لرزه گیر مکانیکی چیست ؟

یکی از اتفاقاتی که روزانه با آن برخورد میکنیم،ارتعاش و لرزش است که تحت شرایطی آرامش را از زندگی سلب می کند و این موضوع را تقریبا همگان تجربه کرده اند. در این هنگام مهندسین و مشاوران فنی به طراحی و ساخت وسیله ای جهت مهار لرزش تأسیسات میپردازند که آن را لرزه گیر می نامند.
لرزه گیر ابزاری برای جلوگیری از ارتعاش و لرزش ناخواسته ایجاد شده بر روی تجهیزات می باشد. برخی از انواع لرزه گیرها بسیار ساده هستند ، برخی نیز پیچیده تر هستند، مدل های مختلفی دارند و فشار بالایی را تحمل می کنند.
گروه صنعتی لینکران با تولید انواع لرزه گیر مکانیکی ، گامی جدید در عرصه مهار لرزش های شدید تجهیزات و تأسیسات صنعتی برداشته است. مهندسین و مشاورین فنی و فروش شرکت سازه پایدار الهیه همه روزه آماده پاسخگویی سوالات شما در زمینه لرزه گیری تجهیزات و صنایع می باشند.

لرزه گیری

فرآیند جداسازی یک شی یا یک قطعه از منبع ارتعاش را لرزه ­گیری می‌گویند که باعث کاهش لرزش در تجهیزات مورد استفاده در صنایع مختلف می‌شود. برای رسیدن به این هدف از انواع لرزه گیر مکانیکی ( لرزه  گیر فنری و لرزه گیر لاستیکی ) استفاده می‌کنند . این کار در ابعاد مختلف و برای اهداف گوناگون انجام می‌شود.

لرزش برای بسیاری از تجهیزات در صنایع مختلف ساختمانی، تأسیساتی، شیمیایی، دریایی و­… اتفاقی نامطلوب و مضر است، در درجه‌ی اول سیستم‌های مهندسی و تجهیزات بیمارستانی و فضاهای قابل سکونت مد نظر هستند.

روش‌هایی برای جلوگیری از انتقال ارتعاش به چنین سیستم‌هایی توسعه یافته است. تأثیرپذیری بالا از لرزش باعث استفاده از مصالح و مواد دارای میرایی بالا و همچنین روش‌ها و ارتباطات مکانیکی برای جذب امواج مکانیکی حاصل از لرزه و کاهش اثرات لرزش شده است.

برای ایجاد استهلاک انرژی و کاهش لرزش می‌توان از فرآیند تسلیم فلزات ، اصطکاک و خاصیت لزجت سیالات استفاده نمود. تجهیزاتی که در ایزوله کردن پایه تجهیزات مورد استفاده قرار می­گیرند دارای سه مشخصه اصلی انعطاف پذیری افقی ، قابلیت جذب انرژی و سختی قائم می­ باشند.
ما در این مقاله به طور تخصصی درمورد لرزه گیر های مکانیکی صحبت خواهد شد که مهندسین گروه صنعتی لینکران با تولید انبوه از انواع لرزه گیر کمک شایانی به عرصه صنعت نموده است و اثرات لرزش را به طور چشمگیری کاهش داده است .

انواع روش کنترل لرزه ای توسط لرزه گیر

روش‌های کنترل لرزه ای به دو روش کنترل فعال و کنترل غیرفعال تقسیم می­ شوند.

یک سیستم کنترل فعال، سیستمی است که در آن یک منبع خارجی به یک یا چند محرک سیستم کنترل، انرژی می‌دهد و این محرک‌ها (Actuators) نیروهایی را مطابق با حالات از پیش تعریف شده به سازه وارد می‌سازند. این نیروها ممکن است جهت اضافه‌ یا مستهلک نمودن انرژی سازه بکار روند‌‌.

یک سیستم کنترل غیرفعال سیستمی است که سختی یا میرایی سازه را به طور مقتضی و بدون نیاز به منبع انرژی خارجی جهت عملکرد و بارگذاری در سیستم تغییر می‌‌دهد‌.

لرزه‌گیر های مکانیکی از نوع سیستم‌های کنترل غیرفعال می‌باشد که با توجه به مصالح و فنر به کار رفته در آن‌ها لرزش ناشی از زلزله را به حداقل می‌رساند.

در ساختمان سازی برای کاهش اثرات مخرب ناشی از زلزله و کاهش خطرات لرزه­ ای از جداساز­های ساختمانی (Base isolator) استفاده می‌شود. این کار در واقع باعث جدا شدن ساختمان از منبع لرزش (زمین) می‌شود.

در زمینه ی تجهیزات مکانیکی و تأسیساتی نیز از لرزه‌گیر ها (vibration isolations) در ابعاد کوچک‌تر نسبت به جداساز­های ساختمانی استفاده می‌شود.

ازآنجا که تحت زلزله‌ای متوسط، عملکرد تجهیزات فوق‌العاده حساس در مراکز بیمارستانی، مخابراتی و کامپیوتری می­توانند مختل شوند و حتی در زلزله­ های قوی دچار خسارت گردند؛ از این رو تلاش‌ها به سوی استفاده از لرزه‌گیر ها برای حفاظت لوازم داخل ساختمان پیش می­رود. با توجه به اینکه عملکرد ساختمان‌های ویژه پس از زلزله‌های شدید در حد بدون تخریب و خسارت مورد نیاز است، در نتیجه سیستم‌های ایزوله ساز لرزه ای به عنوان یک گزینه مهم و اجرایی مطرح می‌شوند.

انواع لرزه گیر

۱-لرزه‌گیر فنری

۲- لرزه‌گیر لاستیکی

۳-پد­های لاستیکی

نحوه عملکرد لرزه گیر ها

لرزه‌گیر ها جزء سیستم‌های کنترل غیرفعال هستند که با توجه به نوع مصالح به‌کاررفته و سیستم‌های عملکرد مکانیکی آن باعث جلوگیری از لرزش تجهیزات می‌شوند. این نوع لرزه گیر ها برای ایزولاسیون تجهیزات سنگین و برای سیستم‌های ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لرزه گیر فنری

لرزه گیر های فنری دارای سختی افقی پایین و سختی قائم بالا می باشد. سختی افقی پایین فنر باعث جلوگیری از لرزش بیش از حد تجهیزات می‌شود. لرزه گیر ها باید دارای سختی قائم بالایی باشند تا بتوانند بار قائم ناشی از تجهیزات سنگین روی خود را به خوبی تحمل کند.

البته میزان سختی افقی نباید به اندازه ای باشد که حرکت جانبی بیش از اندازه به تجهیزات روی لرزه گیر وارد شود.

مؤلفه دیگر تاثیر­گذار روی کاهش لرزش ، میرایی فنر مورد استفاده در لرزه گیر فنری می باشد که باعث استهلاک انرژی لرزه ای می‌شود.

ضمناً لرزه گیر ها باعث بالا رفتن دوره تناوب لرزش تجهیزات می‌شوند و تغییر در دوره تناوب باعث کاهش پاسخ لرزه ای آن­ها می­شود. نمودار زیر نشان می دهد که هر چه دوره تناوب (محور افقی) افرایش پیدا کند از میزان شتاب لرزه ای (محور قائم) وارده به تجهیزات کاسته می‌شود.

لرزه گیر های فنری در ابعاد و اندازه های مختلف در سختی‌های مختلف افقی و قائم برای تجهیزات‌ سبک و سنگین نظیر انواع چیلر، پمپ، برج خنک کننده، فن کوئل و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لرزه گیر لاستیکی

لرزه گیر های لاستیکی با توجه به مواد به کار رفته در آن‌ها و نوع لاستیک، دارای میرایی‌های مختلف و کاربردهای مختلفی هستند.

لرزه گیر های لاستیکی و پد های لاستیکی  ضمن اینکه از هدایت الکتریسته و برق جلوگیری می‌کند باعث جذب لرزش‌ های واردشده به تجهیزات مختلف می‌شود. استفاده از این لرزه گیر ها در شبکه های لوله کشی ضروری است چرا که وجود تجهیزات دینامیکی در خطوط لوله از جمله پمپ، کمپرسور، فن، توربین و… باعث لرزش ،سر و صدا و استهلاک زودرس می­شود.

اصل رفتار لرزه گیر ­های لاستیکی و پد های لاستیکی بر اساس میرایی حاصل از لاستیک و کاهش اثرات ارتعاش ناشی از تجهیزات دینامیکی با استفاده از مؤلفه میرایی می‌باشد.

پدها

پد های الاستومری عمدتاً از مواد قابل انعطاف مانند لاستیک، چوب پنبه، فوم متراکم و…  ساخته می‌شود. پد های الاستومری ، اغلب در ماشین آلات سنگین ، وسایل خانگی معمولی ، وسایل نقلیه و حتی تحت سیستم های صوتی پیشرفته استفاده می شود.

لاستیک مورد استفاده در آن‌ها اغلب از نوع Natural rubber می‌باشد. از لاستیک EPDM،NBR  و مواد نئوپرن نیز در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود.

طراحی لرزه گیر دستگاه های مکانیکی بر اساس استاندارد Ashrae و با توجه به نوع دستگاه (چیلر، پمپ، برج خنک کننده، بویلر و … ) که هرکدام از این دستگاه‌ها شرایط خاص طراحی را می‌طلبند طراحی می‌شوند .

به عنوان مثال پمپ­ های Close-coupled , Large inline , End suction and split case هرکدام طراحی خاص خود را دارا هستند.

پس از انتخاب دقیق نوع دستگاه ، نوع اتصال به سازه ( مستقیم، اتصال به سازه فلزی (steel structure)، اتصال به سازه بتنی (Concrete inertia base) و …)  مشخص می‌گردد.

در انتها نوع لرزه گیر(لاستیکی، فنری (تک فنر، دو فنر و … )، پد لاستیکی و … ) تعیین می­گردد.

کلیه مشخصات لرزه گیر پس از اعمال بار و گذشت زمان می‌بایست بدون تغییر باقی بماند.

با توجه به اهمیت موضوع طراحی لرزه‌ گیر و حساسیت آن، توصیه می‌گردد قبل از انتخاب نوع و تعداد لرزه گیر و نحوه اتصال به سازه با کارشناسان واحد فنی و مهندسی شرکت هماهنگی لازم صورت پذیرد.

تصاویر زیر مربوط به استفاده از لرزه گیر های تک فنره و دو فنره گروه صنعتی لینکران در زیر تجهیزات مکانیکی هست.

انواع لرزه گیر مکانیکی لینکران

امروزه همه صنایع مجهز به دستگاه هایی هستند که ارتعاشات ، شوک و نویز ایجاد می کنند. هدف از به کار بردن لرزه گیرهای مکانیکی ، کاهش انتقال لرزش و نویز ناشی از این تجهیزات به سازه های مجاور می باشد.

لرزه گیر لاستیکی

انواع لرزه گیر لاستیکى گروه صنعتى لینکران از لاستیک طبیعى ساخته شده اند و به عنوان راه حلى ساده جهت کاهش نویز به کار می روند.
لاستیک طبیعى به دلیل ماندگارى بالا، انعطاف پذیرى، کم هزینه بودن، مقاومت در برابر طیف گسترده اى از دماها و همچنین قابلیت استفاده در مجاورت فلزات از اهمیت ویژه اى برخوردار است.
لاستیک طبیعى به دلیل این خصوصیات و توانایى کاهش انتقال لرزش و نویز در محیط هاى سخت، در همه انواع لرزه گیر لاستیکى گروه صنعتى لینکران مورد استفاده قرار مى گیرد.

لرزه گیر فنری

انواع لرزه گیر فنرى گروه صنعتى لینکران در سه نوع پلیت دار، اسپرینگ هنگر (Spring Hanger) و مهاردار به شکل تک فنره، دوفنره و چهارفنره تولید می شوند که براى کاهش انتقال نویز، شوک و ارتعاش تولیدشده توسط تجهیزات استفاده می گردند.