Вопросы шумо- и виброизоляции опор

Краткое описание для индексацииПри установке муниципальных солнечных уличных фонарей, раздельных солнечных уличных фонарей и универсальных солнечных уличных фонарей в различных климатических условиях и городских условиях крайне важно учитывать шум и вибрацию опор. Динамическое поведение опор зависит от местных ветровых режимов, геометрии крепления, массы светильника и расположения солнечных модулей. Правильные технические характеристики — от собственной частоты колебаний и демпфирования опоры до конструкции анкеров и методов технического обслуживания — снижают уровень шума, усталость конструкции и перебои в работе осветительных сетей в городах и сельской местности.

Понимание динамики опор и нагрузок окружающей среды

Основные механизмы вибрации, имеющие отношение к опорам освещения.

Опоры, поддерживающие солнечные уличные фонари, ведут себя как консольные конструкции, подверженные воздействию внешних нагрузок. Типичные динамические воздействия включают в себя силы, вызванные ветром (волновые колебания и вихреобразование), переходные импульсные нагрузки (порывы ветра, удары от транспортных средств) и механические воздействия от установленного оборудования (вентиляторы, приводы, плохо затянутые крепления). Вихревое движение, описываемое соотношением Струхаля, может вызывать периодические силы поперечного потока на цилиндрических или конических опорах; см. понятия числа Струхаля и вихреобразования.Википедия: Число Струхаля,Википедия: Сброс вихрей).

Воздействие факторов окружающей среды: ветер, транспорт и микроклимат

Ветер является основным фактором, определяющим вибрацию опор при проектировании. Интенсивность ветровой нагрузки и турбулентность варьируются в зависимости от топографии местности, класса шероховатости и влияния городской застройки — факторов, учтенных в инженерных нормах по ветровой нагрузке (см. общие принципы вВетровая нагрузка (Википедия)В городских условиях порывы ветра, вызванные строительством, и образование каналов могут усиливать локальную скорость ветра. Нагрузки от движения транспорта и проезжающие тяжелые транспортные средства также могут воздействовать на опоры, установленные на обочинах дорог, особенно на опоры с наземным креплением или опоры с неглубоким фундаментом.

Взаимодействие с компонентами солнечной системы: масса, площадь и момент.

Солнечные модули и батареи, используемые в конфигурациях уличных фонарей с раздельными солнечными батареями или устанавливаемые на цельные уличные фонари с солнечными батареями, изменяют эффективную массу и площадь опоры, подверженную воздействию ветра. В раздельных уличных фонарях с солнечными батареями фотоэлектрический модуль часто смещен относительно кронштейна или кронштейна, что увеличивает эксцентриситет и изгибающий момент в верхней части опоры. В цельных конструкциях батарея и электроника концентрируются в корпусе светильника, смещая центр масс и изменяя характеристики демпфирования. В муниципальных проектах уличных фонарей с солнечными батареями больших размеров или большей площади солнечных панелей необходимо учитывать большую проекционную площадь и более высокие ветровые нагрузки.

Источники шума и вибрации и их воздействие

Источники слышимого шума и их восприятие

Шум от столбов обычно возникает из-за колебательных движений, которые приводят к резонансным колебаниям незакрепленных элементов (незакрепленные крепежные детали, распределительные коробки или контакт металла с металлом). Вибрация, вызванная ветром, может приводить к скрипам, дребезжанию или тональным звукам, если элементы действуют как резонаторы. Для муниципальных проектов, расположенных вблизи жилых районов, снижение уровня шума является важным фактором, определяющим приемлемость инфраструктуры для населения.

Проблемы усталости и структурной целостности

Даже колебания низкой амплитуды могут вызывать усталостное повреждение при высокоцикловой нагрузке в сварных соединениях, анкерных шпильках и кронштейнах светильников. Срок службы при усталости зависит от диапазона напряжений, свойств материала и особенностей конструкции; предотвращение резонансных условий и ограничение концентрации напряжений являются ключевыми факторами для обеспечения долговечности. Нормативные документы по проектированию осветительных колонн (например, национальные стандарты или серия EN 40 в Европе) подчеркивают важность адекватного выбора факторов и качества материала для снижения риска усталости.Основы уличного освещения).

Влияние эксплуатации на системы солнечного освещения

Вибрация может ухудшать электрические соединения, со временем повреждать края фотоэлектрического стекла или ламината, ослаблять крепление батарейных отсеков в раздельных системах и влиять на оптическую юстировку направленных светильников. В интеллектуальных муниципальных сетях уличного освещения на солнечных батареях чрезмерная вибрация может ускорить износ разъемов и повлиять на работу телеметрического оборудования, увеличивая частоту технического обслуживания и стоимость всего жизненного цикла.

Разработка стратегий для снижения вибрации и шума.

Выбор опор и регулировка геометрии.

Выбирайте сечения опор (конические или цилиндрические) и толщину стенок, чтобы повысить жесткость и сместить собственные частоты от доминирующих частот возбуждения. Для раздельных солнечных уличных фонарей, где фотоэлектрическая панель смещена, рассмотрите возможность использования более жестких кронштейнов или поддерживающих усиливающих элементов. Для моноблочных солнечных уличных фонарей минимизируйте эксцентрическую массу, размещая батареи и электронику как можно ближе к центральной линии опоры.

Использование демпфирующих и настроенных устройств.

Демпфирующие материалы — такие как вязкоупругие слои, демпфирование с помощью ограниченных слоев в местах соединений или резиновые прокладки — снижают амплитуду вибраций. Для опор, подверженных вихревым вибрациям, внутри опоры или в полых секциях могут быть установлены настроенные демпферы массы (TMD) или настроенные жидкостные демпферы (TLCD). Эти решения все чаще используются в критически важных муниципальных системах уличного освещения на солнечных батареях для продления срока службы и снижения количества жалоб на шум.

Детали монтажа, крепежные элементы и лучшие практики сборки.

Правильная затяжка крепежных элементов, использование стопорных шайб или фиксаторов резьбы, а также обеспечение герметичности корпуса устраняют многие источники шума. Конструкция кронштейна должна исключать контакт зажатых тонких листов без демпфирования. Для разъемных кронштейнов солнечных уличных фонарей используйте жесткие сварные швы с полным проплавлением или сплошные косынки в местах с высокими моментами изгиба, чтобы уменьшить локальные изгибающие моменты и точки начала усталости.

Испытания, стандарты и методы технического обслуживания

Соответствующие стандарты и проверочные испытания

Проектировщикам следует руководствоваться применимыми национальными и международными стандартами для осветительных колонн, ветровых нагрузок и испытаний на вибрацию. Хотя местные нормы различаются, проектировщики обычно используют принципы расчета ветровых нагрузок на инженерном уровне (см. руководство по ветровым нагрузкам по адресу...).Ветровая нагрузка (Википедия)) и основы механических колебаний (Механические колебания (Википедия)В сфере производства и обеспечения качества сертификаты компании, такие как ISO 9001, подтверждают наличие систем качества; независимые сертификаты испытаний (например, TÜV) проверяют результаты испытаний продукции в стандартизированных условиях.

Методы лабораторных и полевых испытаний

К распространенным видам испытаний относятся модальный анализ для определения собственных частот и форм колебаний, испытания на вынужденные колебания, а также испытания в аэродинамической трубе или на масштабных моделях для оценки вихреобразования. Приемочные испытания на месте эксплуатации часто включают измерение спектра ускорения в условиях рабочего ветра и проверку на наличие слышимого шума при ожидаемых скоростях ветра. Фотоэлектрические модули и аккумуляторные батареи должны проходить испытания на вибрацию и удар в соответствии с требованиями IEC/UL для проверки электрической целостности и целостности корпуса.

Графики технического обслуживания и мониторинг состояния оборудования.

Периодический осмотр должен включать проверку момента затяжки анкерных болтов, затяжки креплений светильников и фотоэлектрических модулей, а также целостности демпфирующих компонентов. Для муниципальных сетей уличного освещения на солнечных батареях следует внедрить техническое обслуживание по состоянию, при котором акселерометры или интеллектуальные узлы диагностики выявляют необычные тенденции вибрации до того, как произойдет повреждение конструкции. Надлежащим образом документированное техническое обслуживание снижает затраты на протяжении всего жизненного цикла и предотвращает жалобы жителей на шум.

Сравнение типов светильников на столбах и солнечных светильников (качественное)

Примечание: В таблице представлены качественные сравнения. Для принятия количественных проектных решений необходим структурный анализ, специфичный для данного проекта.

Практическое руководство по выбору, определению спецификаций и закупкам.

Контрольный список для оценки участка и предварительной спецификации.

Перед выбором опор для установки уличных фонарей на солнечных батареях в муниципальных районах необходимо провести следующие исследования: 1) оценку местной ветровой нагрузки (средняя скорость и порывы ветра, интенсивность турбулентности), 2) геометрический анализ (расстояние между опорами, наличие препятствий поблизости), 3) анализ компоновки светильников/фотоэлектрических панелей (размеры панелей, смещения) и 4) анализ доступа для технического обслуживания. Эти данные определяют необходимую жесткость опор, целевые частоты собственных колебаний, стратегию демпфирования и конструкцию фундамента.

Формулировки технических условий, используемые в тендерах

Включите в документ четко сформулированные требования: отчет о модальном анализе с указанием собственных частот и форм колебаний, протокол детальной проверки критически важных параметров на предмет усталости, предоставленные производителем сертификаты вибрационных испытаний светильника/фотоэлектрической системы, гарантийные положения, касающиеся отказов, вызванных вибрацией, и критерии приемлемости уровня слышимого шума при заданных скоростях ветра. Требование независимого тестирования в аккредитованной лаборатории снижает неопределенность и риски на протяжении всего жизненного цикла.

Компромисс между стоимостью жизненного цикла и первоначальной стоимостью

Более жесткие опоры, встроенные демпфирующие устройства и более качественные крепежные элементы увеличивают первоначальные затраты, но часто снижают расходы на техническое обслуживание и замену в муниципальных портфелях. При крупномасштабном развертывании солнечных уличных фонарей с раздельными батареями соотношение затрат и выгод от снижения отказов, связанных с вибрацией, обычно положительно с учетом планирования технического обслуживания, затрат на перебои в движении транспорта и снижения уровня жалоб со стороны населения.

Queneng Lighting: опыт и актуальность в области виброустойчивого солнечного освещения.

Компания Queneng Lighting, основанная в 2013 году, специализируется на солнечных уличных фонарях, солнечных прожекторах, солнечных садовых светильниках, солнечных светильниках для газонов, солнечных столбовых светильниках, солнечных фотоэлектрических панелях, портативных источниках питания и аккумуляторах для наружного освещения, проектировании проектов освещения, а также производстве и разработке мобильных светодиодных осветительных приборов. За годы развития мы стали официальным поставщиком многих известных компаний, котирующихся на бирже, и инженерных проектов, а также аналитическим центром по разработке решений в области солнечного освещения, предоставляя клиентам безопасные и надежные профессиональные консультации и решения.

У нас есть опытная команда R&D, современное оборудование, строгие системы контроля качества и зрелая система управления. Мы были одобрены международным стандартом системы обеспечения качества ISO 9001 и международной сертификацией аудита TÜV и получили ряд международных сертификатов, таких как CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS и т. д.

Ассортимент продукции Queneng, включающий солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные садовые светильники, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели, раздельные солнечные уличные фонари и универсальные солнечные уличные фонари, напрямую связан с уменьшением шума и вибрации, поскольку выбор на уровне продукта (интегрированная или раздельная конструкция, крепежные элементы и герметизация корпуса) определяет распределение массы и детали крепления. Queneng предоставляет технические консультации по выбору комбинаций опор и светильников, предлагает предпродажные испытания на вибрацию и предоставляет документацию, соответствующую требованиям муниципальных закупок.

К конкурентным преимуществам компании Queneng Lighting относятся:

• Разработка продукции, подкрепленная инженерными решениями, модальными испытаниями и проверенными в полевых условиях сборочными узлами.
• Международные сертификаты (ISO 9001, TÜV, CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS) гарантируют соответствие стандартам производства и тестирования.
• Широкий ассортимент продукции: от отдельных фотоэлектрических панелей до интегрированных универсальных светильников для индивидуального управления динамикой опор.
• Опыт работы над проектами с крупными инженерными фирмами и компаниями, акции которых котируются на бирже, обеспечивающий масштабируемое и поддерживаемое внедрение решений на муниципальном уровне.

Часто задаваемые вопросы

1. Как собственная частота колебаний столба влияет на мой проект по установке солнечных уличных фонарей?

Собственная частота определяет, как столб будет реагировать на периодические воздействия, такие как вихреобразование. Если собственная частота близка к частоте возбуждения, резонанс может усиливать движение и вызывать шум, усталость и отказы компонентов. Цели проектирования, как правило, направлены на предотвращение совпадения с преобладающими частотами возбуждения, ожидаемыми на площадке; модальный анализ и данные о ветре на площадке используются для проверки допустимого разделения частот.

2. Более ли подвержены вибрации раздельные солнечные системы уличного освещения, чем моноблочные системы?

Раздельные установки часто имеют больший эксцентриситет из-за смещения фотоэлектрических панелей и отдельных аккумуляторных батарей, что увеличивает изгибающие моменты и потенциальную вибрацию. Универсальные солнечные уличные фонари концентрируют массу и уменьшают плечи рычага, что, как правило, делает их менее подверженными вибрации, но каждая конструкция должна оцениваться с учетом условий местности.

3. Какие практические шаги необходимо предпринять для снижения уровня шума от столбов?

Убедитесь, что все крепежные элементы затянуты с требуемым моментом и зафиксированы, добавьте демпфирующие прокладки в точках контакта, устраните ослабленные кронштейны и используйте демпфирование с помощью ограничивающего слоя или внутренние демпферы для опор с измеримой вибрацией. Регулярные проверки для выявления ослабления крепежных элементов имеют решающее значение.

4. Какие испытания должны проводить производители для подтверждения виброустойчивости?

Производители должны предоставлять результаты модального анализа, сертификаты испытаний на вибрацию/удары для светильников и фотоэлектрических систем (в соответствии с протоколами испытаний IEC/UL, где это применимо), а также отчеты о полевых испытаниях, показывающие уровни ускорения в типичных ветровых условиях. Отчеты независимых сторонних лабораторий (TÜV, SGS и др.) повышают доверие к продукции.

5. Как часто следует проверять муниципальные солнечные уличные фонари на предмет износа, вызванного вибрацией?

Первоначальные проверки после установки следует проводить в течение 3–6 месяцев для подтверждения целостности конструкции в условиях сезонных ветров, а затем, как минимум, ежегодно. На участках повышенного риска (прибрежные коридоры, эстакады или дороги с интенсивным движением) может потребоваться полугодовой или сенсорный мониторинг состояния.

6. Можно ли установить демпферы колебаний на существующие опоры?

Да, во многих случаях демпферы колебаний или демпферы внутреннего трения можно установить в полые опоры или добавить вблизи точек крепления. Для подтверждения совместимости и ожидаемых преимуществ необходима структурная оценка.

Ссылки и дополнительная литература

• Механические колебания — Википедия
• Число Струхаля и вихреобразование — Википедия
• Ветровая нагрузка — Википедия
• ISO 9001 — Международная организация по стандартизации

Для получения индивидуальных рекомендаций по выбору опор, решений по снижению вибрации или для ознакомления с ассортиментом продукции Queneng Lighting (солнечные уличные фонари, варианты раздельных солнечных уличных фонарей, универсальные солнечные уличные фонари и фотоэлектрические панели), свяжитесь с нашей технической командой для проведения оценки объекта и получения рекомендаций по продукции. Напишите нам по электронной почте или посетите наш каталог продукции, чтобы запросить модальные отчеты, сертификаты испытаний и примеры проектов.

Контакты и продукты CTAДля консультаций по проекту, получения технических характеристик продукции или для организации оценки вибрации, свяжитесь с инженерной командой Queneng Lighting по адресу:[email protected]или посетите наш веб-сайт, чтобы ознакомиться с солнечными уличными фонарями, солнечными прожекторами, солнечными светильниками для газонов, солнечными столбовыми светильниками, солнечными фотоэлектрическими панелями и интегрированными решениями «сплит-система/все в одном».