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Statik, Festigkeitslehre, Kinematik/Kinetik, 4. Auflage

Schwingungstilgung

Ein Schwinger (z. B. ein Feder-Masse-System) schwingt bei einmaliger Anregung (Auslenkung, Stoß, ....) mit einer ihm eigenen Kreisfrequenz, seiner “Eigenkreisfrerquenz”

Bei äußerer periodischer Erregung des Systems (z. B. Federfußpunkterregung) werden die Amplituden der Masse m1 um so größer, je dichter die Erregerkreisfrequenz Ω bei ω e1 liegt (Resonanzfall: Ω = ω e1).

Die zwangserregte Schwingung der Masse m1 kann jedoch weitgehend getilgt (beseitigt) werden, wenn an m1 ein beliebiger Zusatzschwinger (Feder-Masse, mathematisches Pendel, Körperpendel, .. ..) angebracht wird, dessen Eigenkreisfrequenz ω e1 mit der Erregerkreisfrequenz Ω übereinstimmt:

Feder-Masse-Tilger

Tilger als  
mathematisches Pendel

 

 

 

 

 

 

 

 

Tilger als            
KörperpendelDann treten an der zwangserregten Masse m1 fast keine Schwingungen auf, während der Zusatzschwinger sich mit großen Ausschlägen bewegt.

Bei der technischen Realisierung wird der Zusatzschwinger häufig gekapselt (versteckt). Er befindet sich z. B. im Fundament einer Antriebsanlage oder im Kotflügel von Fahrzeugen und ist für den Benutzer nicht sichtbar. Dafür garantieren die kleinen Ausschläge des ursprünglichen Systems einen ruhigen Lauf.

Eine Ausnahme ist der größte Schwingungstilger der Welt, der sich im höchsten Gebäude (508 m) der Welt befindet.

In Taipei - in einem sehr stark durch Erdbeben gefährdeten Gebiet - wurde in der Spitze des riesigen Gebäudes ein Schwingungstilger in Form eines Pendels mit einer Masse von mehr als 800 t angebracht (links sieht man die Pendelmasse während des Baus).

Das Pendel erstreckt sich über mehrere Etagen (schematische Darstellung rechts, siehe z. B. auch hier ), die vergoldete Kugel ist die Attraktion in dem “Restaurant über den Wolken”.

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