Schwingungsisolierung Hydrolager halten Schwingungen von Kabinen mobiler Arbeitsmaschinen fern

Der Dämpfungseffekt von Hydrolagern und -buchsen basiert einerseits auf der Steifigkeit elastomerer Werkstoffe, andererseits auf der Masseträgheit und Reibung des Fluids, das in den schallisolierenden Trennelementen eingeschlossen ist. Dieses doppelte Wirkprinzip hat sich zur Schwingungs- und Körperschallisolierung bei größeren mobilen Arbeitsmaschinen als ideal erwiesen.

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Der Schutz des Maschinenbedieners vor Vibration und Lärm spielt eine immer wichtigere Rolle. Gerade mobile Arbeitsmaschinen können länger ermüdungsfrei betrieben werden, wenn die Belastungen für die Bediener auf ein Mindestmaß reduziert sind. Die Europäische Union hat den Arbeitnehmerschutz in Vorschriften fixiert. Diese Verordnungen werden nun schrittweise in nationales Recht umgesetzt. Somit besteht für Hersteller mobiler Arbeitsmaschinen dringender Handlungsbedarf.

Mobile Arbeitsmaschinen haben Antriebe mit leistungsstarken Motoren. Größere Maschinen verfügen in der Regel zudem über Kabinen für Fahrer und Maschinenbediener. Für die Lagerung solcher Kabinen werden sehr häufig Konuslager eingesetzt (Bild 1). Sie ermöglichen eine gute Schwingungsisolationswirkung in axialer Richtung und eine gute Führung der zu lagernden Massen in radialer Richtung. Erreicht wird dies aufgrund der relativ höheren Steifigkeit des Konuslagers sowohl in radialer als auch in axialer Richtung. Für die Herstellung dieser Elastomer-Verbundlager kommen in der Regel niedrigdämpfende Elastomere zur Anwendung, denn das Hauptziel ist die Isolation von Schwingungen.

Motoren und Kabinen verhalten sich niederfrequent wie starre Massen. Die zugehörigen ausgeprägten Eigenfrequenzen der federnd gelagerten Masse äußern sich zum Beispiel durch Nicken oder Wanken. Die bei diesen Eigenfrequenzen auftretenden Resonanzüberhöhungen lassen sich durch eine entsprechende Dämpfung reduzieren. Um aber gleichzeitig Lagerelemente mit geringstmöglichem Bauraum nutzen zu können, hat sich die Integration einer hydraulischen Dämpfung in die Elastomer-Verbundteile in Form von Hydrolagern oder Hydrobuchsen als ideal erwiesen.

Niederfrequenz-Schwingungen durch Hydrolager tilgen

Hydrolager sind so gestaltet, dass ein Fluid dicht in ein Elastomer-Verbundteil eingeschlossen wird. Gleichzeitig werden Teilvolumina des Elastomer-Verbundteils als Fluidkammern so gestaltet, dass sie miteinander verbunden sind. Das enthaltene Fluid kann diese Verbindung durchströmen. Relativbewegungen zwischen den beiden Anbindungsteilen eines Lagers verursachen Verformungen des Elastomerbauteils, die sich direkt auf das eingeschlossene Fluid übertragen und durch die relative Vergrößerung oder Verkleinerung der Hauptkammern zum Strömen des Fluids führen.

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