Wie wähle ich den richtigen Schwingungsisolator aus?

Die Schwingungsdämpfer sind anhand der Maschinenmasse, der Betriebsfrequenz und des gewünschten Isolationsgrades auszuwählen. Die Eigenfrequenz des Dämpfers muss deutlich unterhalb der Störfrequenz liegen – typischerweise fn ≤ fd/√2 für jede Isolation und fn ≤ fd/3 für die Isolation nach 90%.

Welchen Isolationsgrad sollte ich anstreben?

Für allgemeine Maschinen ist eine Isolation von 80-90% üblich. Für empfindliche Geräte in der Nähe von Präzisionsinstrumenten ist 95%+ empfehlenswert. Je höher der Isolationsgrad, desto weicher (geringere Steifigkeit) müssen die Lager sein, was die statische Durchbiegung erhöht.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen statischer Durchbiegung und Eigenfrequenz?

Die Eigenfrequenz fn berechnet sich nach der Formel fn = (1/2π)√(g/δst), wobei δst die statische Auslenkung und g die Erdbeschleunigung ist. Eine statische Auslenkung von ca. 25 mm ergibt eine Eigenfrequenz fn ≈ 3,1 Hz. Weichere Lagerungen (größere Auslenkung) führen zu einer niedrigeren Eigenfrequenz und besserer Isolation.

Wie viele Halterungen benötige ich?

Üblicherweise werden vier Halterungen für rechteckige Maschinen verwendet (eine pro Ecke). Bei dreieckigen Anordnungen reichen drei Halterungen, bei großen Maschinen oder ungleichmäßiger Lastverteilung sechs. Jede Halterung trägt einen Teil der Gesamtlast.

Was passiert, wenn die Halterungen zu weich oder zu steif sind?

Zu steif: unzureichende Isolierung, Vibrationen werden auf das Fundament übertragen. Zu weich: übermäßige statische Durchbiegung, potenzielle Instabilität und Verstärkung bei Resonanz während des An- und Abfahrens. Die Halterung muss ausreichend steif sein, um die Last mit akzeptabler Durchbiegung zu tragen.

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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.

Isolationsdesign Übertragbarkeit Automatische Berechnung

Ergebnisse

Gesamte erforderliche Steifigkeit

—

Steifigkeit pro Halterung

—

Eigenfrequenz

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Statische Durchbiegung

—

Übertragbarkeit

—

Übertragbarkeit

Der Übertragungsgrad T definiert den Anteil der Schwingungskraft, der durch die Isolatoren übertragen wird:

wobei r = f/f_n 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

Beispiel – Pumpe auf 4 Schwingungsdämpfern

Gegeben: Maschinenmasse = 500 kg, Betriebsfrequenz = 25 Hz, Zielisolierung = 90%, 4 Halterungen

T = 1 − 0,90 = 0,10

r = √(1/T + 1) = √(11) = 3,317

f_n = 25 / 3,317 = 7,54 Hz

k_gesamt = m × (2πf_n)² = 500 × (2π × 7,54)² = 1.122 kN/m

k_{pro 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.

Schwingungsisolator-Auswahlrechner | Kostenloses Online-Tool #063

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Erforderliche Steifigkeit

Statische Durchbiegung

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