Werden die von einer Maschine ausgehenden Störungen von der Umgebung ferngehalten, bezeichnet man die dämmende Wirkung von SCHWINGMETALL als Aktiv-Entstörung. Werden empfindliche Geräte gegen Störungen aus der Umgebung geschützt, spricht man von Passiv-Entstörung. Je nach Art der Schwingungserregung können die Störungen periodisch oder stoßartig erfolgen.
Erschütterungsdämmung (Schwingungsisolation)
Für die Erschütterungsdämmung beruht die dämmende Wirkung der Gummi-Metall-Elemente auf der Tatsache, dass oberhalb des Resonanzgebietes die Kraft der trägen Masse der federnd gelagerten Maschine nicht mehr gleich- sinnig mit der Erregerkraft schwingt, sondern ihr phasenverschoben entgegenwirkt. Voraussetzung für die dämmende Wirkung von SCHWINGMETALL ist also, dass die Erregerschwingungszahlen Verr der erregenden Kräfte und Momente wenigstens um das =1,41-fache größer sein müssen als die jeweiligen Eigenschwingungszahlen.
Die dämmende Wirkung wird wertmäßig durch die folgenden Formeln für den Isoliergrad η bzw. die Dämmung D bestimmt.
Die vorstehenden Formeln gelten für einen Einmassenschwinger und setzen voraus, daß die Eingangsimpedanz des Fundamentes unendlich groß ist, d. h. aus einer unendlich großen und starren Masse besteht. Wenn diese Voraussetzungen nicht erfüllt werden, können entsprechend der Eingangsimpedanz des Fundamentes Unterschiede zwischen errechneten und gemessenen Werten bestehen.
Körperschalldämmung
Körperschall breitet sich in festen und flüssigen Medien wellenförmig aus. Stößt die Welle dabei auf eine Übergangsstelle zweier unterschiedlicher Werkstoffe , so wird sie teilweise reflektiert, d. h. in ihrer Ausbreitung gehindert. Die Reflexion ist um so größer, je größer der Impedanzsprung ρ ist:
- Z – Impedanz
- E – Elastizitätmodul
- ρ – Dichte
- c-Schallgeschwindigkeit
Elastomer-Werkstoffe besitzen allgemein niedrigen Elastizitätsmodul und geringe Dichte. Im Gegensatz dazu werden im Maschinenbau und Bauwesen Materialien mit hohen Elastizitätsmoduli und Dichten eingesetzt. Daraus resultieren bei der Anwendung von Elastomer-Werkstoffen für federnde Lagerungen die außergewöhnlich wirkungsvollen körperschalldämmenden Eigenschaften.
Setzt man für den Stahl
E = 2,1 * 105 N/mm; ρ = 7,85 g/cm3
Und für Elastomer-Werkstoff (Naturkautschuk, 55 ShoreA)
E = 10,5 N/mm2; = 1,2 g/cm3
So errechnet sich das Impedanzverhältnis ρ zu
ρ = 362
Und die Dämmung R zu
R = 0,989
Das heißt, daß praktisch 99 % der sich wellförmig ausbreitenden Körperschallintensität reflektiert werden.