DE102007024431A1

DE102007024431A1 - Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen

Info

Publication number: DE102007024431A1
Application number: DE200710024431
Authority: DE
Inventors: Ali Özkan; Jens Stengl
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-11-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen an einer vibrierenden Vorrichtung, insbesondere an einer servohydraulischen Prüfeinrichtung wie einem Hydro-Pulser, mit einer Dämpfermasse (9), die über eine Aufnahmekonsole (12) mit Schwingungen der vibrierenden Vorrichtung beaufschlagt ist, wobei Mittel an der Dämpfermasse (9) vorgesehen sind, die eine Schwingungstilgung in eine Koordinatenrichtung, insbesondere in vertikaler Richtung, zumindest teilweise unterbinden. Um einen universellen Einsatz einer gattungsgemäßen Vorrichtung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Dämpfermasse (9) zusätzlich an einem Tragrahmen (2), elastisch gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Um insbesondere Resonanzschwingungen von vibrierenden Vorrichtungen auszugleichen, sind so genannte Schwingungstilger oder Schwingungsdämpfer bekannt. Durch gezieltes Befestigen eines zusätzlichen Feder-Masse-Systems am vibrierenden Bauteil sowie die Abstimmung der Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers auf die Problemfrequenz kann am vibrierenden Bauteil eine drastische Reduzierung der Schwingungsamplitude erzielt werden. Derartige Schwingungsdämpfer werden sowohl für Bauwerke als auch für Fahrzeuge oder andere vibrierende Vorrichtungen oder Bauteile eingesetzt.
Aus der DE 38 23 206 A1 ist eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen an einem Bauwerk bekannt, bei der eine kreisringförmige Dämpfermasse über eine Konsole am Bauwerk befestigt ist. Zwischen der Dämpfermasse und der Konsole erstrecken sich mehrere Pendelstäbe, die eine Schwingungstilgung in vertikaler Richtung zumindest teilweise unterbinden. Um das Bauwerk insbesondere im Bereich der Resonanzfrequenz zu bedämpfen, sind zusätzliche dämpfende Reibungsfederelemente vorgesehen, die zwischen den Pendelstäben und dem Bauwerk angeordnet sind.
Da die baulichen Bedingungen in Abhängigkeit des zu bedämpfenden Vorrichtung stark variieren, lässt sich eine derartig komplizierte Bedämpfung nicht überall einsetzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen zu schaffen, die universell einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus Merkmalen der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen an einer vibrierenden Vorrichtung vorgeschlagen, bei der eine Dämpfermasse, zusätzlich zu ihrer Verbindung mit der Aufnahmekonsole an einem Tragrahmen, der nicht unmittelbar mit Schwingungen der vibrierenden Vorrichtung beaufschlagt ist, elastisch gelagert ist. Für die Bedämpfung im Bereich der Resonanzfrequenz wird die Schwingungstilgung in eine Koordinatenrichtung, insbesondere in vertikaler Richtung, zumindest teilweise unterbunden.
Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz bei servohydraulischen Prüfeinrichtung wie beispielsweise einem Hydro-Pulser, geeignet. Die elastische Lagerung bewirkt, dass die Schwingungstilgung im wesentlichen in den zwei, nicht unterdrückten Koordinatenrichtungen, d. h. in einer Ebene erfolgt. Die gezielte Schwingungstilgung in vorzugsweise x- und y-Richtung ermöglicht den Hydro-Pulser im Bereich der Resonanzfrequenz zu bedämpfen. Durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung lässt sich diese überall im Nahbereich einer vibrierenden Vorrichtung aufstellen und an diese über die Aufnahmekonsole anschließen.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung kann das Mittel an der Dämpfermasse ein Lagerstab sein, der mit einem Ende an der Dämpfermasse und mit seinem anderen Ende an dem Tragrahmen befestigt ist. Vorzugsweise ist der Lagerstab ein flexibler Draht, an dem die Dämpfermasse am Tragrahmen aufgehängt ist.
Eine stabile Konstruktion wird erreicht, wenn der Tragrahmen zwei seitliche Stützen umfasst, die durch einen Querträger miteinander verbunden sind.
Der Lagerstab kann einerseits mit dem Querträger des Tragrahmens und andererseits mit der Dämpfermasse verbunden sein. Damit wird die Dämpfermasse bezüglich des Tragrahmens hängend gelagert.
Die Schwingungen lassen sich in einfacher Weise über zwei, beidseitig der Dämpfermasse angeordnete, elastische Gummilager übertragen, die wiederum an dem Tragrahmen befestigt sind.
Wenn jedes Gummilager in axialer Richtung der Dämpfermasse steif ausgebildet ist, kann die Schwingungstilgung auch noch in einer weiteren Koordinatenrichtung unterbunden werden.
Die Abstimmung zwischen der Eigenfrequenz der Dämpfermasse und der zu eliminierenden Schwingungsfrequenz der vibrierenden Vorrichtung kann vereinfacht werden, wenn die Dämpfermasse zylindrisch ausgebildet ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die einen Tragrahmen 2 umfasst. Der Tragrahmen 2 weist eine Grundplatte 3 auf, auf der zwei aufrechte Stützen 4 und 5 befestigt sind. Die beiden aufrechten Stützen 4 und 5 sind durch einen Querträger 6 und durch diagonal angeordnete Streben 7 und 8 zu einer stabilen Einheit verbunden.
Innerhalb des vom Tragrahmen 2 aufgespannten Raumes ist eine zylindrische Dämpfermasse 9 über zwei elastische Gummilager 10 und 11 an dem Tragrahmen 2 gelagert. Die elastischen Gummilager 10 und 11 erlauben eine Schwingungstilgung in alle Koordinatenrichtungen, die aus dem der Figur links beigeordneten Koordinatensystem hervorgehen.
Die Schwingungen der nicht dargestellten vibrierenden Vorrichtung werden über eine Aufnahmekonsole 12 auf die Dämpfermasse 9 übertragen.
Zusätzlich zu der Anbindung der Dämpfermasse 9 über die elastischen Gummilager 10 und 11 an den Tragrahmen 2 sind zwei flexible Lagerstäbe 13 und 14 vorgesehen, an denen die Dämpfermasse 9 an dem Querträger 6 des Tragrahmens 2 gewissermaßen aufgehängt ist.
Die Schwingungstilgung erfolgt derart, dass die Schwingungen von der Aufnahmekonsole 12 auf die Dämpfermasse 9 übertragen werden. Die Schwingungen in z-Richtung werden durch die Lagerstäbe 13 und 14 nahezu unterbunden, während die Schwingungen in x- und y-Richtung durch die Eigenschwingung des Systems gedämpft bzw. getilgt werden. Wenn die elastischen Gummilager 10 und 11 in x-Richtung steifer als in y-Richtung ausgebildet sind, dann lässt sich zusätzlich die Schwingungstilgung in x-Richtung beeinflussen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3823206 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen an einer vibrierenden Vorrichtung, insbesondere an einer servohydraulischen Prüfeinrichtung wie einem Hydro-Pulser, – mit einer Dämpfermasse (9), die über eine Aufnahmekonsole (12) mit Schwingungen der vibrierenden Vorrichtung beaufschlagt ist, – wobei Mittel an der Dämpfermasse (9) vorgesehen sind, die eine Schwingungstilgung in eine Koordinatenrichtung, insbesondere in vertikaler Richtung, zumindest teilweise unterbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfermasse (9) zusätzlich an einem Tragrahmen (2), elastisch gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel an der Dämpfermasse (9) ein Lagerstab (13, 14) ist, der mit einem Ende an der Dämpfermasse (9) und mit seinem anderen Ende an dem Tragrahmen (2) befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (2) zwei seitliche Stützen (4, 5) umfasst, die durch einen Querträger (6) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerstab (13, 14) einerseits mit dem Querträger (6) des Tragrahmens (2) und andererseits mit der Dämpfermasse (9) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Dämpfermasse (9) jeweils ein elastisches Gummilager (10, 11) angeordnet ist, das an dem Tragrahmen (2) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gummilager (10, 11) in axialer Richtung der Dämpfermasse (9) steif ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfermasse (9) zylindrisch ausgebildet ist.