ISO 8579-1:2002 — Abnahmevorschrift für Getriebeeinheiten — Teil 1: Prüfverfahren für Luftschall
ISO 8579-1:2002 (Abnahmevorschrift für Getriebeeinheiten — Teil 1: Prüfverfahren für Luftschall) ist eine spezialisierte Norm, die ein detailliertes, wiederholbares Verfahren für die Messung und Berichterstattung des von einer gekapselten Getriebeeinheit abgestrahlten Luftschalls festlegt. Sie ist eine AbnahmecodeSie dient dazu, dass ein Hersteller und ein Kunde überprüfen können, ob ein neues oder repariertes Getriebe ein vertraglich vereinbartes akustisches Leistungsniveau erfüllt. Dies unterscheidet sie von Schwingungsanalyse, die die Strukturschwingungen zur Erkennung und Diagnose von Fehlern untersucht. Die ISO 8579-1 befasst sich stattdessen mit der Quantifizierung der gesamten Schallleistungspegel des Geräts für Zwecke des Umgebungslärmschutzes und des Arbeitsschutzes — eine einzige, vertretbare Zahl für "bestanden oder nicht bestanden" anstelle eines Diagnosespektrums.
1. Anwendungsbereich und Messprinzip
Der Anwendungsbereich der Norm umfasst die Bestimmung der Luftschallemission — der Emissions-Schalldruckpegel an festgelegten Positionen und des Schallleistungspegels — von gekapselten Getriebeeinheiten und Getriebemotoren. Da sie als Abnahmevorschrift dient, sind ihre Verfahren darauf ausgelegt, die Einhaltung einer vorab vereinbarten akustischen Spezifikation zwischen Lieferant und Käufer zu überprüfen. Das maßgebliche Prinzip ist, dass die Schallleistungspegel - eine inhärente Eigenschaft der Quelle, die unabhängig vom Standort ist - wird aus einer Reihe von Schalldruckpegel Messungen an mehreren, genau definierten Punkten auf einer imaginären Fläche, die das Getriebe umgibt. Durch die Abtastung des Drucks rund um das Gerät erfasst die Methode die gesamte abgestrahlte Schallenergie und nicht nur den Druck an einer beliebigen Stelle.
2. Testumgebung und -bedingungen
Dieser Teil der Norm stellt strenge Anforderungen an den Ort und die Art und Weise, wie die Prüfung durchgeführt wird, so dass das einzige gemessene Geräusch das des Getriebes selbst ist. Die Prüfung muss in einer akustischen Umgebung stattfinden, die annähernd einer freies Feld - keine reflektierenden Oberflächen in der Nähe, die die Messung verfälschen könnten. Ein schalltoter Raum ist ideal, aber auch ein großes Freigelände im Freien ist geeignet. Entscheidend ist, dass die Hintergrundgeräusche aller anderen Quellen - einschließlich des Motors, der das Prüfgetriebe antreibt - separat gemessen werden und dass sie mindestens 6 dB niedriger als das Getriebegeräusch, vorzugsweise mehr als 10 dB niedriger. Ein zu lautes Hintergrundgeräusch verfälscht das Ergebnis und macht die Prüfung ungültig. Das Getriebe muss auch unter einer bestimmten Last und mit einer bestimmten Drehzahl laufen, da beides das erzeugte Geräusch und die Zahnrad-Eingriffsfrequenz Töne, die es beherrschen.
3. Instrumentierung
Die Norm legt die Leistungsklasse der Geräte in der Messkette fest. Sie schreibt vor, dass ein Präzisions-Schallpegelmesser Typ 1 (Klasse 1), Mikrofon und Filtersatz, die den einschlägigen IEC-Normen entsprechen und eine hohe Genauigkeit und Konsistenz gewährleisten. Sie erfordert außerdem eine Schallkalibrator der gleichen Genauigkeitsklasse und schreibt vor, dass das gesamte System - Mikrofon, Messgerät und Kabel - unmittelbar vor und unmittelbar nach der Schallmessung damit kalibriert wird. Diese Einklammerung Kalibrierung bestätigt, dass die Empfindlichkeit des Geräts während des Tests keine Drift aufgewiesen hat, was für ein gültiges Abnahmeergebnis unerlässlich ist.
4. Messverfahren
Dies ist der präskriptive Kern der Norm. Sie erfordert die Definition eines hypothetischen Messfläche die das Getriebe vollständig umschließt - in der Regel ein rechteckiges Parallelepiped (eine Kastenform), das in einem festen Abstand, in der Regel 1 m, von der Bezugsfläche des Geräts aufgestellt wird. Die Norm legt dann die Mindestanzahl und die genaue Lage der Mikrofonpositionen auf dieser Fläche fest; bei einem Quader ist dies in der Regel eine Reihe von neun Punkte die die vier Seiten, die Oberseite und die Schlüsselpositionen dazwischen abdecken. Der Schalldruckpegel wird an jedem Punkt aufgezeichnet, während das Getriebe unter der vereinbarten Dauerlast und Drehzahl läuft. Die Abtastung vieler Punkte ermöglicht eine korrekte Mittelung des Schallfelds und berücksichtigt die Richtungsabhängigkeit des abgestrahlten Geräuschs.
5. Berechnung des Schallleistungspegels
In diesem Abschnitt wird die Mathematik beschrieben, die aus den Rohdaten ein Ergebnis macht. Zunächst werden die an den verschiedenen Mikrofonpositionen gemessenen Schalldruckpegel – als logarithmische dB-Werte – logarithmisch gemittelt um den mittleren Schalldruckpegel über die gesamte Messfläche zu ermitteln. Dieser Mittelwert wird dann zur Berechnung des Schallleistungspegel (Lw), eine Berechnung, die die Fläche (S) der hypothetischen Messfläche einbezieht. Der endgültige Schallleistungspegel ist eine einzige Zahl in dB, die die gesamte vom Getriebe abgestrahlte Schallenergie darstellt. Da er unabhängig vom Messabstand und der Umgebung ist, ist er die maßgebliche Messgröße für die Abnahmeprüfung.
6. Zu erfassende und zu meldende Informationen
Damit die Ergebnisse eindeutig, vergleichbar und vollständig nachvollziehbar sind, werden im letzten Abschnitt alle Angaben aufgeführt, die im offiziellen Prüfbericht erscheinen müssen. Dazu gehören neben dem berechneten Schallleistungspegel selbst auch:
- Beschreibung des Getriebes: Modell, Seriennummer und andere identifizierende Details.
- Betriebsbedingungen: Eingangsdrehzahl, Ausgangsdrehmoment, Schmierstoffart und -temperatur.
- Testumgebung: eine Beschreibung und Skizze des Raums und der Mikrofonpositionen.
- Instrumentierung: jedes verwendete Gerät mit Seriennummern und Kalibrierungsdaten.
- Hintergrundgeräusche: die Ergebnisse der separaten Hintergrundgeräuschmessungen.
Diese strenge Dokumentation untermauert die Gültigkeit des Tests und ermöglicht seine zuverlässige Reproduktion im Streitfall.
7. Schlüsselkonzepte des Standards
- Schallleistung vs. Schalldruck: die Norm bestimmt den Schall Leistung, die gesamte von der Quelle abgestrahlte Schallenergie. Dies unterscheidet sich vom Schall Druck, die von einem Mikrofon tatsächlich wahrgenommen wird und die mit der Entfernung zum Gerät abnimmt. Die Schallleistung ist die beständigere, übertragbare Messgröße für eine Abnahmeprüfung.
- Abnahmeprüfnorm, kein Diagnosewerkzeug: die Norm ist ein standardisiertes Pass/Fail-Verfahren. Ein Kunde kann einen maximal akzeptablen Schallleistungspegel in einen Kaufvertrag schreiben, und ISO 8579-1 liefert die vereinbarte Methode zur Überprüfung der Einhaltung.
- Die vibro-akustische Verbindung: Die Norm misst zwar den Luftschall, doch die eigentliche Ursache dieses Geräuschs sind die Strukturschwingungen des Getriebegehäuses, die ihrerseits durch den Zahneingriff der Zähne verursacht werden. Hohe Geräuschpegel korrelieren daher in der Regel mit starken Vibrationen bei der Zahneingriffsfrequenz und ihren Seitenbändern - und Bedingungen wie Getriebedefekte, Abnutzungserscheinungen oder Ausrichtungsfehler, die die Vibrationen erhöhen, führen in der Regel auch zu einer Erhöhung der abgestrahlten Geräusche.
8. ISO 8579-1 in der Praxis: Lärm, Vibration und Diagnostik
Der Wert für die akustische Akzeptanz nach ISO 8579-1 gibt dem Käufer Aufschluss darüber, ob ein Getriebe leise genug ist, um es einzubauen, aber er allein sagt nichts darüber aus Warum ein Gerät geräuschvoll ist oder wie sich sein Zustand im Betrieb verändert. Das ist der Bereich der Schwingungsmessung. Da Luftschall und Strukturschwingungen denselben Ursprung im Zahneingriff haben, erzählt ein Gerät, das mit der Zeit lauter wird, in der Regel dieselbe Geschichte, die auch sein Schwingungsspektrum erzählt - steigende Energie bei der Zahneingriffsfrequenz, wachsende Seitenbänder oder neue Stoßanteile von einem abgeplatzten Zahn.
In der Praxis ergänzen die Ingenieure das ISO 8579-1 Geräuschzertifikat des Lieferanten durch Schwingungsprüfungen an der Maschine. Ein tragbarer Zweikanal-Analysator wie der Balanset-1A misst die Schwingungen direkt an den Lagergehäusen des Getriebes und erfasst das Spektrum, in dem die Töne und Seitenbänder der Eingriffsfrequenzen auftreten, so dass ein lautes Getriebe diagnostiziert und nicht nur klassifiziert werden kann. Wenn ein numerischer Grenzwert für Getriebeschwingungen benötigt wird, kann das ISO 20816-9 Grenzwerte für Getriebeschwingungen Werkzeug bietet einen, das Zahnrad-Eingriffsfrequenzrechner zeigt die Frequenzen auf, nach denen zu suchen ist, und die Rechner zur Schallpegelabnahme mit dem Abstand hilft dabei, einen gemessenen Schallpegel mit der Entfernung für die Lärmschutzplanung am Arbeitsplatz in Beziehung zu setzen.
9. Die offizielle Norm
ISO 8579-1 wird von der Internationalen Organisation für Normung veröffentlicht und gepflegt. Der vollständige normative Text - einschließlich der genauen Mikrofonkoordinatensätze, der Mittelungsformeln und der Berichtsvorlage - ist über den ISO Store erhältlich. Die Zusammenfassung hier vermittelt den Zweck, das Prinzip und das Verfahren der Norm, aber jede formale Abnahmeprüfung sollte anhand des vollständigen veröffentlichten Dokuments durchgeführt werden, um die vollständige Übereinstimmung sicherzustellen.
