Validierung eines adaptiven Tilgers an einer Produktionsmaschine mit den Methoden der Operationellen Modalanalyse

摘要

In zahlreichen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus bestehen Schwingungsprobleme, die einen effizienteren Produktionsprozess vermeiden oder sogar bereits im regularen Betrieb Schadigungsmechanismen verursachen und damit Massnahmen zur Schwingungsminderung erfordern. Der Einsatz von passiven, adaptiven oder aktiven Schwingungstilgern ist dabei eine vielversprechende Moglichkeit. Im hier vorgestellten Beitrag wird das Konzept eines adaptiven Schwingungstilgers an einer Produktionsmaschine vorgestellt. Ziel der Applikation des Tilgers ist die Schwingungsminderung zur Steigerung der Effektivitat des Produktionsprozesses, um dadurch ein hoheres Mass an Stuckzahlen zu produzieren. Zu diesem Zweck wurde, basierend auf umfangreichen experimentellen Untersuchungen, eine Systemidentifikation der Produktionsmaschine durchgefuhrt, um darauf aufbauend mittels einer Gesamtsystemsimulation in MATLAB verschiedene Tilgerkonzepte numerisch zu erproben und zu bewerten. Fur die Validierung des adaptiven Schwingungstilgers hinsichtlich der angestrebten Schwingungsminderung an der Produktionsmaschine werden die Ordnungsanalyse sowie die Methode der operationeilen Modalanalyse verwendet. Die Messungen und daraus resultierenden Analyseergebnisse werden mit und ohne Schwingungstilger unter realen Betriebsbedingungen betrachtet und diskutiert. Die Ergebnisse zeigen eine breitbandige Schwingungsminderung, wobei eine Reduktion des spektralen Amplitudenniveaus der 2. Motorordnung am Tilgerort von 85% erreicht wird.