Kostenloses Ingenieurwerkzeug #063
Auswahlrechner für Schwingungsisolatoren
Wählen Sie die Schwingungsisolatoren anhand der Maschinenmasse, der Betriebsfrequenz und des angestrebten Isolierungsgrads aus. Berechnen Sie die erforderliche Steifigkeit der Isolatoren, die Anzahl der Isolatoren und die statische Durchbiegung.
Ergebnisse
Übertragbarkeit
Der Übertragungsgrad T definiert den Anteil der Schwingungskraft, der durch die Isolatoren übertragen wird:
wobei r = f/fn das Frequenzverhältnis ist. Für eine Isolation (T < 1) benötigen wir r > √2.
Erforderliche Eigenfrequenz
Aus dem angestrebten Isolationsgrad ergibt sich die erforderliche Eigenfrequenz:
Erforderliche Steifigkeit
Statische Durchbiegung
Gegeben: Maschinenmasse = 500 kg, Betriebsfrequenz = 25 Hz, Zielisolierung = 90%, 4 Halterungen
T = 1 − 0,90 = 0,10
r = √(1/T + 1) = √(11) = 3,317
fn = 25 / 3,317 = 7,54 Hz
kgesamt = m × (2πfn)² = 500 × (2π × 7,54)² = 1.122 kN/m
kpro Halterung = 1122 / 4 = 280,5 kN/m ≈ 280,5 N/mm
Statische Durchbiegung = mg/k = 500 × 9,81 / 1.122.000 = 4,37 mm
⚠️ Hinweis: Dieser Rechner geht von einer ungedämpften Isolation mit einem Freiheitsgrad aus. Reale Schwingungsdämpfer weisen eine Dämpfung auf, die die Resonanzverstärkung reduziert, aber die Hochfrequenzisolation geringfügig verringert.
Wählen Sie Schwingungsdämpfer (Schwingmetall/Isolatoren) anhand der Maschinenmasse, der Betriebsfrequenz und des gewünschten Isoliergrads aus. Das Lagerungselement muss eine Eigenfrequenz deutlich unterhalb der Störfrequenz aufweisen — typischerweise fn ≤ fd/√2 für den Beginn einer Isolierwirkung und fn ≤ fd/3 für 90% Isolierung.
Für allgemeine Industriemaschinen sind 80–90% Isoliergrad üblich. Für empfindliche Anlagen in der Nähe von Präzisionsmessgeräten werden 95%+ angestrebt. Eine höhere Isolierung erfordert weichere Elemente mit größerer statischer Einfederung.
Eigenfrequenz fn = (1/2π)√(g/δst), wobei δst die statische Einfederung ist. Eine Einfederung von ~25 mm ergibt fn ≈ 3,1 Hz. Weichere Lagerung = größere Einfederung = niedrigere fn = bessere Isolierung.
Typischerweise 4 Schwingungselemente für rechteckige Maschinen (eines pro Ecke). Verwenden Sie 3 für dreieckige Anordnungen und 6 für große Maschinen oder bei ungleichmäßiger Lastverteilung. Jedes Element trägt einen entsprechenden Anteil der Gesamtlast.
Zu steif: Unzureichende Isolierwirkung, Schwingungen werden in das Fundament übertragen.
Zu weich: Übermäßige statische Einfederung, mögliche Instabilität sowie Resonanzüberhöhung beim Hoch- und Auslaufen. Die Elemente müssen die Last bei zulässiger Einfederung sicher tragen.
Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.
Professionelle Feldwuchtgeräte und -software. Optimale Schwingungsisolierung vor Ort. Im Einsatz in über 50 Ländern.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ist Schwingungsanalyse-Ingenieur sowie Gründer und Geschäftsführer von Vibromera. Seit mehr als 15 Jahren wuchtet er rotierende Maschinen direkt vor Ort aus statt auf dem Prüfstand: Mulchgeräte, Industrieventilatoren, Brecher, Zentrifugen, Wellen und Spindeln. Aus dieser Arbeit sind die Balanset-Geräte entstanden — sie wurden als Werkzeug konzipiert, das ein Fachmann zur Maschine mitnehmen und dort allein einsetzen kann, nicht als Laborausrüstung. Vibromera wurde 2017 gegründet und hat seinen Sitz seit 2023 in Porto, Portugal. Entwicklung, Montage und Support der Balanset-Reihe finden hier statt. Das Flaggschiffgerät ist das Balanset-1A, ein tragbares Analysegerät für ein- und zweiebeniges Auswuchten sowie für Schwingungsdiagnose. Nikolai ist persönlich in den Kundensupport eingebunden, arbeitet schwierige Auswuchtfälle durch und ist an der Softwareentwicklung beteiligt. Er arbeitet mit Kunden weltweit, in jeder Sprache.
