позвоните по телефону.

Да не вопрос, единственный момент, уже на следующей неделе.
Куда звонить-кого спросить (можно в ЛС)
Я предпочитаю при возможности письменно, т.к. потом проще пересматривать,
но для пользы дела могу и лично

[NIX]

Прошу прошения, Nix, что влезаю ....
Можете для сравнения почитать базовую статью по виброизоляции от украинского акустика А.Смирнова от 2008 года.
Рекомендации по виброизоляции инженерного оборудования
http://www.acoustic.ua/articles/108

Мне любые соображения полезны, я разобраться пытаюсь.

Вот кабы я её не читал, вопросов было бы в разы меньше. Там понимаете-ли речь идет о
"Размеры фундаментной железобетонной плиты выбираются таким образом, чтобы её масса в 2-3 раза превышала массу вентиляционного агрегата."
Если там есть что-то про фрезерные станки, то ткните пожалуйста "носом".

ТРЕБОВАНИЕ одинаковой осадки виброизоляторов( то о чем вам намекали акустики) , и о ОБЯЗАТЕЛЬНОСТИ равномерного распределения массы на КАЖДЫЙ виброизолятор , для чего в частности массивная ОДНОРОДНАЯ по масс/площадь плита и требуется .

Я вас верно понял, что на виброизоляторы должны быть одинаковая нагрузка, и обеспечить её другим путём невозможно ?
(к примеру применяя ножки разной площади или рассчитанные под разную нагрузку)

Вот они и предлагают вам ПРОВЕРЕННОЕ(!) на неоднократных изделиях , СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ(!) теории и экспериментальным данным этих МНОГОСТРАНИЧНЫХ пособий по виброизоляции решение ..

А мне бы хотелось получить ОПТИМАЛЬНОЕ решение.
Привинтить 400кг станок с рабочим органом весом в 2кг, к четырехтонной плите, и построить над ним "чернобыльский" саркофаг - это
не путь истинного джедая. Что поможет не сомневаюсь.
Но может всё-таки не будем сразу "тоннами глушить" ? Может удастся как-то поумнее всё организовать.
Очень хочется умного решения.

Для того и требуется ОДНОРОДНАЯ (равномерное распределение точечных масс по всей площади )масса более чем в 2-3 раза большая , чем масса станка .

Можете указать степень необходимой однородности ???
В каких-нибудь физических величинах. Процентах, килограммах, метрах ?

Чтобы все эти передвижения 20-30 кг шпинделя и НЕРАВМНОМЕРНОЕ распределение ДАВЛЕНИЯ(масы) разных КУСКОВ станка нивелировать(и чтобы центр массы не отличался от его ПРЕДПОЛАГАЕМОГО при НЕРАССЧИТАННОЙ сложной конфигурации станины( нерассчитываемые распределения масс станка по площади ) И чтобы не смещался сильно(условный с помощью массивной плиты в 2-3 раза большей массы расположенный в ЦЕНТРЕ) , и чтоб все куски Силомера под плитой были очень РАВНОМЕРНО нагружены (разумеется, условие равномерной нагрузки -это условие как получения наименьшей(!) резонансной частоты системы так и условие устойчивости и обязательное(!)условие ОДИНАКОВОЙ УСАДКИ виброизоляторов –для чего, повторюсь, и требуется ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ массы в 2-3 раза большая плита, чтоб НИВЕЛИРОВАТЬ неравномерность распределения масс станка по площади и относительно УСЛОВНОГО центра масс)..) ) ..

Отлично. Т.е. если станок массой 200кг у меня УЖЕ стоит на 200кг РАВНОМЕРНОЙ плите, это часть его конструктива, и он весит из-за этого 400кг,
то мне надо подложить плиту 800 кг - так ?
А если бы он на 200кг плите не стоял, то фундамент был бы нужен всего 400кг ?

Ну примените логику, очень вас прошу. Если речь о равномерной нагрузке, то надо рассчитывать массу фундаментной плиты ИСКЛЮЧИВ
неподвижные "плоские и равномерные" части станка, а скорее всего даже ВЫЧТЯ их.
Они УЖЕ работают как плита, разве нет ?

Учитывать надо только неравномерные части, движущиеся части, их массу, ускорения движения.
Но никак не массу плоской подкладки, на которой всё стоит.

***
Давайте я вам еще проще объясню. "Наоборот".
Вот у нас система есть
Станок400кг - Дополнительная плита 800кг - виброножки - пол.
Отлично.
Я объявляю плиту частью станка. И станок у нас весит уже 1200кг. Имею ведь право, почему нет ?
Они соединяются друг с другом, никаких прокладок не имеют, чем не часть станка ? Хотите болтами привинчу....
Вы ведь плоскую, и однородную станину почему-то признали частью станка, а не частью плиты.
Пора еще одну плиту подложить ?
Почему станину станка вы считаете его частью. Плоскую, равномерно нагружающую ножки станину.
А плиту вы считаете "фундаментом" ??? В чем их отличие ?
Давайте подложим еще 1200кг*2.... и так можно до бесконечности "подкладывать". Никогда не остановишься.

Именно против этого подхода мой разум и протестует.

[vasilii]

Nix , я не являюсь специалистом , окончившим судостроительный или авиастроительнй институты с специализацией в области вибраций и виброизоляций . Хотя бы про этой причине я не могу вам ответить, не имея БАЗОВЫХ знаний (То что я написал -исключительно мое ДИАЛЕТАНТСКОЕ СООБРАЖЕНИЕ, не предполагающее(!) продолжение диалога по теме, требующей изучения мной КАК МИНИМУМ хотя какого-нибудь учебного пособия в 200-400 страниц по основам теории вибрации и методам борьбы с ней -Н у как я не спец ни по акустике , а тем более по виброизоляции могу брать на себя смелость диалетантски вам что-то пояснить .)
Прошу прощения - я всего-лишь хотел вам помочь по вопросу о центре масс и необходимости станины и необходимости равномерной нагрузки опор из Силомера . Думая что свежий взгляд может вам полезен.
Не сомневаюсь, что акустики АкустикГрупп вам при личной встрече и привезенной вами части документации на станок - и площадь и материал(тип Sylomerа) виброопор посчитают и смогут с рисунками от руки пояснить часть ваших вопросов .
Удачи.

[Виталий Роденков]

Телефон многоканальный 8-495-785-10-80, мой добавочный 121.