Maschinenakustik

Was ist Maschinenakustik?

Das Gebiet der Maschinenakustik befasst sich mit den von Maschinen verursachten Geräuschen. Im Fokus steht dabei oft deren Reduzierung oder Veränderung. Um ein Verständnis dafür zu bekommen, wie solche Geräusche verändert werden können, ist es zunächst wichtig zu verstehen, was ihr Ausgangspunkt ist. Deshalb wird die Entstehung eines solchen Geräusches im folgenden Abschnitt näher erläutert.

Ausgangspunkt:

Zunächst bedarf es einem Arbeitsprozess, welcher die Energie wandelt. Hierbei handelt es sich oft um eine Umwandlung von elektrischer Energie in dynamische Kräfte oder Momente. Dies ist beispielsweise bei einem Elektromotor der Fall, welcher in einer Zerspanungsmaschine sitzt. Dabei kann es innerhalb einer Maschine auch zu mehrfachen Umwandlungen kommen. Der Elektromotor treib das Werkzeug an, jedoch entstehen bei der Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück ebenfalls Kräfte (Zerspanungskräfte). Aus diesem Grund wirken im Inneren der Maschinenstruktur verschiedene ortsabhängige dynamische Kräfte. Es kann also festgehalten werden, dass das dynamische Verhalten im Inneren der Maschine mit Arbeitskräften überlagert wird.

Auswirkungen:

Dies kann dazu führen, dass sich auch die Oberfläche der Maschine in Schwingungen versetzt. Sobald dieser Fall eintritt, überträgt sich die Schwingung auch auf die Luft, welche sich um die Maschine befindet. Konkret bedeutet dies, dass die Luft gedrückt und gestaucht wird, was wiederum zu einer dynamischen Luftdruckschwankung führen kann, welche sich im Raum ausbreitet. Wenn diese Luftdruckschwankung ausreichend groß und in der hörbaren Frequenz ist, nehmen wir sie als Geräusch war. Die Intensität und der Ton des Geräusches stehen wiederum in direkter Abhängigkeit zu der Amplitude und der Frequenz der Luftdruckschwankung. Die nachfolgende Abbildung stellt den beschriebenen Entstehungsmechanismus grafisch dar.

Maschinenakustik Entstehungsmechanismus I Machine acoustics formation mechanism

Behebung:

Entlang dieser akustischen Entstehungskette verfolgt die Maschinenakustik den Ansatz, das Geräusch möglichst früh zu beheben. Im Idealfall so, dass das störende Geräusch gar nicht erst entsteht.
 
Dennoch kann der Fall auftreten, dass sich bei einer Maschine keine sinnvolle oder wirtschaftliche Lösung finden lässt, welche den Ursprung eines Geräusches eliminiert. In solchen Fällen kommen passive Elemente zum Einsatz, welche das entstandene Geräusch reduzieren oder absorbieren. Die Lärmschutzwand im Straßenverkehr ist ein typisches Beispiel dafür.

Bei der Maschinenakustik handelt es sich um ein interdisziplinäres Gebiet. Sie beeinflusst beispielsweise sowohl die Strukturdynamik in der Physik als auch die gesundheitliche Wahrnehmung von Geräuschen in der Medizin. Aus diesem Grund kann sie nicht als ein eigenständiges, unabhängiges Gebiet betrachtet werden.

In welchen Phasen kommen maschinenakustische Analysen zum Einsatz?

Maschinenakustische Analysen kommen in den unterschiedlichsten Phasen des Produktlebenszyklus von Maschinen zum Einsatz. Die nachfolgende Auflistung bietet einen kurzen Überblick über ein paar typische Anwendungsfälle in den wichtigsten Phasen:

Entwicklung:

In diesem Stadium kann eine Erfassung des akustischen Istzustandes von Interesse sein. Dafür kommen akustische Messungen zum Einsatz. Typische Fragen, welche in diesem Zusammenhang gestellt werden, sind: Wird die Vorgabe erreicht? Sind weitere akustische Maßnahmen notwendig? Ergänzt können solche Messungen durch das sogenannte Benchmarking (Vergleichsmessungen). Des Weiteren spielen auch Identifikationsmessungen eine entscheidende Rolle, weil sie das Ziel verfolgen, akustische Problemzonen zu detektieren.

Produktion:

Im Produktionsstadium dienen akustische Messungen häufig der Qualitätssicherung. Hierbei bedarf es einem genau definierten Messprozedere, sodass die Ergebnisse auch zu einem späteren Zeitpunkt vergleichbar und ,,kontrollierbar“ bleiben. Durch eine Aktualisierungsmessung können die gewonnen akustischen Ergebnisse in die Entwicklung, speziell in die Berechnungsabteilungen einfließen. Dies dient dazu, zukünftige Vorhersagen noch zielgenauer zu gestalten.

Anwendungsphase:

Insbesondere bei größeren stationären Anlagen, die ggf. auch ein größeres Investment darstellen, sollten sich die akustischen Eigenschaften über die Betriebsdauer nicht signifikant ändern. Ergänzende Messungen und deren Vergleich zu vorherigen Messergebnissen sind deswegen auch an dieser Stelle sinnvoll. Des Weiteren lassen sich durch akustische Messungen und deren nachgeschaltete FFT Analyse potenzielle Schwachstellen frühzeitig erkennen und beheben.

Das Gebiet der Maschinenakustik ist sehr umfassend und vielseitig. Gerne bieten wir Ihnen hierzu eine spezifische Beratung für ihr Vorhaben an. 

Unsere Leistungen

  • Feststellung des akustischen Istzustandes eines maschinenakustischen Systems
  • Durchführung von Vergleichsmessung (Benchmarking)
  • Identifikation von Problemzonen von maschinenakustischen Systemen
  • Bestimmung von Übertragungspfaden
  • Frequenz- und Terzband-Analysen

Copyright 2021 – HoloMetrix GmbH 

Maschinenakustik

Was ist Maschinenakustik?

Das Gebiet der Maschinenakustik befasst sich mit den von Maschinen verursachten Geräuschen. Im Fokus steht dabei oft deren Reduzierung oder Veränderung. Um ein Verständnis dafür zu bekommen, wie solche Geräusche verändert werden können, ist es zunächst wichtig zu verstehen, was ihr Ausgangspunkt ist. Deshalb wird die Entstehung eines solchen Geräusches im folgenden Abschnitt näher erläutert.

Ausgangspunkt:

Zunächst bedarf es einem Arbeitsprozess, welcher die Energie wandelt. Hierbei handelt es sich oft um eine Umwandlung von elektrischer Energie in dynamische Kräfte oder Momente. Dies ist beispielsweise bei einem Elektromotor der Fall, welcher in einer Zerspanungsmaschine sitzt. Dabei kann es innerhalb einer Maschine auch zu mehrfachen Umwandlungen kommen. Der Elektromotor treib das Werkzeug an, jedoch entstehen bei der Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück ebenfalls Kräfte (Zerspanungskräfte). Aus diesem Grund wirken im Inneren der Maschinenstruktur verschiedene ortsabhängige dynamische Kräfte. Es kann also festgehalten werden, dass das dynamische Verhalten im Inneren der Maschine mit Arbeitskräften überlagert wird.

Auswirkungen:

Dies kann dazu führen, dass sich auch die Oberfläche der Maschine in Schwingungen versetzt. Sobald dieser Fall eintritt, überträgt sich die Schwingung auch auf die Luft, welche sich um die Maschine befindet. Konkret bedeutet dies, dass die Luft gedrückt und gestaucht wird, was wiederum zu einer dynamischen Luftdruckschwankung führen kann, welche sich im Raum ausbreitet. Wenn diese Luftdruckschwankung ausreichend groß und in der hörbaren Frequenz ist, nehmen wir sie als Geräusch war. Die Intensität und der Ton des Geräusches stehen wiederum in direkter Abhängigkeit zu der Amplitude und der Frequenz der Luftdruckschwankung. Die nachfolgende Abbildung stellt den beschriebenen Entstehungsmechanismus grafisch dar.

Maschinenakustik Entstehungsmechanismus I Machine acoustics formation mechanism

Behebung:

Entlang dieser akustischen Entstehungskette verfolgt die Maschinenakustik den Ansatz, das Geräusch möglichst früh zu beheben. Im Idealfall so, dass das störende Geräusch gar nicht erst entsteht.
 
Dennoch kann der Fall auftreten, dass sich bei einer Maschine keine sinnvolle oder wirtschaftliche Lösung finden lässt, welche den Ursprung eines Geräusches eliminiert. In solchen Fällen kommen passive Elemente zum Einsatz, welche das entstandene Geräusch reduzieren oder absorbieren. Die Lärmschutzwand im Straßenverkehr ist ein typisches Beispiel dafür.

Bei der Maschinenakustik handelt es sich um ein interdisziplinäres Gebiet. Sie beeinflusst beispielsweise sowohl die Strukturdynamik in der Physik als auch die gesundheitliche Wahrnehmung von Geräuschen in der Medizin. Aus diesem Grund kann sie nicht als ein eigenständiges, unabhängiges Gebiet betrachtet werden.

In welchen Phasen kommen maschinanakustische Analysen zum Einsatz?

Maschinenakustische Analysen kommen in den unterschiedlichsten Phasen des Produktlebenszyklus von Maschinen zum Einsatz. Die nachfolgende Auflistung bietet einen kurzen Überblick über ein paar typische Anwendungsfälle in den wichtigsten Phasen:

Entwicklung:

In diesem Stadium kann eine Erfassung des akustischen Istzustandes von Interesse sein. Dafür kommen akustische Messungen zum Einsatz. Typische Fragen, welche in diesem Zusammenhang gestellt werden, sind: Wird die Vorgabe erreicht? Sind weitere akustische Maßnahmen notwendig? Ergänzt können solche Messungen durch das sogenannte Benchmarking (Vergleichsmessungen). Des Weiteren spielen auch Identifikationsmessungen eine entscheidende Rolle, weil sie das Ziel verfolgen, akustische Problemzonen zu detektieren.

Produktion:

Im Produktionsstadium dienen akustische Messungen häufig der Qualitätssicherung. Hierbei bedarf es einem genau definierten Messprozedere, sodass die Ergebnisse auch zu einem späteren Zeitpunkt vergleichbar und ,,kontrollierbar“ bleiben. Durch eine Aktualisierungsmessung können die gewonnen akustischen Ergebnisse in die Entwicklung, speziell in die Berechnungsabteilungen einfließen. Dies dient dazu, zukünftige Vorhersagen noch zielgenauer zu gestalten.

Anwendungsphase:

Insbesondere bei größeren stationären Anlagen, die ggf. auch ein größeres Investment darstellen, sollten sich die akustischen Eigenschaften über die Betriebsdauer nicht signifikant ändern. Ergänzende Messungen und deren Vergleich zu vorherigen Messergebnissen sind deswegen auch an dieser Stelle sinnvoll. Des Weiteren lassen sich durch akustische Messungen und deren nachgeschaltete FFT Analyse potenzielle Schwachstellen frühzeitig erkennen und beheben.

Das Gebiet der Maschinenakustik ist sehr umfassend und vielseitig. Gerne bieten wir Ihnen hierzu eine spezifische Beratung für ihr Vorhaben an. 

Unsere Leistungen

  • Feststellung des akustischen Istzustandes eines maschinenakustischen Systems
  • Durchführung von Vergleichsmessung (Benchmarking)
  • Identifikation von Problemzonen von maschinenakustischen Systemen
  • Bestimmung von Übertragungspfaden
  • Frequenz- und Terzband-Analysen

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Maschinenakustik

Was ist Maschinenakustik?

Das Gebiet der Maschinenakustik befasst sich mit den von Maschinen verursachten Geräuschen. Im Fokus steht dabei oft deren Reduzierung oder Veränderung. Um ein Verständnis dafür zu bekommen, wie solche Geräusche verändert werden können, ist es zunächst wichtig zu verstehen, was ihr Ausgangspunkt ist. Deshalb wird die Entstehung eines solchen Geräusches im folgenden Abschnitt näher erläutert.

Ausgangspunkt:

Zunächst bedarf es einem Arbeitsprozess, welcher die Energie wandelt. Hierbei handelt es sich oft um eine Umwandlung von elektrischer Energie in dynamische Kräfte oder Momente. Dies ist beispielsweise bei einem Elektromotor der Fall, welcher in einer Zerspanungsmaschine sitzt. Dabei kann es innerhalb einer Maschine auch zu mehrfachen Umwandlungen kommen. Der Elektromotor treib das Werkzeug an, jedoch entstehen bei der Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück ebenfalls Kräfte (Zerspanungskräfte). Aus diesem Grund wirken im Inneren der Maschinenstruktur verschiedene ortsabhängige dynamische Kräfte. Es kann also festgehalten werden, dass das dynamische Verhalten im Inneren der Maschine mit Arbeitskräften überlagert wird.

Auswirkungen:

Dies kann dazu führen, dass sich auch die Oberfläche der Maschine in Schwingungen versetzt. Sobald dieser Fall eintritt, überträgt sich die Schwingung auch auf die Luft, welche sich um die Maschine befindet. Konkret bedeutet dies, dass die Luft gedrückt und gestaucht wird, was wiederum zu einer dynamischen Luftdruckschwankung führen kann, welche sich im Raum ausbreitet. Wenn diese Luftdruckschwankung ausreichend groß und in der hörbaren Frequenz ist, nehmen wir sie als Geräusch war. Die Intensität und der Ton des Geräusches stehen wiederum in direkter Abhängigkeit zu der Amplitude und der Frequenz der Luftdruckschwankung. Die nachfolgende Abbildung stellt den beschriebenen Entstehungsmechanismus grafisch dar.

Maschinenakustik Entstehungsmechanismus I Machine acoustics formation mechanism

Behebung:

Entlang dieser akustischen Entstehungskette verfolgt die Maschinenakustik den Ansatz, das Geräusch möglichst früh zu beheben. Im Idealfall so, dass das störende Geräusch gar nicht erst entsteht.
 
Dennoch kann der Fall auftreten, dass sich bei einer Maschine keine sinnvolle oder wirtschaftliche Lösung finden lässt, welche den Ursprung eines Geräusches eliminiert. In solchen Fällen kommen passive Elemente zum Einsatz, welche das entstandene Geräusch reduzieren oder absorbieren. Die Lärmschutzwand im Straßenverkehr ist ein typisches Beispiel dafür.

Bei der Maschinenakustik handelt es sich um ein interdisziplinäres Gebiet. Sie beeinflusst beispielsweise sowohl die Strukturdynamik in der Physik als auch die gesundheitliche Wahrnehmung von Geräuschen in der Medizin. Aus diesem Grund kann sie nicht als ein eigenständiges, unabhängiges Gebiet betrachtet werden.

In welchen Phasen kommen maschinanakustische Analysen zum Einsatz?

Maschinenakustische Analysen kommen in den unterschiedlichsten Phasen des Produktlebenszyklus von Maschinen zum Einsatz. Die nachfolgende Auflistung bietet einen kurzen Überblick über ein paar typische Anwendungsfälle in den wichtigsten Phasen:

Entwicklung:

In diesem Stadium kann eine Erfassung des akustischen Istzustandes von Interesse sein. Dafür kommen akustische Messungen zum Einsatz. Typische Fragen, welche in diesem Zusammenhang gestellt werden, sind: Wird die Vorgabe erreicht? Sind weitere akustische Maßnahmen notwendig? Ergänzt können solche Messungen durch das sogenannte Benchmarking (Vergleichsmessungen). Des Weiteren spielen auch Identifikationsmessungen eine entscheidende Rolle, weil sie das Ziel verfolgen, akustische Problemzonen zu detektieren.

Produktion:

Im Produktionsstadium dienen akustische Messungen häufig der Qualitätssicherung. Hierbei bedarf es einem genau definierten Messprozedere, sodass die Ergebnisse auch zu einem späteren Zeitpunkt vergleichbar und ,,kontrollierbar“ bleiben. Durch eine Aktualisierungsmessung können die gewonnen akustischen Ergebnisse in die Entwicklung, speziell in die Berechnungsabteilungen einfließen. Dies dient dazu, zukünftige Vorhersagen noch zielgenauer zu gestalten.

Anwendungsphase:

Insbesondere bei größeren stationären Anlagen, die ggf. auch ein größeres Investment darstellen, sollten sich die akustischen Eigenschaften über die Betriebsdauer nicht signifikant ändern. Ergänzende Messungen und deren Vergleich zu vorherigen Messergebnissen sind deswegen auch an dieser Stelle sinnvoll. Des Weiteren lassen sich durch akustische Messungen und deren nachgeschaltete FFT Analyse potenzielle Schwachstellen frühzeitig erkennen und beheben.

Das Gebiet der Maschinenakustik ist sehr umfassend und vielseitig. Gerne bieten wir Ihnen hierzu eine spezifische Beratung für ihr Vorhaben an. 

Unsere Leistungen

  • Feststellung des akustischen Istzustandes eines maschinenakustischen Systems
  • Durchführung von Vergleichsmessung (Benchmarking)
  • Identifikation von Problemzonen von maschinenakustischen Systemen
  • Bestimmung von Übertragungspfaden
  • Frequenz- und Terzband-Analysen

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