Ηλεκτρικές συσκευές με κινητήρα: γιατί χρειάζονται αντικραδασμικά
Πάρτε ένα πλυντήριο γεμάτο νερό σε στύψιμο 1.400 στροφών και αφαιρέστε τα τέσσερα ελαστικά πέλματα από το κάτω μέρος. Σε δευτερόλεπτα η συσκευή θα έχει διασχίσει το μπάνιο. Δεν είναι αστείο — είναι φυσική.
Κάθε συσκευή που έχει κινητήρα — δηλαδή κάτι περιστρεφόμενο — παράγει κραδασμούς. Δεν υπάρχει εξαίρεση. Ένα πλυντήριο, ένας αεροσυμπιεστής, ένα ψυγείο, ένας βιομηχανικός ανεμιστήρας, μια αντλία πισίνας, ακόμη κι ένας οικιακός ανεμιστήρας οροφής. Ο λόγος είναι απλός: κανένας περιστρεφόμενος άξονας δεν είναι τέλεια ισορροπημένος, κανένα φορτίο δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένο, και κανένα έδρανο δεν παίζει χωρίς ανοχή.
Η μικρή ανισορροπία γίνεται μεγάλο πρόβλημα γιατί η φυγόκεντρος δύναμη μεγαλώνει με το τετράγωνο των στροφών. Διπλασίασες τις στροφές, τετραπλασίασες τη δύναμη. Τετραπλασίασες τις στροφές, η δύναμη γίνεται 16 φορές μεγαλύτερη. Σε ένα πλυντήριο με 5 kg ρούχα, μια ανισορροπία 1 kg στις 1.400 rpm παράγει φυγόκεντρο φορτίο 220 kg. Αυτό το φορτίο πρέπει να φύγει κάπου.
Τι παθαίνει μια συσκευή χωρίς αντικραδασμικά
Όταν αφήνεις τους κραδασμούς να φτάσουν στο πάτωμα, τέσσερα πράγματα ξεκινούν ταυτόχρονα:
- Ο θόρυβος εκτοξεύεται. Το πάτωμα δουλεύει σαν ηχείο. Μια ψυχρή φωνή 45 dB μέσα στη συσκευή γίνεται βόμβος 65 dB στον διπλανό όροφο.
- Το πλαίσιο της συσκευής σπάει. Οι συγκολλήσεις ανοίγουν, τα μπουλόνια χαλαρώνουν, οι πλαστικές γωνιές ραγίζουν.
- Η ίδια η συσκευή «περπατά». Ένας μη ισορροπημένος ανεμιστήρας οροφής με σπασμένα αντικραδασμικά μπορεί να ξηλώσει το ίδιο του το στήριγμα μέσα σε εβδομάδες.
- Τα έδρανα του κινητήρα σκάνε. Οι κραδασμοί επιστρέφουν μέσα από το πλαίσιο και κάθονται πάνω στα ρουλεμάν.
Με άλλα λόγια: τα αντικραδασμικά δεν είναι φινίρισμα. Είναι το μόνο πράγμα που κρατάει μια ηλεκτρική συσκευή ζωντανή πέρα από τα 5 χρόνια.
Τύποι αντικραδασμικών για συσκευές
Τα αντικραδασμικά εξαρτήματα που βρίσκονται μέσα και κάτω από συσκευές με κινητήρα ανήκουν, σχεδόν όλα, σε τέσσερις κατηγορίες:
Ελαστικά πέλματα (rubber feet)
Το πιο απλό. Τέσσερα κομμάτια ελαστικού στις τέσσερις γωνίες. Δουλειά τους είναι να κρατήσουν τη συσκευή σταθερή σε λείο πάτωμα και να μην αφήσουν τη μηχανική δόνηση να μπει σε αυτό. Θέλει σωστή σκληρότητα — αν είναι πολύ μαλακό, η συσκευή ταλαντώνεται· αν είναι πολύ σκληρό, δεν απορροφά τίποτα.
Κυλινδρικές (cylindrical) μεταλλοελαστικές βάσεις
Ένας κύλινδρος ελαστομερούς ανάμεσα σε δύο μεταλλικές πλάκες, με σπείρωμα στο επάνω και κάτω μέρος για βίδωμα. Χρησιμοποιούνται κάτω από μεγαλύτερους κινητήρες — αεροσυμπιεστές, αντλίες, ηλεκτρογεννήτριες — όπου το βάρος και το ζεύγος ροπής είναι σοβαρά.
Κωνικές βάσεις (conical mounts)
Σχήμα κουκουναριού. Δίνουν διαφορετική σκληρότητα σε διαφορετικούς άξονες — μαλακό κατακόρυφα για απορρόφηση κραδασμών, πιο σκληρό οριζόντια για περιορισμό κίνησης. Είναι ο τύπος που βλέπεις σχεδόν πάντα κάτω από βάση γεννήτριας σε βιομηχανική εγκατάσταση.
Σινεμπλόκ (silent blocks) με κέλυφος
Δύο μεταλλικά κελύφη — ένα εξωτερικό και ένα εσωτερικό — με ελαστικό βουλκανισμένο ανάμεσά τους. Χρησιμοποιούνται όπου ο άξονας πρέπει να γυρίζει αλλά να δονείται όσο γίνεται λιγότερο: ψαλίδια αυτοκινήτων, ροδάκια κάδων πλυντηρίου, αρθρώσεις βιομηχανικών μηχανημάτων.
Στις περισσότερες οικιακές συσκευές, μια ξεχασμένη γκάφα — μη ισορροπημένο φορτίο, λάθος εγκατάσταση πάνω σε ξύλινο πάτωμα — ξεπερνιέται από την ίδια τη βάση. Σε βιομηχανικές εφαρμογές δεν υπάρχει τέτοιο περιθώριο. Το ζητούμενο φορτίο, η συχνότητα διέγερσης και η σκληρότητα ελαστομερούς πρέπει να ταιριάζουν.
Πώς διαλέγεις βάση για κάθε συσκευή
Δύο κανόνες αντικαθιστούν ολόκληρο εγχειρίδιο μηχανικής:
- Κανόνας ένα. Η ιδιοσυχνότητα της βάσης πρέπει να είναι τουλάχιστον
1/3της χαμηλότερης συχνότητας διέγερσης. Αυτό σημαίνει: η βάση πρέπει να «καθίζει» αρκετά κάτω από το βάρος της συσκευής όταν τη φορτώσεις. - Κανόνας δύο. Όσο πιο χαμηλή η χαμηλότερη συχνότητα της συσκευής, τόσο πιο μαλακό το ελαστικό. Πλυντήριο 1.400 rpm = 23 Hz → χρειάζεται μαλακότερη βάση από έναν ανεμιστήρα 3.000 rpm = 50 Hz.
Το υπόλοιπο είναι λεπτομέρεια: αν η συσκευή είναι κοντά σε λάδια, διαλέγεις NBR. Αν εκτίθεται σε ηλιακή ακτινοβολία, EPDM. Αν είναι σε υγρό περιβάλλον (θερμοκήπιο, νεραντζιά, υπόγεια αντλιοστάσια), φυσικό καουτσούκ ή νεοπρένιο. Στο επόμενο άρθρο μιλάμε ακριβώς γι' αυτή την επιλογή υλικού.
«Δεν λύνεις πρόβλημα κραδασμών με σιλικόνη και ευχή. Λύνεις με τη σωστή Shore και το σωστό φορτίο.» ΑΠΟ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Πού μπαίνει η Stasinopoulos
Οι κατασκευαστές βιομηχανικών αεροσυμπιεστών, αντλιών, βιομηχανικών ανεμιστήρων και εξειδικευμένου εξοπλισμού δεν έχουν πάντα τη δική τους γραμμή παραγωγής μεταλλοελαστικών. Έρχονται σε εμάς με ένα φορτίο, μια διέγερση και μια διάσταση — και φεύγουν με ένα κατάλογο τυποποιημένων ή κατά παραγγελία αντικραδασμικών που ταιριάζουν στο σχέδιό τους.
Τυποποιημένες κυλινδρικές, εξάγωνες, κωνικές, ελλειψοειδείς και κυπαρισσοειδείς βάσεις παραδίδονται από στοκ. Ειδικές διαστάσεις σχεδιάζονται και βουλκανίζονται κατά παραγγελία. Για κάθε εφαρμογή ζητούμε τρία πράγματα: στατικό φορτίο ανά σημείο, χαμηλότερη συχνότητα διέγερσης, και περιβάλλον λειτουργίας. Με αυτά τα τρία επιλέγεται όλη η υπόλοιπη αλυσίδα.
Στο επόμενο άρθρο: ποιο ελαστομερές για ποιο περιβάλλον. NBR, SBR, EPDM, φυσικό καουτσούκ, νεοπρένιο, σιλικόνη — και γιατί η σκληρότητα Shore είναι ο μόνος αριθμός που πρέπει να ξέρετε όταν διαλέγετε μια αντικραδασμική βάση.