[Creator]

В металлическом контейнере, на виброизолирующих опорах (серийного производства) установлен поршневой двигатель внутреннего сгорания, соединенный с генератором. При эксплуатации возникают повышенные вибрации. Необходимо выяснить их причину и устранить.
Предпологаемые пути решения задачи.

1. Металлическая конструкция входит в резонанас с частотой вибраций самого двигателя.
Если это главная причина, то необходимо уметь определить собственную частоту колебаний конструкции. Как это сделать? Расчетом или исследованием? Если совпадение частот будет обнаружено, как изменить собственную частоту колебаний конструкции?

2. Резонанса нет. Но источник колебаний слишком сильный. Значит, необходимо придать конструкции виброгасящие свойства. Как это сделать?

3. Каковы могут быть другие предпологаемые причины?

[TVN]

Сообщение от Tyhig Можно, но зачем такой геморрой, когда есть завод и на нём, наверняка, приборы для определения частот колебаний ?

Если производитель ДГ импортный , то они давно все посчитали, и вибрация через виброопоры, разумеется передается, но ДОПУСТИМАЯ.
Исходя из моего опыта, самоделкины, гордо себя называемые ПЭКЕДЖЕРЫ, сэкономили на спичках и поставили "левые" виброопоры. Второй вариант-опоры не отрегулированы и чтобы из отладить, необходимо разобрать несколько трубопроводов (скорее всего), поддомкратить дважды ДГ, залезть между стенкой контейнера и ДГ и устранить неисправность. Работы может быть на несколько дней. Или нанять вибролабораторию и тихом офисе искать решение проблемы с помощью офисной техники.

----- добавлено через ~3 ч. -----
Коллеги,
Хотел бы извинится за то, что вчера посмотрел чертеж невооруженным глазом. Если вы посмотрите чертеж еще раз, прошу запомнить, так делать нельзя. Регулируемые виброопоры , о которых я писал дважды,устанавливают между рамой ДГ и фундаментом\контейнером. Указанные на чертеже виброизоляторы(между двигателем и рамой)- это стандартная (но не всегда достаточная) комплектация производителя. Катерпиллар рекомендует устанавливать на регулируемые виброопоры, Енбахер на вибропрокладки. Но без них нельзя работать. Как правило изготовитель\дилер не предлагает к продаже виброопоры (хотя у него они есть), потому что на Западе достаточное количество производителей\продавцов этих виброопор и они дешевле чем у дилера.

[Fogel]

Если вибрация идет через воздух, то поставьте изолирующие экраны - переносные рамы с повешеным листом пенорезины, войлока... В придачу, это не требует особых усилий, коли все уже построено - размотать рулон и навесть его за трубы вдоль стен изнутри. Если поможет, то подумать о стационарном или переносном исполнении цивилизованом Если вибрация идет по основанию, то... Выпилить основание из контейнера. Пусть контейнер стоит снаружи, на отдельном фундаменте, а для транспортировки предусмотреть пару съемных элементов, по типу как в стиральной машине камни к корпусу привязаны болтами.

[Tyhig]

Надо посмотреть установочный чертёж производителя. Может он и не предусматривал вибропружинки ниже рамы.

[TVN]

Сообщение от Tyhig Надо посмотреть установочный чертёж производителя

ПЭКЕДЖЕРУ надо читать инструкции завода-производителя. А производитель не разрабатывает документацию для самоделкиных.

[Tyhig]

TVN, просто вспоминаю, как в юности поставил раму грохота или дробилки на ж.б. фундамент без пружинок между ними.
И сейчас уже не помню ошибка это или так было верно.

[Kot2012]

Сообщение от Tyhig И сейчас уже не помню ошибка это или так было верно.

Можно и без пружинок, просто нагрузки динамические будут больше и быстрее износ опорных поверхностей подвижных элементов, а также и шуму будет побольше. Кроме того, выше динамические нагрузки и на другие элементы.

[TVN]

Сообщение от Tyhig И сейчас уже не помню ошибка это или так было верно

Ошибки не было, в Советские годы я видел виброопоры только для небольших вентиляторов, устанавливаемых на чердаках промзданий, для мельниц и т.д. виброопор не было, а вибрацию гасили с помощью массы фундаментов и солидных анкерных болтов. Виброизоляторы стали активно использовать американцы в 70-е годы с целью уменьшения габаритов фундаментов , да и то не для всего оборудования.
Касательно темы форума, фундаментом для ДГ служит пол\фальшпол контейнера, т.е. стальной лист и горсть болтиков. И чтобы уйти от дальнейшего обсуждения теоретической физики, прилагаю один листик из Руководства по монтажу ДГ Катерпиллар. Виброопоры отмечены красными стрелками.
И хотел бы пожелать САМОДЕЛКИНЫМ\ПЭКЕДЖЕРАМ - учите матчасть.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от TVN А производитель не разрабатывает документацию для самоделкиных.

Производитель разрабатывает инструкции на изделие и если оно оно достанется самоделкиным то и инструкция для них.

[Creator]

Сообщение от TVN самоделкины, гордо себя называемые ПЭКЕДЖЕРЫ, сэкономили на спичках и поставили "левые" виброопоры

Сообщение от TVN Если ДГ работает не параллельно с сетью или другим ДГ, причина одна - НЕОТРЕГУЛИРОВАНЫ ВИБРОГАСЯЩИЕ ОПОРЫ.

Не имею представления, как можно регулировать виброопоры Hutchinson V751 (на фото из инета - нечто похожее).

Сообщение от TVN И хотел бы пожелать САМОДЕЛКИНЫМ\ПЭКЕДЖЕРАМ - учите матчасть.

На купленные у российской фирмы виброопоры никакой инструкции не прилагалось.

Сообщение от Tyhig Надо посмотреть установочный чертёж производителя. Может он и не предусматривал вибропружинки ниже рамы.

Виброопоры стоят в местах крепежных отверстий двигателя и генератора. Рама к силовому агрегату - наша. Виброопоры между силовым агрегатом и рамой.

Сообщение от Fogel Выпилить основание из контейнера. Пусть контейнер стоит снаружи, на отдельном фундаменте, а для транспортировки предусмотреть пару съемных элементов

Интересная идея. Но суть в том, что приобретая у нас хороший контейнер, заказчик экономит на массивном фундаменте, ограничиваясь подкладными ж/б блоками. Надо, чтобы контейнер был действительно хороший.

Сообщение от Tyhig Можно всё рассчитать в МКЭ программах. Строителям это максимум день работы.

Так подскажите, как нужный софт называется? А то, я открыл тему в разделе Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Определение собственной частоты колебаний сварной металлической конструкции, а строители молчат.

Сообщение от Tyhig но зачем такой геморрой, когда есть завод и на нём, наверняка, приборы для определения частот колебаний ? Понатыкали приборов везде, включили, выключили = частота резонанса известна с погрешностью приборов

Допустим, понатыкали приборов. Включили двигатель. Замерили вибрации. А где гарантия, что это и есть частота резонанса, а не на подходе где-то? В таком случае, можно вообще ничего не измерять, а просто увеличить жесткость конструкции, например диагональными раскосами.

[TVN]

Сообщение от Creator Не имею представления, как можно регулировать виброопоры Hutchinson V751 (на фото из инета - нечто похожее).

Наверное, я недостаточно внятно и подробно изложил свою мысль.
Виброизоляторы между двигателем и рамой расчитываются, устанавливаются и в дальнейшем не регулируются заводом-изготовителем, а при достаточных компетенциях и ПЭКЕДЖЕРОМ. Этих виброизоляторов достаточно для установки ДГ на ж\б фундаменте.
В случае мобильного исполнения (контейнер) установка дополнительных виброопор между рамой и полом обязательна. В случае установки ДГ в помещении- желательна, но не обязательна, в зависимости от местных условий. Именно эти виброизоляторы (между рамой и полом) подлежат предварительной регулировке. См. приложения к посту №27 и ниже. Этих дополнительных виброизоляторов у вас нет и можете пересчитывать многократно вибрацию на компе, без этих штучек она не исчезнет.
P.S. Лет 10 назад работал в фирме самоделкиных, гордо называемых ПЭКЕДЖЕРАМИ, гендир знал одно слово "удешевить", такое г... выпускали, не смог долго работать-ушел.

[Tyhig]

Сообщение от Creator как нужный софт называется

Я только SCAD Office (украинская, 30-60 тыс. руб., стоит у каждого второго строителя. У каждого первого стоит Лира.) знаю, а так их много.

Сообщение от Creator понатыкали приборов. Включили двигатель. Замерили вибрации. А где гарантия, что это и есть частота резонанса, а не на подходе где-то?

Не, ну как.
Будет частота/амплитуда вибрации двигателя и, отдельно, двигателя с рамой. Вот вам второе надо в качестве нагрузки на систему.
Потом будет собственная частота (скорее всего серия/ветка/много частот с разными формами колебаний) системы контейнер-двигатель с рамой. Её вы определите изменяя колебания нагрузки (двигатель всё равно запускаясь изменяет свою частоту). При резонансе резко возрастут амплитуды колебаний системы в характерных измеряемых точках (пролёты, середины колонн, я т.д.).
Нарисовав график амплитуд по времени вы увидите каждую собственную частоту (или только первую, вторую...) системы контейнера+рама с двигателем.

Зная собственную частоту системы можно
1) изменять упругость/жёсткость пружинок под рамой или между рамой и двигателем (этим собственная частота тоже изменится, но незначительно, видимо, т.к. это классический путь) = изменение закона колебаний рамы с двигателем = изменение частоты воздействия в сторону от собственной частоты контейнера (контейнера должна быть выше, чем воздействия) = уход от резонанса.
Но этот путь всё-таки имеет ограничения, видимо. Не до бесконечности же можно это делать. И потом как оно изменится без расчёта можно только гадать. И тут может быть я ошибаюсь с тем, что частоту можно изменить. Не знаю, я пока начинающий динамик.
Опасаюсь, что так можно только уменьшить амплитуду колебаний по Х на графике растянув её по времени, а сама частота изменится, но незначительно. Т. е. фиг знает. Надо пробовать ручками, т.к. считать всё равно сложнее.
2) утяжелять какой-то элемент системы = изменится собственная частота системы контейнер+рама с двигателем.
3) контейнер можно делать более жёстким/упругим = изменится собственная частота системы контейнер+рама с двигателем.
4) японцы в последнее время в небоскрёбы против сейсмики вводят специальные устройства противодействующие вибрации = антивибрация. Колебание копируется соседним устройством с противоположным законом и в сумме в системе они оба поглощаются. Будет очень дорого...
5) применить другой двигатель
6) наружной автоматизацией управлять мощностями и частотой двигателя в реальном времени. Сейчас это классическое решение в горном деле для огромных двигателей. Тоже очень дорого из-за проектирования, но дешевле всего... Естественно возможности двигателя упадут.

В принципе схему можно рассчитать ручками без МКЭ, но простую учебную пружину с грузом я с помощью форума считал 1 месяц. И у нас тогда ответ не сошёлся, а считало 4 человека, на МКЭ в том числе.

Крайне интересная у вас задача, вообще, для начинающего меня, но есть но.
У меня не стоит СКАД дома и мне лень его ставить.
Да и считать тоже очень лень.
Да и хрень получится...
Попробуйте без расчёта обойтись.

Тут ещё есть такой нюанс, что собственная частота не имеет физического смысла для систем сложнее одномассовых. Это просто некий коэффициент. Это раз.
И ещё этих собственных частот может быть много для одной системы, так как может быть много форм колебаний. В смысле колебания по оси Х, по оси Y, по оси Z, вращений 3 по осям, потом ещё и каждое колебание по оси Х может иметь несколько форм (1 сиська, 2 сиськи, 3 сиськи, ну я так понимаю, во всяком случае)...
Вот здесь я пока плаваю. Не понимаю как от одного колебания может быть две формы, форма должна быть одна. Видимо тут или вероятность между ними или разное воздействие для разных форм (в разных местах, разные законы, фиг знает). То есть вас это может и не касаться, т.к. у вас нагрузка только одна и только такая.

[TVN]

Сообщение от Tyhig Да и хрень получится... Попробуйте без расчёта обойтись.

Именно так негры в Африке контейнера и делают, и ничего, не трясеть

[Kot2012]

Сообщение от Tyhig Попробуйте без расчёта обойтись.

То же самое предлагал в посте #16. Система собрана, многозвенная. Для любителей посчитать на каком нибудь програмном комплексе придется ввести всю схему, для каждого колебательного звена: массу звена, моменты инерции по осям, жесткости по осям и демпфирующие характеристики всех компенсаторов и т.д. Вопрос : где взять и сколько времени уйдет только на эти подготовительные операции. А далее расчетным путем искать как оптимизировать систему при минимальном количестве доработок и минимальной стоимости доработок. За это время и заказчик убежит.

Небольшое дополнение : использованные демпферы рекомендуются для систем с числом оборотов более 2500 об./мин.
Характеристики этих и других демпферов можно посмотреть во вложениях( к сожалению нужные для моделирования характеристики - осевая, радиальная жесткости, гистерезисная петля и т.д. прямо не указаны, можно только примерно по косвенным характеристикам расчитать).

[calil0k]

Опорную раму надо ставить не на пол контейнера (он может выгибаться и передавать вибрации на контейнер) , а закреплять на отдельный тяжелый бетонный фундамент закрепленный в земле.
Как вариант можно объединить раму для ДВС и пол (или весь каркас) контейнера в единую жесткую пространственную конструкцию, и уже её крепить на фундамент.

[ETCartman]

Сообщение от Creator Так подскажите, как нужный софт называется? .

А как вы представляете что должен выдать вам софт? частоту колебаний?
так частота колебаний большинства конструкций от 0.5 Гц (гибкая, с большими массами) до 10 Гц - легкая и очень жесткая. У вас массы на лицо, как и податливость, и частота скорее ближе к нижнему пределу чем к верхнему.
Если уж на то пошло - сейчас почти любой смартфон снабжен акселерометром, стандартный чип клепаемый китайцами за полдоллара. И в гугл-маркете есть соответствующие приложения на основе FFT которые вам частоту покажут с достаточной точностью.
Ну и дальше то что? если у вас мотор 2500 об/мин => 2500/60=42 Гц, это у вас будет явно далеко не первая частота, даже если и совпадет, то колебания на таких высоких частотах затухают быстро и роли не играют. У вас причина вибраций не в резонансе явно
резонанс это явление резкого увеличения амплитуды колебаний при совпадении частоты вынуждающей силы с собственной частотой.
но даже без совпадения вынуждающая сила таки производит воздействие и колебания будут иметь место. Если они велики - значит просто у вас гибкое звено, что что неправильно у вас. Найти то что неправильно можно просто без всего, с помощью мозка и кирзового сапога, такая задача решается человеком с тремя классами образования "от сохи", без программ и даже без сопроматов.

[Creator]

Сообщение от calil0k Опорную раму надо ставить не на пол контейнера (он может выгибаться и передавать вибрации на контейнер) , а закреплять на отдельный тяжелый бетонный фундамент закрепленный в земле.

Силовой агрегат должен перевозиться не отдельно, а уже смонтированным, вместе с контейнером. Вы предлагаете иную идеологию конструкции, а это вне моей компетенции.

Сообщение от ETCartman так частота колебаний большинства конструкций от 0.5 Гц (гибкая, с большими массами) до 10 Гц - легкая и очень жесткая

Это относится к конструкциям какого рода, строительным? Так там железобетон, габариты другие. Если данный диапазон относится к стальным каркасам зданий, там тоже габариты большие. Откуда взяты приведенные вами цифры 0,5 - 10 Гц, ссылку дать можете? Это конечно сильно меняет дело, но пока я не могу быть уверен, что собственная частота нашего контейнера существенно отличается от сотен Герц. Но если собственная частота действительно много меньше частоты возбуждающей силы - то дело только в недостаточной жесткости всей конструкции, либо ее части, например днища. Плюс, может быть, недостаточный контакт конструкции и фундамента.

[MYV]

Надеюсь и мой совет из опыта в судоремонте и судостроении не будет лишним.
Если у автора есть доступ к нормативной литературе в смежных отраслях (транспортное - тепловозы, тягачи и т.п.), то почему бы не посмотреть какие фундаментные рамы по конструкции, толщинам регламентируются у них. В судостроении например требования по конструкциям рам под механизмы заданы здесь "Правила классификации и постройки морских судов. Том 1. 17-е издание, 2014, Часть II корпус, Раздел 2.11 Фундаменты под механизмы и котлы". Конечно, по отношению к сухопутному, стояночному требования завышены но принципы и подходы могут оказаться полезными.