Massenbedämpfung

 

Massen wirken auf physikalische Vorgänge bedämpfend. Zum Wärmeschutz und Schallschutz sind unter den Stichworten Masse und Massengesetz  entsprechende Ausführungen nachzulesen. Der Begriff Massenbedämpfung ist aber vorrangig bei Maßnahmen zur Schwingungsisolierung von  technischen Geräten üblich, welche mechanische Wechselkräfte erzeugen.  Solche Wechselkräfte entstehen z.B. durch Unwuchten bei Kreisbewegungen oder durch Kolbenbewegungen. Als Beispiele können hier Ventilatoren,  Kompressoren, Waschmaschinen oder Verbrennungsmotoren angeführt werden. Die Wechselkräfte üben Beschleunigungen auf die Massen des Gerätestandplatzes aus, die sich dann als Schwingungen oder Körperschall über den Boden und angrenzende Bauteile ausbreiten und bemerkbar   machen. Innerhalb des Gebäudes bzw. in der Nachbarschaft kann es   hierdurch zu Störungen kommen, welche durch  Schwingungsisoliermaßnahmen zu mindern sind.   Physikalisch lässt sich  die Wechselkraft als Produkt aus Masse und Beschleunigung (F = m x a)  ausdrücken und es ist ersichtlich, dass bei einer vorgegebenen Kraft die Beschleunigung umso geringer ist, je größer die zu beschleunigende Masse  ist. Daher ist es sinnvoll, mehrere Anlagenteile zu einer größeren Einheit zusammenzufassen und das Gerät bzw. die Geräte auf einem  Maschinenfundament aufzustellen. Die Bemessung der Fundamentmasse erfolgt in Abhängigkeit der Erregermasse und der Erregerfrequenz. Je größer  die Fundamentmasse gewählt wird, umso geringer ist die  Schwingungsamplitude. Diese Bemessung bzw. Maßnahme wird als  Massenbedämpfung bezeichnet. Die zusätzliche Masse des Maschinenfundamentes ist im Normalfall deutlich größer als die  Gerätemasse.

 

Da bei Schwingungsisoliermaßnahmen die Steifigkeit der federnden  Aufstellung nicht beliebig klein gewählt werden kann, ist durch  Massenvergrößerung des Maschinenfundamentes auch eine Minderung der  Systemeigenfrequenz möglich. Für eine effektive Schwingungsisolierung  muss diese nämlich deutlich unter der Erregerfrequenz liegen.

 

Eine Sonderform der Massenbedämpfung ist die Anwendung von  Tilgermassen. Hierbei werden eine oder mehrere Massen zusätzlich auf dem  Schwingungserreger oder dessen Maschinenfundament elastisch  gelagert. Hierbei wird die Eigenfrequenz dieses Zusatzsystems so gewählt,  dass die Tilgermasse entgegen der Erregermasse schwingt und so zur  teilweisen Auslöschung der Erregerkräfte führt.