Beamformingmessungen an einer Stanzmaschine zur Ermittlung wesentlicher Teilquellen

Die nachfolgenden dargestellten Untersuchungen wurden im Rahmen des Verbundprojekts "Akustisch optimales Design von Bearbeitungsmaschinen mit hochdynamischer Prozessanregung - SilEnT" durchgeführt. Dieses Projekt befasst sich u.a. mit der Lärmminderung an einer Stanzmaschine unter Anwendung modernster Methoden zur Analyse, Simulation und Minderung der Arbeitsgeräusche. Zu den Zielen des Projektes gehört neben der Lärmminderung ausgewählter Demonstrationsmaschinen die Erprobung neuerer kommerziell verfügbarer Mess- und Simulationswerkzeuge zur Analyse der Schallentstehung. Bei einer Stanzmaschine entsteht durch den Schlag des Stempels auf das Werkstück sowohl unmittelbar Luftschall als auch durch die Anregung des Maschinengestells und des Werkstücks Körperschall. Der Körperschall führt zur Abstrahlung sekundären Luftschalls. Für die Konzeption von Lärmminderungsmaßnahmen ist von Interesse, welche Beiträge zur Geräuschemission von den einzelnen Mechanismen und Quellen ausgehen. An Hand vorangegangener Untersuchungen zur Schallentstehung und -abstrahlung an einer Stanz-Nibbel-Maschine wurde festgestellt, dass Frequenzbestandteile oberhalb von 1000 Hz nicht allein durch sekundären Luftschall erklärbar sind (Abbildung 1) [1][2]. Auf Grund der starken Impulshaltigkeit der Geräusche sollte der Frequenzbereiches oberhalb von 1 kHz in ein Lärmminderungskonzept einbezogen werden. Für die Ermittlung der Schallquellen im Frequenzbereich ab 1 kHz wurde deshalb ein Verfahren gesucht, dass es ermöglicht die örtliche Verteilung der Schallquellen auf der Stanzmaschine darzustellen. Im Beitrag wird die Anwendung des Beamformings - eines neueren Verfahrens zur Lokalisation und Identifikation von Schallquellen - zur Ermittlung relevanter Teilschallquellen am Beispiel einer Stanz-Nibbel- Maschine dargestellt.