Tärinäneristyksen sanasto

Ominaistaajuudesta siirtokertoimeen: selitämme tässä tärkeimmät tärinänvaimennusmattoihin, elastiseen tuentaan ja runkoääneen liittyvät käsitteet – lyhyesti, käytännönläheisesti ja viittauksin lisätietoihin. Tärinäneristyksestä käytetään fysiikan ja meluntorjunnan sanastoissa myös termiä värähtelyneristys. Lukuesimerkit ovat yksinkertaistettuja ohjearvoja; sitova mitoitus tehdään aina kohdekohtaisesti.

Siirry kohtaan: D · E · H · I · J · K · L · M · O · P · R · S · T · V · Ä

D

Dynaaminen jäykkyys

Dynaaminen jäykkyys on elastisen elementin jäykkyys värähtelevässä kuormituksessa. Elastomeereillä se on yleensä staattista jäykkyyttä suurempi ja riippuu taajuudesta, amplitudista ja esikuormasta. Siksi todellinen ominaistaajuus on yleensä hieman suurempi kuin staattisesta painumasta laskettu. Se mitataan esimerkiksi standardin ISO 10846 mukaan.

E

Eristysaste

Eristysaste kertoo, mikä osuus värähtelyherätteestä ei siirry alustaan. Ilman vaimennusta pätee yksinkertaistetusti: eristysaste = 1 − 1/(η² − 1), jossa η on taajuussuhde. Kun η = 3, tulos on laskennallisesti noin 88 % (yksinkertaistettu esimerkki, ohjearvo). Se on 1 miinus siirtokerroin.

H

Herätetaajuus

Herätetaajuus on sen voiman taajuus, jonka kone välittää alustaansa. Pyörivillä koneilla pätee yksinkertaistetusti: kierrosluku r/min ÷ 60 = taajuus Hz (esim. 1 500 r/min → 25 Hz). Muuntajat hurisevat ennen kaikkea kaksinkertaisella verkkotaajuudella, 50 Hz:n verkossa siis 100 Hz:llä. Yhdessä ominaistaajuuden kanssa se muodostaa taajuussuhteen.

Häviökerroin

Häviökerroin (ilmoitetaan usein d tai tan δ) on materiaalin vaimennuksen mitta: värähtelyjaksoa kohden lämmöksi muuttuvan ja varastoituneen elastisen energian suhde. Elastomeereillä häviökerroin on selvästi suurempi kuin teräsjousilla. Arvo riippuu materiaalista, taajuudesta ja lämpötilasta ja on – jos ilmoitettu – tuotekortissa.

I

Ilmaääni

Ilmaääni on ilmassa etenevää ääntä, joka kuullaan suoraan. Tärinänvaimennusmatto ei vähennä sitä suoraan, vaan vain runkoääniosuutta. Suoraan säteilevää ilmaääntä vastaan auttavat kotelot ja äänieristyskuvut.

J

Jousikäyrä

Jousikäyrä kuvaa tuen kuorman ja painuman välistä riippuvuutta. Lineaarisella käyrällä painuma kasvaa suoraan suhteessa kuormaan; progressiivisella käyrällä tuki jäykistyy kuorman kasvaessa. Progressiivinen käyrä, kuten kumirouhematoillamme, pitää ominaistaajuuden lähes vakiona laajalla kuormitusalueella. Käyrät löydät kunkin tuotetyypin tuotekortista.

K

Keinuntavärähtely

Keinuntavärähtelyt ovat elastisesti tuetun koneen kierto- tai huojuntaliikkeitä vaaka-akselin ympäri. Niitä esiintyy etenkin, kun painopiste ei ole keskellä tukien yläpuolella tai on hyvin korkealla. Apuna ovat painopisteeseen sovitettu tukien sijoittelu ja tarvittaessa massalaatta. Lisää oppaassa Miksi tärinänvaimennusmatto ei toimi.

Kohde-eristys

Kohde-eristyksessä (myös passiivinen eristys) herkkä laite, kuten mikroskooppi, vaaka tai mittauskone, suojataan ympäristön tärinältä. Vastakohta on lähde-eristys. Fysikaaliset perusteet ovat samat, mutta häiriötaajuudet tulevat tässä rakennuksesta, liikenteestä tai viereisistä koneista. Katso Laboratoriot ja tutkimus.

Kuormitusluokka

Kuormitusluokat ryhmittelevät elastiset materiaalit niiden sallitun staattisen pysyvän kuorman mukaan. Kumirouhemattomme jaetaan luokkiin G1 (enintään 0,02 N/mm²) – G8 (enintään 1,50 N/mm²); PUR-elastomeerit kattavat noin 0,002–2,5 N/mm². Sopiva luokka määräytyy pintapaineen perusteella. Kaikki luokat löydät sivulta Materiaalit ja tekniset tiedot.

L

Lisäysvaimennus

Lisäysvaimennus ilmoittaa desibeleinä, kuinka paljon elastinen elementti vähentää siirtyvää värähtelyä jäykkään asennukseen verrattuna. Yksinkertaistetusti: dB = 20 · log₁₀(1/T), jossa T on siirtokerroin. 90 %:n eristysaste vastaa siten noin 20 dB:ä ja 99 % noin 40 dB:ä.

Lähde-eristys

Lähde-eristyksessä (myös aktiivinen eristys) tärinän lähde – esimerkiksi pumppu, kompressori tai puristin – tuetaan elastisesti, jotta mahdollisimman vähän tärinää pääsee perustukseen ja rakennukseen. Vastakohta on kohde-eristys. Mitoituksessa tarvittavat tiedot kuvaa DIN EN 1299 (katso Standardit ja määräykset).

M

Massalaatta

Massalaatta (hitausperustus) on raskas lohko tai kehikko (yleensä betonia tai terästä) koneen ja elastisen tuennan välissä. Se kasvattaa tuettua massaa, laskee painopistettä, jakaa kuorman tasaisesti ja pienentää koneen liikkeitä. Sitä käytetään esim. pumpuissa, kompressoreissa ja korkean painopisteen koneissa keinuntavärähtelyjen rajoittamiseen. Katso Pumput ja kompressorit.

Massa-jousijärjestelmä

Massa-jousijärjestelmä on elastisen tuennan yksinkertaisin malli: massa (kone tai perustus) lepää jousen (maton, padin tai jousielementin) varassa. Massasta ja jäykkyydestä saadaan ominaistaajuus. Ratarakentamisessa termi tarkoittaa lisäksi päällysrakennetta, jossa raskas betoniallas tuetaan elastisesti – katso Raideliikenne.

O

Ominaistaajuus

Ominaistaajuus f₀ on taajuus, jolla elastisesti tuettu järjestelmä värähtelee vapaasti herätteen jälkeen. Se riippuu massasta ja tuennan jäykkyydestä, ja sen voi arvioida yksinkertaistetusti staattisesta painumasta: f₀ ≈ 15,76 / √(painuma millimetreinä) Hz. Tehokkaan eristyksen saavuttamiseksi sen on oltava selvästi herätetaajuutta pienempi. Voit arvioida sen mitoituslaskurillamme.

P

Painuma

Painuma on tuen kokoonpuristuma koneen staattisen kuorman alla. Mitä suurempi painuma, sitä matalampi tuennan ominaistaajuus. Se riippuu pintapaineesta, materiaalista, paksuudesta ja kerrosten määrästä, ja se luetaan tuotekortin jousikäyrästä.

Pintapaine

Pintapaine on kuorma kuormitettua pinta-alaa kohden: paino [kg] × 9,81 ÷ pinta-ala [mm²] = pintapaine [N/mm²]. Se ratkaisee, mikä kuormitusluokka sopii. Jos se on liian pieni, matto jää liian jäykäksi; jos liian suuri, uhkana on liiallinen painuma ja pysyvä painuminen. Voit laskea sen mitoituslaskurillamme.

Pysyvä puristuma

Pysyvä puristuma kuvaa, mikä osuus puristumasta jää pysyväksi kuorman poistamisen jälkeen. Se testataan standardin DIN ISO 815 mukaan määritellyssä muodonmuutoksessa, lämpötilassa ja ajassa ja ilmoitetaan prosentteina. Pieni arvo viittaa hyvään palautumiskykyyn ja edulliseen pitkäaikaiskäyttäytymiseen. Katso myös viruma ja Standardit ja määräykset.

R

Resonanssi

Resonanssi syntyy, kun herätetaajuus osuu yhteen tuennan ominaistaajuuden kanssa (taajuussuhde η ≈ 1). Tärinä voimistuu silloin voimakkaasti – vain vaimennuksen rajoittamana. Koneiden, jotka käynnistyksessä ja pysäytyksessä ohittavat resonanssialueen, tulisi ohittaa se ripeästi.

Runkoääni

Runkoääni on ääntä, joka etenee kiinteissä rakenteissa – perustuksissa, välipohjissa, seinissä tai putkistoissa. Toisaalla se säteilee usein uudelleen kuuluvana ilmaäänenä, esimerkiksi huminana viereisissä tiloissa. Tärinänvaimennusmatot katkaisevat runkoäänen kulun koneen ja rakennuksen välillä.

S

Shore-kovuus

Shore-kovuus (elastomeereillä yleensä Shore A) kuvaa vastusta standardoidun koekappaleen tunkeutumiselle standardin DIN ISO 7619 mukaan. Se on hyödyllinen materiaalin tunnusluku, mutta ei riitä mitoitukseen. Ratkaiseva on tuen jousikäyrä, joka riippuu myös muodosta, paksuudesta ja kuormituksesta. Lisää sivulla Materiaalit ja tekniset tiedot.

Siirtokerroin

Siirtokerroin T (myös transmissibiliteetti) on siirtyneen ja syötetyn värähtelyamplitudin suhde. Ilman vaimennusta pätee yksinkertaistetusti T = 1/(η² − 1), kun η > √2. T > 1 tarkoittaa vahvistumista, T < 1 eristystä. Eristysaste on 1 − T; desibeleinä ilmaistuna saadaan lisäysvaimennus.

T

Taajuussuhde

Taajuussuhde η on herätetaajuuden ja ominaistaajuuden osamäärä (η = f_her / f₀). Eristysvaikutus syntyy vasta, kun η > √2 ≈ 1,41; sen alapuolella tärinä siirtyy tai jopa voimistuu. Käytännössä tavoitellaan vähintään noin 3:n suhdetta.

V

Vaimennus

Vaimennus tarkoittaa värähtelyenergian muuttumista lämmöksi, elastomeereillä materiaalin sisäisen kitkan kautta. Se rajoittaa värähtelyn korostumista resonanssissa, esimerkiksi koneen käynnistyksessä. Eristysalueella suurempi vaimennus heikentää eristysvaikutusta hieman. Tunnuslukuna käytetään usein häviökerrointa; vaimennusta ei pidä sekoittaa tärinäneristykseen, joka katkaisee siirtotien.

Viruma

Viruma tarkoittaa materiaalin muodonmuutoksen hidasta kasvua muuttumattoman kuorman alla. Elastomeereillä suuri osa siitä tapahtuu ensimmäisenä aikana kuormituksen jälkeen; seurauksena on koneen painuminen. Ratkaiseva on kunkin materiaalin tuotekortin virumakäyrä. Katso myös pysyvä puristuma ja Materiaalit ja tekniset tiedot.

Ä

Äänisilta

Äänisilta on jäykkä yhteys, joka ohittaa elastisen tuennan – esimerkiksi jäykkä putki, kaapelihylly, pulttikiinnitys ilman elastista holkkia tai maton reunaan ulottuva laasti. Sen kautta runkoääni pääsee tuen ohi rakennukseen. Jo yksi äänisilta voi heikentää maton vaikutusta selvästi.

↑ alkuun

Lue lisää: Materiaalit ja tekniset tiedot · Mitoituslaskuri · Standardit ja määräykset · Sanasto · UKK · Lataukset