En fonction des paramètres techniques de votre application et du budget demandé ou de l’exigence de fréquence naturelle, plusieurs types de supports antivibratoires peuvent être sélectionnés.
Les machines industrielles peuvent être installées sur des plates-formes où plusieurs niveaux d’éléments élastiques sont présents. Les roues ou les structures métalliques, en fonction de leur construction, ont leur propre élasticité. Cette élasticité affectera les fréquences naturelles du système. En théorie, afin d’avoir des calculs précis d’isolation vibratoire, nous devrions prendre en considération toutes les étapes élastiques.
Étant donné que ce niveau de données d’entrée est très difficile à atteindre, des modèles mathématiques simplifiés peuvent être utilisés pour nous fournir une bonne valeur indicative. Les calculs qui prennent en considération l’élément suspendu en tant que solide (corps rigide) prennent en compte les 6 degrés de liberté, sont la préférence d’AMC-MECANOCAUCHO.® Ce type de calcul d’isolation vibratoire sera en mesure de nous fournir les 6 fréquences naturelles du système, connaissant la vibration d’entrée, nous pourrons alors comprendre les performances d’isolation vibratoire attendues du système suspendu.
Dans l’image ci-dessous, nous montrons un exemple de ce type de calcul.
Notre équipe technique examinera ces informations pour faire la sélection des produits la plus appropriée, en tenant compte les suivants points clés :
1. Capacité de charge.
En fonction de la géométrie du support et de la dureté du caoutchouc, nous pouvons avoir différentes capacités de charge pour chaque support antivibratoire. Par conséquent, la première étape de la sélection consisterait à restreindre les options aux produits ayant les capacités de charge requises. Pour cela, il faut connaître le poids à supporter par plot.
En tant que gamme standard par défaut, et pour assurer une bonne durabilité tout au long de la durée de vie du produit, AMC Mecanocaucho® ne recommande pas de charger les supports antivibratoires sur 85% de leur capacité de charge.
2. Type d’application.
Les machines industrielles ont des utilisations différentes.
Généralement, les différentes applications peuvent être divisées en deux grandes familles, des applications statiques et des applications dynamiques. Il est conseillé de garder cela à l’esprit lors de l’examen des différentes familles de supports antivibratoires.
- Applications statiques : il s’agit des cas dans lesquels l’équipement/objet à suspendre ne bouge pas. Pour cette raison, la stabilité et la sécurité contre les pannes sont des questions qui ne sont pas aussi importantes que dans des applications dynamiques lors de la sélection du support approprié. Dans ces cas-là, nous pourrions utiliser des mélanges en caoutchouc souple et les charger à 70-85% de leur capacité de charge.
La fréquence de la vibration d’entrée peut différer et être variable pour chaque type de machine. Par conséquent, la fréquence naturelle de l’élément suspendu est étudiée et réglée afin d’obtenir une bonne stabilité et des niveaux optimaux d’isolation des vibrations. Pour cela, les ingénieurs d’applications AMC-MECANOCAUCHO seront en mesure de vous aider et de vous donner des recommandations adéquates.
- Applications dynamiques : ce sont des applications qui présentent des mouvements, des charges dynamiques, des chocs, etc. Dans ces cas-là, nous devons sélectionner des supports anti-arrangement (sécurité intégrée) et analyser la stabilité que nous obtenons avec les différentes solutions. La dureté du caoutchouc et le coefficient coefficient d’amortissement offert par chaque type de support sont d’une grande importance. Puisque nous pouvons avoir des charges dynamiques, il est nécessaire de ne pas charger les supports excessivement, afin d’avoir une marge de charge pour les moments les plus exigeants.
Voici des plages de charge recommandées par AMC pour chaque type d’application:
| Application |
% de la capacité de charge statique maximale. |
| Cabine du véhicule |
50-70 |
| Moteur de véhicule utilitaire |
50-70 |
| Moteur marin |
50-70 |
| HVAC |
70-85 |
| Machines suspendues |
70-85 |
| Groupe électrogène |
50-85 |
Certaines machines sont exposées à des chocs transitoires, tels que les entrées du terrain sur lequel elles roulent (ralentisseurs, bosses, etc.). Dans ce genre de cas, la fréquence est généralement faible, c’est pourquoi les supports antivibratoires à faible raideur sont préférés. Cette propriété permet au plot d’atteindre les basses fréquences naturelles du système et de réduire les accélérations côté machine.
La basse fréquence naturelle est obtenue grâce à des supports antivibratoires à faible raideur, ce qui est bon pour l’isolation des vibrations, mais les supports antivibratoires peuvent souvent conduire à des éléments suspendus instables. Afin d’ajouter de la stabilité au système, des fixations antivibratoires avec des systèmes d’amortissement peuvent être introduites, ce qui permet à l’élément suspendu de se stabiliser plus rapidement, comme le montre le graphique ci-dessous.
Les supports antivibratoires tels que les supports hydrauliques AMC-MECANOCAUCHO® et les supports cône hydraulique ont cette fonction d’amortissement.
L’image ci-dessous montre la section du support hydraulique et la vitesse de transfert du liquide d’une chambre à l’autre en couleurs. La dissipation d’énergie se fait par le transfert de liquide. Ces produits peuvent être réglés pour répondre à la raideur et à l’amortissement requis pour chaque application. Les ingénieurs d’applications AMC-MECANOCAUCHO® peuvent calculer et sélectionner les propriétés optimales du support antivibratoire pour votre application.
3. Fréquences naturelles du système
Un autre point à analyser sont les fréquences naturelles obtenues. En fonction de la fréquence d’excitation produite dans l’application, les fréquences naturelles obtenues lors du calcul indiqueront le niveau d’isolation des vibrations attendu.
Plus les fréquences naturelles sont éloignées de la fréquence d’excitation, plus le niveau d’isolement sera élevé.
Si nous prenons le mode de fréquence naturelle le plus élevé et le multiplions par √2 nous obtiendrons la fréquence à laquelle nous commencerons à avoir une isolation vibratoire.Se prendiamo la modalità di frequenza naturale più alta ottenuta e la moltiplichiamo per √2 otterremo la frequenza alla quale inizieremo ad avere l'isolamento dalle vibrazioni.
Si une basse fréquence naturelle est nécessaire, nous devrons sélectionner des solutions plus douces (raideur inférieure ''k''), maintenant la capacité de charge nécessaire.
D’ailleurs, en fonction de la fréquence cible, un type de support sera plus approprié que l’autre.
- Solutions caoutchouc-métal et Sylomer®
Avec ces solutions, les fréquences naturelles les plus basses obtenues sont de l’ordre de 8-10Hz. Pour cela, il est recommandé d’utiliser les composés de caoutchouc les plus doux (40-50Sh) et les densités Sylomer® plus faibles.
Si l’application doit avoir des fréquences inférieures à 8Hz, nous aurons sûrement besoin de l’utilisation de supports qui permettront des déplacements plus importants (supports à ressort).
- Supports à ressort
Ils permettent un déplacement plus important que dans les solutions caoutchouc-métal, ce qui permet d’obtenir des fréquences naturelles plus basses comprises entre 3 et 6 Hz. Étant des solutions à faible raideur, leur utilisation est recommandée pour des applications statiques. Si la stabilité est également nécessaire, il est recommandé d’utiliser des solutions à ressort type antisismiques.
4. Position des supports
La position des supports antivibratoires détermine les modes de vibration de l’élément suspendu. Une répartition uniforme de la charge de tous les supports antivibratoires est conseillée. Un moyen facile d’y parvenir est d’installer des supports antivibratoires équidistants du CDG (centre de gravité).
Les supports antivibratoires au niveau CDG offrent des solutions plus stables et évitent des mouvements excessifs des éléments suspendus, en particulier sur les machines à haute excentricité. Comme cela n’est pas possible dans la plupart des cas, des supports antivibratoires à différents niveaux de hauteur traversant le centre de gravité peuvent être d’une grande aide pour la stabilité et la longévité.
Néanmoins, même si cette recommandation ne peut être réalisée, les ingénieurs d’application AMC-MECANOCAUCHO® seront en mesure d’étudier les limites de l’application et de proposer des positions où l’isolation et la stabilité vibratoires peuvent être les meilleures.
Formulaire de contact AMC-MECANOCAUCHO® ingénieurs d’applications.
5. Température
Dans les cas où la température ambiante est élevée, les limites de l’élément élastique doivent être prises en compte. Les forces dynamiques peuvent également produire de la chaleur interne à l’intérieur du support en raison du frottement. Pour une application supérieure à 60ºC, une sélection correcte du composé de caoutchouc doit être effectuée. Les ingénieurs d’application AMC-MECANOCAUCHO® peuvent calculer et tester en laboratoire différentes supports antivibratoires afin de reproduire de telles conditions et de vérifier si la résistance du support antivibratoire est acceptable.
6. Limites structurelles du châssis
La question du bruit intérieur des véhicules devient de plus en plus importante, car les caractéristiques secondaires telles que les vibrations et les niveaux sonores remplacent les caractéristiques primaires telles que la fiabilité dans les décisions d’achat des véhicules. Le bruit intérieur peut provenir de nombreuses sources différentes, mais l’une des plus courantes est le effet ¨booming¨. Ce phénomène peut généralement être décrit comme une résonance acoustique à basse fréquence (moins de 200 Hz) qui est entraînée par la structure. Les intrants structurels proviennent généralement soit du groupe motopropulseur, soit de la réponse structurelle des intrants routiers.
Dans ces cas-là, les supports antivibratoires peuvent masquer le problème mais ils ne pourront pas résoudre le problème car l’origine de celui-ci est structurelle. Un support antivibratoire correctement sélectionné sera en mesure d’atténuer les vibrations arrivant dans la cabine du véhicule, réduisant ainsi l’effet ¨booming¨. Le composé de caoutchouc avec de faibles propriétés de raidissement dynamique est particulièrement intéressant pour ces cas. À cet effet, les ingénieurs d’application AMC-MECANOCAUCHO pourront vous aider et vous conseiller.
7. Mesures de vibrations
Les considérations précédentes ont pris en compte les aspects théoriques de la cabine. Les résultats empiriques sur l’isolation vibratoire des cabines ne peuvent être compris qu’en effectuant des mesures physiques des vibrations. Comprendre ces données et les comparer aux calculs théoriques peut nous permettre de progresser et de trouver des meilleures solutions pour nos clients.
AMC-MECANOCAUCHO® fournit un service complet d’ingénierie et des mesures vibratoires pour tous types d’applications. Si ce sujet vous intéresse, n’hésitez pas à contacter nos ingénieurs d’applications.
Pour les cas dans lesquels nous manquons d’information pour effectuer un calcul de 6 DDL, une sélection plus simplifiée des supports peut être réalisée.
Pour les cas où les données d’entrée décrites en début de cet article ne sont pas disponibles, et où vous souhaitez effectuer une présélection des supports, veuillez noter qu’AMC Mecanocaucho® a développé un nouvel outil de calcul en ligne pour faciliter cette sélection. Cet outil de calcul s’appelle VIBRATION ISOLATOR PRO WEB.
Comme les données d’entrée sont limitées, il est recommandé d’utiliser cet outil pour avoir une idée générale du type de support qui pourrait être utilisé dans une application donnée. Il est toujours conseillé de demander aux ingénieurs d’applications AMC-MECANOCAUCHO et d’obtenir leur approbation en fonction de la présélection effectuée.
L’outil Vibration Isolator Pro a été développé pour effectuer des calculs antivibratoires de manière simple et efficace en utilisant des données d’entrée de base telles que la masse de l’équipement et le nombre de supports. Il est accessible en version web sur Mecanocaucho.com et également via notre application mobile 'Vibration Isolator Pro' qui est disponible pour les environnements Android et IOS.
À partir de notre page d’accueil https://www.mecanocaucho.com/fr/ vous pouvez accéder à l’application Web Vibration Isolator Pro. Cet outil de sélection nécessitera la saisie d’informations de base sur l’application, tandis que la sortie résultante sera le choix le plus approprié de supports antivibratoires de la gamme de produits AMC.
Si vous avez des questions ou besoin d’éclaircissements, n’hésitez pas à contacter l’équipe technique d’AMC MECANOCAUCHO®.
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