VDI 3727 Blatt 2-1984 Noise control by means of damping of structure-borne noise recommended applications.pdf

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1、DK 534.833.524.004.14 : 534.833.532 : 628.517.2351.77.078.3 : 614.1 : 534.832 (083.132) VDI-RICHTLINIEN November 1984VEREINDEUTSCHERINGENIEURESchallschutz durch KrperschalldmpfungAnwendungshinweiseVDI 3727Blatt 2Noise control by means of damping ofstructure-borne noiseRecommended applicationsInhalt

2、SeiteVorbemerkung 21 Zweck und Anwendung 22 Einsatzmglichkeiten 23 Hinweise zur Auswahl der Dmpfungssysteme 23.1 Akustische Gesichtspunkte 23.2 Betriebliche Anforderungen und Eigenschaften 63.3 Gesichtspunkte der Wirtschaftlichkeit und Massenerhhung 74 Anwendungs- und Verarbeitungshinweise 74.1 Eins

3、chichtige Entdrhnungsbelge 74.2 Verbundsysteme 104.3 Schwingungsabsorber 115 Ausfhrungsbeispiele 115.1 Anschauungsbeispiele 115.2 Schrifttumshinweise zu anderen ausgefhrten Beispielen 17Schrifttum 17VDI-Kommission LrmminderungAusschu Schallschutz durch KrperschalldmpfungVDI-Handbuch LrmminderungB974

4、908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 3727 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag GmbH, Dsseldorf 1984VorbemerkungDie vorliegendeRichtlinie erarbeitete der ArbeitskreisSchallschutz durch Krpers

5、challdmpfung“ (Obmann:Dipl.-Ing. H. Gahlau, Celle).1 Zweck und AnwendungDiese Richtlinie soll eine Orientierung ber den zweckmigen Einsatz der verschiedenen zur Verfugung stehenden Dmpfungssysteme zur Krperschallminderung anschwingenden Strukturen ermglichen.Sie steht in engem Zusammenhang mit der R

6、ichtlinieVDI 3727 Bl.l Schallschutz durch Krperschalldmpfung. Physikalische Grundlagen und Abschtzungsverfahren“ und wendet sich an den dort in Abschnitt 1 genannten Anwenderkreis.2 EinsatzmglichkeitenDer Einsatz krperschalldmpfender Manahmen zurMinderung der Luftschallabstrahlung ist nur eine Mglic

7、hkeit unter mehreren. Sie wird bevorzugt dann verwendet, wenndas Entstehen von Krperschall und die damit verbundene Abstrahlung nicht oder nicht ausreichenddurch konstruktive Manahmen verhindert werdenkann,vollstndige Kapselungen der Schallquellen nicht mglich oder verhltnismig aufwendig sind.Der An

8、wendungsbereich krperschalldmpfender Manahmen erstreckt sich von dnnen Blechen (z.B. Karosserieblech) bis zu extrem dicken Platten (z.B. Richttische)und betrifft sowohl die Schallpegehninderung an Neukonstruktionen als auch nachtrgliche Manahmen an bestehenden Maschinen, Gerten oder anderen Konstruk

9、tionen.Beispiele fr Einsatzmglichkeiten von Dmpfungssystemen und gedmpfte Bauteile enthlt T ab eile 1 .Dmpfungssysteme bernehmen in vielen Fllen nebender Krperschalldmpfung auch die Funktionen derWrmeisolation, des Korrosionsschutzes, der Schwitzwasserisolierung, der Metallklebung und auch der Erhhu

10、ng der Schalldmmung. Ferner eignen sich metallischeDmpfungsbelge, eine Kombination von geschichtetenMetallsegmenten und dem jeweils dazwischen befindlichen Dmpfungsstoff. Sie dmpfen nicht nur Biegewellen, sondern auch Schub- und Longitudinalwellen 32.Es handelt sich hierbei um selbstklebende Metall/

11、Kunststoffschichtungen mit inneren Segmentierungen (Bild1 Id). Sie wirken ber breite Temperaturbereiche undeignen sich besonders fr dickwandige und gekrmmteBauteile.Die bevorzugte Anwendung von einschichtigen Entdrh-nungsbelgen liegt wegen der erforderlichen Schichtdicken 2 X Blechdicke bei dnnen Bl

12、echen bis etwa3 mm. Einschichtige Belge eignen sich infolge der geringen Frequenzabhngigkeit besonders fr die Dmpfungber groe Frequenzbereiche und haben auch bei tiefenFrequenzen ihre Wirksamkeit. Nachteilig ist allerdings derrelativ schmale Temperaturbereich, in dem der Verlustfaktor hohe Werte auf

13、weist.Zur vorbergehenden Krperschalldmpfung bei der Bearbeitung ferromagnetischer Bleche (z.B. beim Abschleifenvon Schweinhten) sind Magnet-Matten geeignet. Jenach Bearbeitungsvorgang lassen sich bei dnnwandigen,schwachgedmpften Strukturen Pegelminderungen von5 bis 10 dB (A) erreichen 18.Verbundsyst

14、eme mit Kunststoffzwischenschicht sind zurDmpfung dickwandiger Bautee ber 3 mm Dicke,biegesteifer Konstruktionen (z.B. Bauteile mit Rippenversteifung) sowie schmaler Frequenzbereiche mit hohenKrperschallpegeln geeignet. Darber hinaus knnen sieauch wegen der maximalen Wirksamkeit in dem fr dieLrmmind

15、erung wichtigen Frequenzbereich fr dieSchallpegelminderung nicht breitbandig wirkender Gerusche gnstiger sein. Die Anwendung und Auswahl istmeist schwierig und erfordert die Beratung durch denHersteller, da die frequenzabhngige Dmpfung von denEigenschaften und Geometrien der Materialien bestimmtwird

16、.Die praktische Anwendung von Schwingungsabsorbernwurde erst m den letzten Jahren untersucht, so da diehierbei gewonnenen Erfahrungten noch auf relativ wenigeEinzelflle beschrnkt sind. Gnstige Einsatzbereiche knnen folgende spezielle Flle sein:Bauteile mit groer Dicke (J 3 mm Blechdicke).Punkte, an

17、denen eine Krperschallquelle mit derTragekonstruktion verbunden ist.Schwingungssysteme, bei denen bestimmte Frequenzbereiche durch Dmpfung beeinflut werden sollen(z.B. Rutschen von Schwingfrderern).Aggregate mit Rckkoppelungsschwingungen (z.B.Quietschen bei Gleitvorgngen, , Jfeifen“ undRattern“), be

18、i denen Schwingungsabsorber eineAbschwchung des Erregerkreises bewirken.Verbundsysteme mit Gas-, vorzugsweise Luft- (Doppelbleche) und Flssigkeitsschichten zeigen in einem weitenTemperaturbereich ein relativ breitbandiges Dmpfungsverhalten, jedoch mit Verlaufsformen, die wesentlichunter denen der Ve

19、rbundschichten unter Einschlu vonKunststoff liegen.3 Hinweise zur Auswahl der Dmpfungssysteme )3.1 Akustische GesichtspunkteDer Verlustfaktor d eines mit einschichtigen Entdrh-nungsbelgen belegten Bleches wird im allgemeinen alsKennkurve fr verschiedene Dickenverhltnisse XX =Belagdicke/Blechdicke) b

20、er der Temperatur fr die Frequenzen 200 Hz und 1000 Hz angegeben, Bild 1 bis 4.Diese Kennkurven sind fr das jeweilige Dmpfungssystemsehr unterschiedlich, so da zur Auswahl die Angaben derHersteller heranzuziehen sind.1) Auf Hersteller von Dmpfungssystemen wird in 27 hingewiesen.B974908A824A6748CAAAA

21、99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag GmbH, Dsseldorf 1984 VI 3727 Bltt 2Tabelle 1. Beispiele fr Einsatzmglichkeiten von Dmpfungssystemen zur Krperschallminderung-3-BauteileEinsatzbereich

22、AutomobilbauOmnibusseLastkraftwagenPersonen kraftwagenZugmaschinenfahrbare ArbeitsmaschinenBaumaschinenKehrmaschinenTraktorenHaushaltsgerteFilmprojektoren, KamerasGeschirrsplmaschineSpleWschetrocknerWaschmaschineWrasenabzugHochbauAufzugsanlagenBadewannenBrausetassenFassadenverkleidungFensterbnke(aus

23、 Aluminium, Stahl)GaragentoreLftungsanlagenMetailfubodenMetallprofiidcherMetall treppenMlischluckaniagenRolladenRolltreppenBodenblech, Tren, Kofferraum,Stirnwand, Dach, Motorverkleidung, Zylinderkopfabdeckung,Luftfiltergehuse, lwanne,Abgasanlage in Verbindung mitWrmeisolierungen, Armaturentafel, Rad

24、verkleidung, Fahrerkabine (bei Lkw und Zugmaschinen)EinsatzbereichMaschinen- undApparatebauContainerEDV-AnlagenElektromotorenFernschreiberFrderanlagenGranuiatorenKalkofenbeschickungsvorrichtungKompressorenKopiermaschinenKreissgenMehrzweckkabinenRammgerterotierende Stahltrommeln(z.B. Mllverdichter,Dr

25、ageekessei)Rtteltische, SchalungenSchurren fr MaterialfrderungSpi nnereimasch i nenTransformatorenTurbinenanlagenVentilatorenWer kzeugmasch i nenSchienenfahrzeuge undSchienenwegebauEisenbahnbrcken aus StahlLokomotivenRadscheibenScheibenbremsenSchlaf-, Reisezug-, Groraumwagen, TriebwagenSchienenSchif

26、fbauFhrschiffeMotorjachtenMotorschiffeBauteilealle BlechflchenVerkleidungsblecheGehuse (bei Gromaschinen),Haube fr LfterradVerkleidungsblecheVerkleidu ngsblecheRohre fr die Frderung,GehuseAuffangbehlterHaubenverkleidungVerkleidungsblecheSgebltter und VerkleidungsblecheSeitenwnde, Zwischenwnde,Tor, D

27、achVerkleidungenTischunterseite, Schalflche,Unterkonstruktion einschlielichaller Trger und VersteifungenVerkleidungsblechesog. Vorsatzschalen (Verkleidungsbleche)VerkleidungsblecheVerkleidungsbleche, Materialrutschengroflchige KonstruktionsteileFahrerstand, MotorverkleidungBremsbelaghalterFuboden, S

28、eitenverkleidung,Dach, Klimagerte, ZwischenwndeSchienenstegMaschinenraum, Schiffskrper,Schottwnde, Wellenlagerung,befahrbare Deckteile beiFhrschiffenFahrerkabine an Baggern,Radladern, Schrfraupen,Straenwalzen, dnnwandigeVerkleidungsblecheFahrerkabine, dnnwandigeVerkleidungenMotorverkleidung, Radverk

29、leidung, Fahrerkabine, dnnwandige VerkleidungenGehuseBehlterAbsteilflche, WaschmuldeGehuseverkleidungGehuseverkleidung, MotorgrundplatteGeblseverkleidung, AnsaugtrichterKabinenauenwandKanleSchachtRolladenprofiieVerkleidungenBei blichen Dickenverhltnissen von etwa X = 2 lassensich Verlustfaktoren von

30、 etwa 0,1 bis 0,2 erreichen.Metallische Dmpfungsbelge knnen formal wie Ent-drhnungsbelge dimensioniert werden. Das in derRichtlinie VDI 3727 Bl. 1, Seite 12, Spalte 2, genarmteProdukt (2 * 2) erreicht im Optimum 10 N/m 31Bei Verbundsystemen mit Kunststoffzwischenschichtist zustzlich zu der Abhngigke

31、it von den Dickenverhltnissen der Schichten die Frequenzabhngigkeit iminteressierenden Frequenzbereich anzugeben, Bild 5.Im gnstigen Temperaturbereich werden fr symmetrische Verbundsysteme Verlustfaktoren c/ges bis etwaB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC

32、1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDI 3727 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag GmbH, Dsseldorf 1984Bild 1. Verlustfaktor eines Entdrhnungsbelages auf derBasis einer wrigen Kunststoffdispersion auf Stahlblech (eiaenes,streifenfrmiges Probeblech) in Abhngigkeit von der

33、 Temperatur und vom Verhltnis Belagdicke/Blechdicke fr die Frequenzvon 200 Hz (strichelierte Kurven) und 1000 Hz (durchgezogeneKurven)Bild 2. Verlustfaktor c/ eines 2-Komponenten-Entdrhnungs-belages auf Stahlblech (ebenes, streifenfrmiges Probeblech) inAbhngigkeit von der Temperatur und dem Verhltni

34、s Belagdicke/Blechdicke fr die Frequenz von 200 HzBild 3. Verlustfaktor eines Materials zur Luftschalldmmungmit krperschalldmpfenden Eigenschaften auf Stahlblech(ebenes, streifenfrmiges Probeblech) in Abhngigkeit von derTemperatur und dem Verhltnis Belagdicke/Blechdicke fr dieFrequenz von 200 Hz1,00

35、,5OA0,3l 0,2op0,050,040,030,020,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 10,0 _ BelagdickeBlechdickeBild 4. Kennkurve eines Entdrhnungsbelages auf der Basis einerwrigen Kunststoffdispersion fr verschiedene Tragblechmaterialien (ebenes, streifenfrmiges Probeblech) in Abhngigkeit vomVerhltnis Belagdicke/Blechdicke, glti

36、g fr eine Frequenz von200 Hz und eine Temperatur von 20 C. Die Materialdmpfungd2 des Belages betrgt 0,38.TemperaturBild 5. Abhngigkeit des Verlustfaktors eines Verbundsystemsvon der Unsymmetrie fr eine Frequenz von 100 Hz10000Ns/m1000Qc1050 100 500 1000 Hz 5000fl FrequenzBild 6. Beispiel fr den Resi

37、stanzverlauf eines Schwingungsabsorbers (scheibenfrmiger Absorber mit einer Masse von 0,1 kg)y /y/#AL O7/ / / cu/FeB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag GmbH, Dsseldo

38、rf 1984 VDI 3727 Blatt 2 - 5 -0,6 bis 0,8 erreicht, fr unsymmetrische 0,1 bis 0,5. DerVerlustfaktor fr Doppelbleche bewegt sich maximalzwischen 0,05 und 0,1 31. Die Kennkurven fr Schwingungsabsorber stellen dieResistanz in Abhngigkeit von der Frequenz dar, wobeifr die Dmpfungswirkung die cut-off “-F

39、requenz /ceine wichtige Kenngre darstellt, Bild 6.Die Auswahl der optimal geeigneten Materialien munach den zu erwartenden Oberflchentemperaturen imnormalen Betriebszustand getroffen werden. In Bild 7sind die Temperaturbereiche eingezeichnet, in deneneine ausreichend hohe Dmpfung mit handelsblichenM

40、aterialien erreicht werden kann.Fr eine erste Orientierung ber die handelsblichenDmpfungsmaterialien unter dem Gesichtspunkt derzustzlichen Masse kann Bild 8 dienen, wobei die Erreichung eines Verlustfaktors 0,03 wurde vorgenommen, da dieser hufig schon durch Vordmpfung wie z.B. Formgebung erreichtw

41、ird, so da die Wirkung eines schalldmpfenden Systems erst dann eintritt, wenndieser Wert berschritten wird. Fr sehrniedrige Vordmpfungen gelten andereGesichtspunkte.Die Ermittlung des Massenzuwachseskann aus der Dichte p und der bentigten Materialdicke vorgenommen werden.0,03 frX312X6XSWO5321 10-a 3

42、I 70-2532W-3l-60-3- bA“ 1 5 V/-7 /-40 -20 0 20 40 60Temperatur80 WO 120 X 160Bild 7. Dmpfungssysteme (heutige Serienprodukte) fr verschiedene Temperaturbereiche1 Dmpfungsfolie aus Thermoplast, 200 Hz, X = 22 Einschichtbelag aus 2-Komponenten-Material,200 Hz, X = 23 Einschichtbelag aus Kunststoffdisp

43、ersion, 200 Hz,X = 24 Einschichtbelag aus 2-Komponenten-Material,200 Hz,X = 25 Verbundsystem, 200 Hz, 4:1:1 (Tragbl.4 mm,Zwischensch. 1 mm, Deckbl. 1 mm)5A Verbundsystem, 1000 Hz, 4 : 1 : 1 (Tragbl.4 mm,Zwischensch. 1 mm, Deckbl. 1 mm)6 Verbundsystem, 200 Hz, 2:2:1 (Tragbl. 2 mm,Zwischensch. 2 mm, D

44、eckbl. 1 mm)0,06 bis 0,2 gekeimzeichnet, so da der Gesamtverlustfaktor entsprechend Gleichung (19) aus der RichtlinieVDI 3727 Bl.l relativ niedrig ist. Das Produkt jE2 2 liegtim Mittel um 10 niedriger als bei Entdrhnungsbelgen.ESE33ECSsssssES3siehe HerstellerangabenKunststoff-DispersionBi tumenemuls

45、ionplattenfrmige Dmpfungsbelge(z.B. Pappen, Thermoplaste,Duroplaste)Schmelzbelge(z.B. Bitumen, Thermoplaste)Piastisole (Unterbodenschutz)Elastomer2- Komponenten-Materialien(Duroplaste)LuftschalIdmmatte(biegeweich, schwer)viskoelastischer SchaumWrmeisolationsmasse (wssrigeKunststo ffdispersion)einsch

46、ichtige Isolierstoffe mitDmpfungseigenschaften (z.B.getrnkte Schume, Faservliese)mehrschichtige Isolierstoffe mitDmpfungseigenschaften (z.B.Masse- Feder-Systeme)Verbundsystem als Halbzeug *)0,5 1,0 1,5 2,0Dichte (trocken)kg/m 3,0- 10*) Hierunter ist ein System aus einer festen Abdeckschicht mit eine

47、r viskoelastischenSchicht zu verstehen, welches auf eine vorhandene Konstruktion aufgebracht werden kann.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11- 6 - VDI 3727 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag

48、GmbH, Dsseldorf 1984Solche Materialien sind deswegen fr die Dmpfung vonBiegeschwingungen ungeeignet, werden allerdings bei derKrperschalldmmung recht wirksam eingesetzt.Fr die akustische Wirksamkeit ist es gleichgltig, auf welcher Seite die Belegung des Dmpfungssystems erfolgt.Hinsichtlich des Belegungsumfangs enthlt VDI 3727 Bl.l,Abschnitt 3.6.4, Hinweise.3.2 Betriebliche Anforderungen und Eigenschaften3.2.1 Brand-, Wrme- und KltebestndigkeitUnter Bercksichtigung der heutig