Informationen für

Labor Maschinendynamik und Strukturanalyse

Forschungsberichte

Untersuchung an Papierhülsen und Spannkonen in der Wellpappenindustrie - Einsparmöglichkeiten durch optimierte Produktionsanlagen: PDF herunterladen

Schematische Darstellung eines Abrollständers mit Spannkonen
Versuchsaufbau Scheitel- und Stirnstauchwiderstand

Bestimmung der Eigenfrequenzen und Eigenformen von Rennskiern mit Hilfe der experimentellen Modalanalyse: PDF herunterladen

Versuchsaufbau
Versuchsaufbau
Eigenfrequenzen der Skier
Eigenfrequenzen der Skier

Zweck des Labors

Schwingungen treten aus den verschiedensten Gründen in allen Maschinen und Anlagen auf und haben sehr häufig zur Folge, daß die Lebensdauer abnimmt und die Schallabstrahlung unzulässig groß wird. Die rechnerische oder messtechnische Erfassung von Schwingungsvorgängen, die Beurteilung ihrer Auswirkungen auf den Maschinenzustand und die Schwingfestigkeit ihrer Komponenten sowie die Beseitigung ihrer störenden Wirkungen gehören zu den Hauptaufgaben von Entwicklungs- und Versuchsingenieuren.

Zweck des Labors

Auch in der Schwingungsmesstechnik haben sich durch die elektronische Datenverarbeitung vielfältige Neuerungen in der Messdatenerfassung und deren Verarbeitung ergeben. Dieser Entwicklung wurde in den letzten Jahren durch die Einrichtung neuer Arbeitsplätze im Labor entsprochen. Ziel ist es, mit diesen Einrichtungen den Studierenden eine dem aktuellen Stand der Technik entsprechende praxisnahe Ausbildung in der Schwingungstechnik, Maschinendynamik und Strukturanalyse zu vermitteln.

Lehre

Bereitstellung von Arbeitsplätzen für messtechnische Übungen und Demonstrationen zu den Lehrveranstaltungen Maschinendynamik und Betriebsfestigkeit.

Praktika

Bereitstellung von Arbeitsplätzen für messtechnische Übungen und Demonstrationen zu den Lehrveranstaltungen Maschinendynamik und Betriebsfestigkeit.

  • Experimentelle Eigenfrequenzbestimmung (Wege zur Modalanalyse)
  • PC-gestützte Schwingungsmesstechnik an einem Kragarm
  • Schwingungsberechnung anhand eines FEM-Kragarmmodells
  • Messungen mit der Hydropulsanalge und der High-Speed-Camera
  • Schalldruck, Schallintensität und akustische Kamera
Kragarm
Kragarm

Abschlussarbeiten

In den vergangenen Semestern wurden eine Vielzahl von Projekten mit Bezug zur Maschinendynamik, Akustik und Strukturanalyse bearbeitet. Es wurden dabei sowohl Themen aus dem Bereich der Messdatenerfassung und Messdatenverarbeitung als auch Aufgabenstellungen mit theoretischem Schwerpunkt aufgegriffen.

Beispiel: Diplomarbeit im Bereich der Modalanalyse mit der Firma Krones AG

Auch künftig werden aus folgenden Gebieten Aufgabenstellungen bearbeitet:

  • Allgemeine Schwingungsmesstechnik
  • Maschinengeräusche, Akustik
  • Experimentelle Modalanalyse/Strukturanalyse
  • Auswuchten
  • Maschinenzustandsüberwachung und Schadensfrüherkennung
  • Anwendung der Dehnungsmessstreifen-Technik
  • Erfassung und Verarbeitung von Betriebslasten
  • Schwing- und Betriebsfestigkeit

Technologietransfer

Beratertätigkeit sowie Durchführung von Entwicklungsvorhaben und Projektbearbeitungen. Durchführung von Schulungen für in der Industrie tätige Ingenieure und Techniker.

Laboreinrichtungen

Es stehen dem Labor folgende Einrichtungen zur Verfügung:

  • Hydropulsanlage für Schwingungsfestigkeitsversuche
  • Versuchsaufbau zur Ermittlung der biegekritischen Drehzahl
  • Versuchsaufbau zur Früherkennung von Wälzlagerschäden
  • Demonstrationsaufbau "Einmassenschwinger"
  • Demonstrationsaufbau "Kreisel"
  • Schleifmaschine zur Demonstration von Maschinenschwingungen
  • Ultraschall-Schweißgerät
  • Einrichtungen zur Durchführung der experimentellen Modalanalyse
  • Einrichtungen zur Durchführung akustischer Messungen
  • Einrichtungen zur Erfassung und statistischen
    Verarbeitung von DMS-Daten zur Ermittlung von Betriebslasten
  • Messdatenerfassung und -verarbeitung auf PC-Basis
  • Modalanalysearbeitsplatz
  • Reflexionsarmer Raum
Reflexionsarmer Raum
Reflexionsarmer Raum

Geräte

Laservibrometer
Laservibrometer
Akustische Kamera
Akustische Kamera
Hochgeschwindigkeitskamera
Hochgeschwindigkeitskamera

Schwingungserreger

  • Hydropulsanlage mit 16 kN Zylinder und digitaler Steuer- und Regelelektronik
  • Hydropulsanlage mit 100 kN Zylinder u. a. der Firma Instron
  • Elektrischer Schwingungserreger bis 45N mit Verstärkereinheit Typ 4809 und 2706m, Fa. B&K
  • Beschleunigungskalibriergerät Typ 4294, Fa. Brüel & Kjaer
  • Diverse Impulskrafterreger

Messaufnehmer

  • Schwinungsmesser Typ 2513 mit Hand-Arm-Beschleunigungsaufnehmer
  • mehrere Triaxialbeschleunigungsaufnehmer z. B. B&K Typ 4326
  • verschiedene Beschleunigungsaufnehmer
  • Laservibormeter
  • Rotationsvibrometer   

Messgeräte

  • 4-Kanal dynamischer Signalanalysator HP 35670 A mit Tracking-Order-Analyse
  • Pulsesystem der Firma Brüel&Kjaer
  • 3-Kanal und 1-Kanal Trägerfrequenzmessverstärker mit DMS-Zubehör
  • 1-Kanal dynamischer Signalanalysator HP 3561 A mit Beschleunigungsaufnehmern
  • 2-Kanal dynamischer Signalanalysator HP 3562 A mit Beschleunigungsaufnehmern
  • A/D-Wandlerkarten z. B. NI DAQ 6024
  • Akustische Kamera der Firma GfA
  • programmierbarer Schallpegelmesser Fa. Brüel & Kjaer mit Peripherie
  • Schallintensitätsmessgerät Typ 4433, Fa. Brüel & Kjaer
  • Dynamischer Signalanalysator Typ 35660, Fa. HP mit diversen Beschleunigungsaufnehmern
  • High-Speed-Camera HCC-1000, Firma Vosskühler

Demonstrationsgeräte

  • Kreiselschwinger
  • Einmassenschwinger
  • Biegeschwinger

Software

  • Modalanalyse Software Star und Modal mit Schnittstelle zu FEM
  • Messdatenerfassung und -verarbeitung von DMS-Daten; Erstellung von Betriebslast-Spektren
  • Statistische Auswertung von Schwingfestigkeitsversuchen; Erstellung von Wöhlerlinien
  • Programme zur Berechnung von Biege- und Torsionsschwingungen
  • LabView, Software zur Messdatenerfassung und -verarbeitung auf PC