ISO 8579-1: Keuringsnorm voor tandwieloverbrengingen — Deel 1: Bepaling van het geluidsvermogensniveau in de lucht van tandwieloverbrengingen
ISO 8579-1 is een gespecialiseerde norm die een gedetailleerde, herhaalbare procedure beschrijft voor het meten en rapporteren van het luchtgeluid dat door een gesloten tandwielkast wordt uitgezonden. Het is een acceptatiecode: het doel ervan is om een fabrikant en een klant in staat te stellen te controleren of een nieuwe of gerepareerde versnellingsbak voldoet aan een contractueel overeengekomen geluidsprestatieniveau. Dit onderscheidt het van trillingsanalyse, waarmee structurele trillingen worden onderzocht om storingen op te sporen en te diagnosticeren. ISO 8579-1 richt zich daarentegen op het kwantificeren van het totale geluidsvermogensniveau van de eenheid voor de beheersing van omgevingsgeluid en voor doeleinden op het gebied van gezondheid op het werk — één enkel, verdedigbaar ‘geslaagd of gezakt’-cijfer in plaats van een diagnostisch spectrum.
1. Toepassingsgebied en meetprincipe
Deze norm heeft betrekking op de bepaling van het geluidsvermogensniveau in de lucht voor gesloten tandwielkasten. Aangezien de norm fungeert als een acceptatiecode, zijn de procedures daarin opgesteld om na te gaan of wordt voldaan aan een vooraf tussen leverancier en afnemer overeengekomen akoestische specificatie. Het uitgangspunt is dat de geluidsvermogensniveau — een intrinsieke eigenschap van de bron, die losstaat van waar je je bevindt — wordt berekend op basis van een reeks geluidsdrukniveau metingen die zijn uitgevoerd op meerdere, nauwkeurig gedefinieerde punten op een denkbeeldig oppervlak dat de versnellingsbak omhult. Door de druk rondom de eenheid te meten, registreert deze methode de totale uitgestraalde geluidsenergie in plaats van de druk op een willekeurige locatie.
2. Testomgeving en -omstandigheden
Dit deel van de norm stelt strenge eisen aan de plaats en de wijze waarop de test wordt uitgevoerd, zodat alleen het geluid van de versnellingsbak zelf wordt gemeten. De test moet plaatsvinden in een akoestische omgeving die zo veel mogelijk lijkt op een free field — geen reflecterende oppervlakken in de buurt die de meting kunnen verstoren. Een geluidsdichte kamer is ideaal, maar een grote open buitenruimte kan ook volstaan. Het is van cruciaal belang dat het achtergrondgeluid van alle andere bronnen — inclusief de motor die de testversnellingsbak aandrijft — afzonderlijk wordt gemeten en ten minste 6 dB lower dan het geluid van de tandwielkast, en bij voorkeur meer dan 10 dB lager. Als de achtergrond te luid is, vervuilt dit het resultaat en is de test ongeldig. De tandwielkast moet bovendien onder een gespecificeerde belasting en snelheid draaien, aangezien beide factoren een grote invloed hebben op het geproduceerde geluid en de tandwielfrequentie de klanken die daarin de boventoon voeren.
3. Instrumentatie
De norm legt de prestatieklasse van de apparatuur in de meetketen vast. Deze schrijft een Type 1 (klasse 1) precisie-geluidsniveaumeter, een microfoon- en filterset die voldoet aan de relevante IEC-normen, waardoor een hoge nauwkeurigheid en consistentie wordt gegarandeerd. Daarnaast is er ook een Geluidskalibrator van dezelfde nauwkeurigheidsklasse, en schrijft voor dat het gehele systeem — microfoon, meter en kabels — zowel vlak voor als vlak na de reeks geluidsmetingen hiermee moet worden gekalibreerd. Die bracketing kalibratie bevestigt dat de gevoeligheid van het instrument tijdens de test niet is afgeweken, wat essentieel is voor een geldig acceptatieresultaat.
4. Meetprocedure
Dit vormt de kern van de norm. Hierin wordt de definitie van een hypothetisch meetoppervlak die de versnellingsbak volledig omhult — doorgaans een rechthoekig parallellepipedum (een doosvorm) dat op een vaste afstand, meestal 1 meter, van het referentieoppervlak van de eenheid is geplaatst. De norm schrijft vervolgens het minimumaantal en de exacte plaats van de microfoonposities op dat oppervlak voor; voor een parallellepipedum gaat het hierbij meestal om een reeks nine points waarbij de vier zijden, de bovenkant en de belangrijkste posities daartussen worden bestreken. Het geluidsdrukniveau wordt op elk punt gemeten terwijl de versnellingsbak draait onder de overeengekomen constante belasting en snelheid. Door op veel punten metingen te verrichten, kan het geluidsveld correct worden gemiddeld en wordt rekening gehouden met de richtingsafhankelijkheid van het uitgestraalde geluid.
5. Berekening van het geluidsvermogensniveau
In dit hoofdstuk wordt uitgelegd hoe de ruwe meetwaarden wiskundig worden omgezet in een eindresultaat. Allereerst zijn de geluidsdrukniveaus — logaritmische dB-waarden — die op de verschillende microfoonposities zijn gemeten logaritmisch gemiddeld om het gemiddelde geluidsdrukniveau over het gehele meetoppervlak weer te geven. Dat gemiddelde wordt vervolgens gebruikt om de geluidsvermogensniveau (Lw), een berekening waarbij rekening wordt gehouden met het oppervlak (S) van het hypothetische meetvlak. Het uiteindelijke geluidsvermogensniveau is een enkel getal in dB dat de totale door de versnellingsbak uitgestraalde geluidsenergie weergeeft. Omdat dit niveau onafhankelijk is van de meetafstand en de omgeving, vormt het de definitieve maatstaf voor de acceptatietest.
6. Te registreren en te rapporteren informatie
Om de resultaten eenduidig, vergelijkbaar en volledig traceerbaar te houden, wordt in het laatste hoofdstuk alles opgesomd wat in het officiële testrapport moet worden vermeld. Naast het berekende geluidsvermogensniveau zelf omvat dit:
- Beschrijving van de tandwielkast: model, serienummer en andere identificatiegegevens.
- Bedrijfsomstandigheden: invoersnelheid, uitgaand koppel, en het type en de temperatuur van het smeermiddel.
- Testomgeving: een beschrijving en schets van de ruimte en de posities van de microfoons.
- Instrumentatie: elk gebruikt instrument, met serienummers en kalibratiedata.
- Achtergrondgeluid: de resultaten van de afzonderlijke metingen van de achtergrondruis.
Deze gedegen documentatie onderbouwt de validiteit van de test en zorgt ervoor dat deze bij een geschil op betrouwbare wijze kan worden gereproduceerd.
7. Belangrijke begrippen achter de norm
- Geluidsvermogen versus geluidsdruk: de norm bepaalt de geluidskwaliteit stroom, de totale akoestische energie die door de bron wordt uitgestraald. Dit verschilt van geluid pressure, wat een microfoon daadwerkelijk registreert en wat afneemt naarmate de afstand tot het apparaat toeneemt. Geluidsvermogen is de meer consistente, vergelijkbare maatstaf voor een acceptatietest.
- Code voor acceptatietests, geen diagnostisch hulpmiddel: De norm is een gestandaardiseerde goedkeurings- of afkeuringsprocedure. Een klant kan een maximaal toegestaan geluidsvermogensniveau in een koopcontract vastleggen, en ISO 8579-1 biedt de overeengekomen methode om de naleving daarvan te controleren.
- Het vibro-akoestische verband: hoewel de meter luchtgeluid meet, is de hoofdoorzaak van dat geluid de structurele trilling van het tandwielkastbehuizing, die op haar beurt wordt veroorzaakt door het in elkaar grijpen van de tandwieltanden. Hoge geluidsniveaus hangen daarom vaak samen met sterke trillingen op de frequentie van het tandwielcontact en de bijbehorende zijbanden — en omstandigheden zoals tandwieldefecten, slijtage of een verkeerde uitlijning die trillingen veroorzaken, leiden meestal ook tot meer geluidsoverlast.
8. ISO 8579-1 in de praktijk: geluid, trillingen en diagnostiek
De akoestische acceptatiewaarde uit ISO 8579-1 geeft een koper aan of een tandwielkast stil genoeg is om te worden geïnstalleerd, maar zegt op zichzelf nog niet Waarom of een tandwiel luidruchtig is of hoe de toestand ervan tijdens het gebruik verandert. Dat is het domein van trillingsmetingen. Omdat luchtgeluid en structurele trillingen dezelfde oorzaak hebben in de tandwieloverbrenging, vertelt een tandwiel dat in de loop van de tijd steeds luider gaat klinken, meestal hetzelfde verhaal als wat het trillingsspectrum laat zien: toenemende energie op de frequentie van de tandwieloverbrenging, groeiende zijbanden of nieuwe stootgeluiden als gevolg van een afgebroken tand.
In de praktijk vullen technici het ISO 8579-1-geluidscertificaat van de leverancier aan met trillingsmetingen direct op de machine. Een draagbare tweekanaalsanalysator zoals de Balans-1a meet trillingen rechtstreeks op de lagerhuizen van de versnellingsbak en registreert het spectrum waarin de frequenties van de tandwieloverbrenging en de zijbanden voorkomen, zodat een lawaaierige versnellingsbak kan worden gediagnosticeerd in plaats van alleen maar te worden beoordeeld. Wanneer een numerieke grenswaarde voor de trillingen van de versnellingsbak nodig is, dan Trillingsgrenzen voor tandwielaandrijvingen volgens ISO 20816-9 de tool biedt er een, de Tandwieloverbrengingsfrequentiecalculator geeft precies aan naar welke frequenties je moet zoeken, en de Calculator voor geluidsdemping op afstand helpt bij het in verband brengen van een gemeten geluidsniveau met de afstand, ten behoeve van de planning op het gebied van lawaai op de werkplek.
9. De officiële norm
ISO 8579-1 wordt uitgegeven en bijgehouden door de Internationale Organisatie voor Normalisatie (ISO), en de volledige normtekst — inclusief de exacte coördinatenreeksen voor microfoons, de formules voor het berekenen van gemiddelden en het rapportsjabloon — is verkrijgbaar via de ISO Store. Deze samenvatting geeft een overzicht van het doel, het uitgangspunt en de procedure van de norm, maar elke formele acceptatietest dient te worden uitgevoerd aan de hand van het volledige gepubliceerde document om volledige naleving te garanderen.
