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Schwingungsdämpfer optimieren Nutzfahrzeuge

Maschinenelemente
Schwingungsdämpfer optimieren Nutzfahrzeuge

Unerwünschte Schwingungen lassen sich mit Hilfe von Schwingungsdämpfern gut in den Griff bekommen, wie zwei Beispiele aus dem Nutzfahrzeugbau zeigen. Da ist einerseits der Umbau von Diesel- auf Elektroantrieb, andererseits die Entkopplung von Zusatzaggregaten wie Kompressoren in Wohnmobilen. In beiden Fällen führte initial ein Berechnungstool von ACE Stoßdämpfer zur passenden Lösung.

Der Umstieg auf einen Elektroantrieb wirft bei Nutzfahrzeugen häufig die Frage auf, wie sich beim Beschleunigen verhindern lässt, dass Elektromotoren zu stark schwingen und sich die Kräfte zu sehr auf die Karosserie übertragen. Die ACE Stoßdämpfer GmbH in Langenfeld, Anbieter von Stoß- und Schwingungsdämpfern, liefert für diese Fälle auf ihrer Homepage ein Berechnungsprogramm zur schnellen, einfachen Ermittlung passender Maschinenelemente.

Dieses Tool führte einen Umrüster kleinerer Lkw und Transporter zur Kontaktaufnahme mit den Langenfeldern und im anschließenden Beratungsprozess zeigte sich, dass die gesamte Umbaukonstruktion mitsamt den nachgerüsteten Komponenten am und im Fahrzeug inklusive des 400-V-Motors vor schädlichen Stößen und Vibrationen zu schützen ist.

Gefragt sind kompakte Bauelemente

Weil auch beim Retrofit auf E-Motoren jeder Zentimeter zählt, kommen nur sehr kompakte Bauteile infrage. Dieses Kriterium erfüllen die Konuslager des Typs 6051CN12M von ACE. Zudem sind sie kurzfristig lieferbar und einfach zu montieren. Diese für Fahrzeugkabinen entwickelten Maschinenelemente können sowohl Schwingungen beseitigen als auch Stöße wirksam dämpfen. Bei einer Eigenfrequenz von 6,9 bis 11,0 Hz sind sie pro Konuslager für Belastungsbereiche von 69,3 bis 173,4 kg vorgesehen.

Maschinenelemente schützen in luftiger Höhe

Noch wichtiger für den Einsatzzweck: sie sind abreißsicher. So ist ausgeschlossen, dass sie sich im sensiblen Motorbereich selbstständig machen und eventuell auf der Straße landen. Dadurch sind Maschine und Straßenverkehr mit allen teilnehmenden Personen geschützt. Die Kooperation zwischen ACE und den Umrüstungsspezialisten erstreckt sich mittlerweile von der Schwingungsisolierung von 550 kg schweren E-Motoren der 800-V-Klasse bis hin zu Lösungen zur Geschwindigkeitsregulierung an Fahrzeugaufbauten und Ladevorrichtungen mithilfe von Industriegasfedern.

Geräuschentwicklung dämpfen

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Schwingungsdämpfern ist die Dämpfung der Geräuschkulisse durch Zusatzaggregate – etwa von Klimaanlagen oder Druckluftanlagen. Das gilt zum Beispiel bei Wohnmobilen vor allem auch abseits des Fahrbetriebs. Konkret waren in einem Fall zwei Zusatzkompressoren für Federung, Türen und Toiletten das Problem. In einem der Technik- und Versorgungsbereiche unterhalb des Wohnmobils montiert, übertrugen sie die Schwingungen auf die Karosserie. Dies führte in Intervallen von 15 bis 30 min zu deutlich spür- und hörbaren Vibrationen, die der Eigentümer vor allem nachts nicht tolerieren wollte. Als gelernter Maschinenbau-Ingenieur machte auch er sich auf die Suche nach Schwingungsdämpfern und nutzte das ACE-Auslegungstool.

Nach Berücksichtigung aller für die jeweilige Konstruktion relevanten Eckdaten wie Gewicht und Lagerungspunkten berechnet dieses unter anderem den Massenschwerpunkt der Maschine und somit die individuelle Belastung der Auflagerpunkte, wobei sich auch außermittige Belastungen eingeben lassen. Im vorliegenden Fall schlug das Programm Bubble Mounts des Typs BM-50641 vor. Diese preisgünstigen und effizienten Schwingungsdämpfer erreichen unter den vorliegenden Bedingungen einen Isoliergrad von 95,65 %.

Bubble Mounts sind konzipiert für die effiziente Isolierung leichter Lasten in der Luftfahrtelektronik, an Computern oder zur Lagerung von besonders empfindlichem medizinischem Equipment. Die kleinen und kompakten Helfer sind prädestiniert für den Einsatz unter Auflast in vertikalen Druckbelastungen und eignen sich deshalb in besonderer Weise auch für die effektive Isolierung von Kleinpumpen oder von Kompressoren wie zum Beispiel bei Wohnmobilen. So klein sie auch sind, so groß ist ihre Dämpfungsleistung. Auf Wunsch ist diese durch Verwendung von Silikon noch steigerbar. Die Eigenfrequenz ist bei einer Nennlast von 8 Hz so niedrig, dass schädliche Schwingungen in den meisten Fällen effektiv beseitigt werden. (co)

www.ace-ace.de

Weitere Details zu Lösungen für Nutzfahrzeuge

Zur Berechnung von Schwingungsdämpfern stellt ACE Stoßdämpfer auf seiner Website ein Auslegungstool zur Verfügung, das mittels einiger Basisdaten den idealen Schwingungsdämpfer errechnet.



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