Views
2 years ago

2004-18

  • Text
  • Jaar
  • Binnenvaart
  • Rotterdam
  • Nieuwe
  • Augustus
  • Binnenvaartkrant
  • Nieuwbouw
  • Pagina
  • Schip
  • Schepen

DE BINNENVAARTKRANT

DE BINNENVAARTKRANT PAGINA 33 24 AUGUSTUS 2004 Trillingsdemping begint bij de bron Trillingen verminderen het comfort van de mens en kunnen leiden tot schade aan de mens en aan technische installaties. Uit zowel arbo- als technisch-economisch oogpunt is er dus veel interesse voor bestrijding van trillingen en geluid. Een snelcursus trilling- en geluidsisolatie van Phoenix Vibration Controls uit Stellendam. Om geluid en trillingen te bestrijden zijn twee elementen van belang: de geluidsbron en het medium. De geluidsbron veroorzaakt trillingen, het medium geleidt ze. Het vinden van de geluidsbron is niet zo moeilijk; de kunst is om de trillingen weg te nemen. Door Ad Spijkers* Het probleem is op twee manieren aan te pakken. Eén oplossing is het isoleren van de ruimte waarin de overlast wordt ondervonden (“passief isoleren”). Dit is bijvoorbeeld een oplossing voor de werkvoorbereider die zijn kantoor in een luidruchtige fabriekshal heeft. Het nadeel van deze methode is dat de geluidsreductie alleen in die ruimte wordt gerealiseerd en niet in de fabriekshal er omheen. De tweede oplossing is het isoleren van de geluidsbron, ook wel stoorbron genaamd (“actief isoleren”). Een trilling is niets meer en niets minder dan een beweging van energie in de tijd. In een roterende beweging doorloopt een punt op de omtrek van een as een verplaatsing over de Y-as ten opzichte van het nulpunt. Bij één omwenteling verplaatst dat punt zich over de Y-as tussen +R en -R ten opzichte van het nulpunt. Daarbij is sprake van een continue versnelling en vertraging van het punt ten opzichte van de Y-as. De in de tijd geprojecteerde beweging van het punt over de Y-as is een zuivere sinusvorm met horizontaal de tijd en verticaal de amplitude ofwel de straal van de as (R) (fig. 1). De eenheid van trilling is Hertz (Hz), die overeenkomt met één beweging per seconde (s -1 ). Bij een omwentelingssnelheid van één omwenteling per seconde (1 s -1 ofwel 60 min -1 ) wekt dat punt een trilling op van één Hz. Zetten we het signaal van dit ene punt op een oscilloscoop, dan zien we een mooie sinusvorm verschijnen. Zo eenvoudig is het in de praktijk helaas niet. Een bewegend voorwerp kan in ontelbare richtingen trillingen opwekken en/of doorgeven, translerend in X-, Y- en Z-richting en roterend om deze drie assen. Wiskundig worden deze tot zes richtingen vereenvoudigd. De resultanten en harmonischen daarvan vormen op de oscilloscoop een kakofonie van frequenties. Verder heeft de trilling de neiging dat de amplitude uitdempt als deze door een materiaal wordt gestuurd. De snelheid waarmee een trilling door materiaal loopt, is hoger naarmate de frequentie hoger is. Een geluk bij een ongeluk is wel dat trillingen in bepaalde richtingen (bijvoorbeeld de Y-as of rondom de X-as) vaak sterk overheersen. Ook komt het voor dat dezelfde frequentie op meerderde assen voorkomt. Het voorkomen van overheersende trillingsfrequenties vereenvoudigt de oplossing. Resonantie De eigenfrequentie van een object is de frequentie waarin het gaat “meetrillen” als het wordt aangestoten. In vaktermen: het is in resonantie. Aanstoten in een hogere of lagere frequentie leidt niet tot meetrillen. Zetten we eigen energie P 0 uit tegen de energie waarmee een object wordt aangestoten (P 1), dan zien we dat de in het object aanwezige energie wordt versterkt. De uitgaande energie is dus hoger dan P 0. Een object in eigenfrequentie trilt veel heviger en maakt veel meer lawaai dan een object dat niet resoneert. Veel voorwerpen (zelfs iets eenvoudigs als een tafel) hebben in verschillende richtingen verschillende eigenfrequenties. In resonantie blijft de bewegingsenergie onbeperkt stijgen als geen sprake zou zijn van interne demping (luchtweerstand, wrijving). Iets wat in eigen resonantie wordt aangestoten, gaat steeds sneller bewegen. Bij materiaal met een hoge interne demping, zelfs als het in resonantie is, heeft de opslingering niet zo'n hoog niveau. Een hoge interne demping betekent een lage versterkingsfactor. In geval van resonantie is maar relatief weinig energie nodig om veel kapot te maken. Het beruchtste voorbeeld is de brug, die door het trillen van een peloton marcherende soldaten in eigentrilling geraakt en instort. In geen enkel leger, waar ook ter wereld, is het toegestaan om in marstempo over een brug heen te lopen. Maar bruggen en andere constructies kunnen ook in trilling komen door windkracht (denk aan de Erasmusbrug in Rotterdam). Als de wind met een bepaalde kracht en onder een bepaalde hoek een brug aanblaast, kan de brug in resonantie raken doordat de wind de brug in één richting in eigenfrequentie brengt. Voor elke constructie moet dus koste wat het kost worden vermeden dat het in resonantie raakt. Dat wordt bereikt door demping. Demping Trillingsdemping kan gebeuren met een metaal, een vloeistof, een gas (bijvoorbeeld lucht) of een compressibel materiaal (kunststof, rubber, schuim). Een bij uitstek geschikt materiaal is natuurrubber, dat door zijn structuur een hoge dempingsfactor heeft. Omdat het sterk elastisch is, is vervorming wel mogelijk maar dat kost veel energie. De eigenfrequentie ligt ver verwijderd van de eigenfrequentie van roterende en translerende delen van machines (de stoorbronnen), zodat dit materiaal heel geschikt is voor trillingsdemping. De demping van een materiaal wordt uitgedrukt in zijn isolatiewaarde i, zijnde de verhouding van de stoorfrequentie f err gedeeld door de eigenfrequentie f e van het massaveersysteem. Deze eigenfrequentie wordt bepaald door f e = 1/2./(C/m). C is de veerstijfheid van het gekozen materiaal. De veerstijfheid is te beschouwen als de kracht die nodig is om het materiaal in te drukken. Een hard sterk materiaal dat moeilijk te vervormen is, heeft een hoge veerstijfheid. Rubbers en schuimen zijn gemakkelijk te vervormen en hebben een lage veerstijfheid. Er is dus geen invloed van de massa van het gedempte systeem. Trillingen zijn te isoleren door de verhouding tussen stoorfrequentie en eigenfrequentie (f err/f e) zo ver mogelijk uit elkaar te leggen. Nemen we als voorbeeld een motor die draait met 1500 min -1 ofwel 25 Hz. We kiezen voor een rubberveer, en in de catalogi van de leveranciers stuit je op een eigenfrequentie van het massaveersysteem van zo'n 10 Hz. Dit resulteert in een frequentieverhouding van 25/10 = 2,5. Ingevuld in de formule voor trillingsisolatie i = (( 2 - 2)/( 2 -1)) resulteert dit in een demping van 81 procent. Dat is een aardig resultaat met een paar eenvoudige rubber veren! De lat komt echter steeds hoger te liggen. Het liefst zouden we helemaal niets meer voelen of horen, maar uit de theorie blijkt al dat dit onmogelijk is. Eén oplossing zou zijn de stoorbron minder trillingen mee te geven. Motorenfabrikanten doen daar ook alles aan, maar het verhogen van de demping door andere materialen en/of constructies te kiezen is een realistischer benadering. Aangezien massa en stoorfrequentie van de aandrijving vastliggen, moeten we het zoeken in de eigenfrequentie van de demper. Stel dat we een ander materiaal kiezen waarvan de Phoenix houdt zich bezig met de ontwikkeling en vervaardiging van technische veerstijfheid veel lager is dan van rubber, dan rolt daar bijvoorbeeld een eigenfrequentie van 5 Hz uit. Vullen we dat in in de formule voor trillingsisolatie, dan betekent dat een demping van 96 procent. Nog verdere verbetering is te realiseren door een materiaal met een nog lagere eigenfrequentie, bijvoorbeeld schuimrubber. Mechanisch is dit materiaal echter zwak, wat de levensduur beperkt. Geluid Bij geluid is het principe van demping niet anders, maar de frequenties zijn over het algemeen hoger. Ook treden andere effecten op. Zoals reflectie, met name door harde structuren zoals muren. De meest geëigende manier om geluid te dempen is absorptie. Daarbij treden absorptiefactoren op, die een heel andere benadering vergen. Geluid is weg te dempen middels antigeluid, maar dat is niet eenvoudig en niet goedkoop. In de praktijk stelt de opdrachtgever (al dan niet gedwongen door wetgeving) eisen op en hij probeert voor een budgettair aanvaardbaar bedrag een maximale demping te realiseren. Op basis hiervan kan een bedrijf dat is gespecialiseerd in trillings- en geluidsisolatie (zoals Phoenix Vibration Controls) een advies geven hoe de trillings- of geluidsoverlast aan te pakken. Goede aanbieders hebben applicatiekennis en kunnen op basis van berekeningsprogramma's en (vooral) ervaring vrij goed voorspellen hoe trillingen en geluid te dempen zijn. Maar ze moeten ook kunnen beoordelen wat de consequenties zijn in geval van brand, slagzij (bij scheepstoepassingen) of slagenergie (aanvaringen of aanrijdingen) op de trillingdempende maatregelen. Het goede nieuws is dat fabrikanten van trilling- en geluiddempers steeds meer kennis en ervaring opdoen en ook steeds effectievere producten ontwikkelen. Veren, vloeistoffen, rubber, kunststoffen, schuimen en gassen zijn prima media om trillingen te dempen. Het simpelste en vooral goedkoopste (maar mechanisch zwakste) medium is lucht. Denk bijvoorbeeld aan luchtvering op vrachtwagens, trailers en bepaalde Citroënmodellen. In industriële omgevingen worden nogal eens balgcilinders toegepast. Lucht heeft bovendien een uitstekende veerkarakteristiek. Alivio Een nagenoeg ideale demper (de ideale is theoretisch en praktisch niet haalbaar) heeft een zo laag mogelijke veerstijfheid (lucht of stikstof dus) en een hoge interne demping (bijvoorbeeld rubber). Phoenix Vibration Controls heeft een nieuwe demper ontwikkeld die deze eigenschappen combineert. In vergelijking met een standaard balgcilinder heeft deze Alivio een lagere eigenfrequentie en een hogere interne demping. De demper is bovendien begrensd in alle richtingen, waar een veer of een balgcilinder vrijer om zijn verticale as kan gaan bewegen. Bij overbelasting wordt de Alivio eenvoudig tegen zijn aanslagen gedrukt. De luchtdruk binnen deze demper kan worden gevarieerd. Bij twee bar is de veerstijfheid lager dan bij zes bar. De karakteristiek blijft echter in grote lijnen gelijk. De keuze van de druk is afhankelijk van de belasting (zoals je de achterband van de auto harder oppompt als je hem vol laadt voor de vakantie). Reeds gerealiseerde toepassingen zijn demping van generatorsets in jachten, cabines van industriële voertuigen en machines voor de productie van matrassen. *Ad Spijkers is hoofdredacteur van het vakblad Aandrijftechniek. Dit artikel is eerder verschenen in een uitgave van Aandrijftechniek, dat wordt uitgegeven door Reed Business Information. Phoenix Vibration Controls De Alivio is een voorbeeld van een nagenoeg ideale demper. (foto Phoenix Vibration Controls) industriële producten en systemen: luchtveerbalgen, trillingsdempers, ballastmatten voor de spoorwegen, afdichtprofielen, geluidsisolatiematerialen, slangen, transportbanden en dergelijke. De Nederlandse vestiging in Stellendam is opgericht in 1996 en houdt zich naast verkoop bezig met engineering, logistiek en technische ondersteuning. Deze vestiging heeft zich tot nu toe vooral bezig gehouden met actieve trillingsdemping. Langzamerhand wordt het programma uitgebreid met producten voor passieve trillingsdemping, die vooral uit het programma van zusterbedrijf Stankiewicz komen. Het gaat om omkastingen voor onder andere motoren, pompen, generatorsets, maar ook om bekledingen van wanden.

DE BINNENVAARTKRANT PAGINA 34 24 AUGUSTUS 2004 Al is het midden in de nacht... Scheepswerf Grave b.v. Maaskade 28, Postbus 52, 5360 AB Grave Tel. 0486 - 47 24 64, Fax 0486 - 47 59 88 e-mail: info@scheepswerfgrave.com • Alle voorkomende reparatie werkzaamheden • Nieuwbouw van alle typen bedrijfsvaartuigen • Dokcapaciteit 110 mtr De Specialist in SCHEEPSCLEANING Drechttankcleaning b.v. Postbus 573, 3330 AN Zwijndrecht Tel. 078 - 6165527, Fax 078 - 6213884 Olieservice: 0620 - 405292 / Olieservice II: 0620 - 405289 Olieservice III: 0651 - 182516 / Zwaantje: 0620 - 405297 Het zal je maar gebeuren, slapeloze nachten omdat de motor averij heeft opgelopen. Maar gelukkig heb je het telefoonnummer van de 24-uursservice van Bogenda Motoren. Daar sturen ze meteen een monteur die op locatie, waar mogelijk, de schade herstelt. Bogenda Motoren is als onafhankelijk leverancier van zowel nieuwe als gebruikte motoren ook beschikbaar als servicedienst voor andere facetten van voortstuwing. Bogenda Motoren B.V. Mandenmakersstraat 4 3334 KE Zwijndrecht Telefoon: 078 629 04 00 Fax: 078 610 03 70 E-mail: info@bogenda.nl www.bogenda.nl Dus al is het na middernacht, bel gewoon even met 078 – 629 04 00. De meerwaarde van een goed beleid en goede voorlichting 254 MILJOEN TON 2000 203 MILJOEN TON 1989 vervoerd gewicht internationale binnenvaart 3,1 MILJOEN TEU 2001 250 DUIZEND TEU 1990 aantal containers per binnenvaart De binnenvaart mag zich verheugen in een toenemende belangstelling van overheid en bedrijfsleven. De groei zit er overduidelijk in, zoals u afleest aan de behaalde resultaten. Steeds meer klanten vinden de weg naar het water. Begrippen als ROC en modal shift zijn niet meer weg te denken. Mede dankzij de inspanningen van het ruim twaalf jaar bestaande Bureau Voorlichting Binnenvaart (BVB) is het imago van de binnenvaart verbeterd. De afgelopen jaren zijn zo'n achthonderd binnenvaartondernemers de belangrijkste sponsors van het BVB. Daarnaast worden we ondersteund door het Ministerie van Verkeer en Waterstaat, het 23 BINNENVAART TERMINALS 2001 0 BINNENVAART TERMINALS 1980 binnenvaart terminals TOEKOMST- GERICHT / INNOVATIEF 2002 OUDERWETS/ ONBEKEND 1989 imago binnenvaart Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam en Amsterdam, Weekblad Schuttevaer e.a. Ook onze A-sponsors zijn we zeer erkentelijk. We hebben met elkaar al veel bereikt. Maar we zijn er nog niet. Met de steun van álle binnenvaartondernemers kunnen we in de komende jaren nog véél verder komen. Daarom nodigen wij u uit om kennis te nemen van onze projecten en plannen om ook in de toekomst actief te blijven met het onder de aandacht brengen 67 NIEUWE SCHEPEN 2000 30 NIEUWE SCHEPEN 1999 5 NIEUWE SCHEPEN 1990 nieuwbouw binnenvaart Nederlandse vlag van de binnenvaart als milieuvriendelijke en filevrije vervoerstak. Weet u overigens dat u al voor € 0,14 per ton een gewaardeerd BVB-sponsor bent?! Bel voor meer informatie: 010 - 41 29 151. Inbouw alle merken motoren Reparatie Detroit Diesel, Daf, Perkins en Iveco motoren Officieel dealer van: generatorsets Tel. 0184-411 922 Fax 0184-419 565 ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN ADVERTEREN ADVER- TEREN ADVERTEREN 0 1 0 4 1 4 0 0 6 0 B E L D E B I N N E N V A A R T K R A N T SLIEDRECHT A D V E R T E R E N ? TRACTIE BATTERIJ 24 VOLT V.A. € 980,- excl 2 JAAR GARANTIE ALLE TYPE LEVERBAAR 120 AMP € 67,- excl 200 AMP € 105,- excl 230 AMP € 125,- excl 2 JAAR GARANTIE ALLE TYPE LEVERBAAR GRATIS BEZORGING HEEL NEDERLAND EN IN ANTWERPEN OOK ANDERE MODELLEN MOGELIJK • Betimmeringen van stuurhutten, roeven, keukens, badkamers. • Eigen kade voor schepen tot 86 meter • Vervangende woonruimte beschikbaar !mbachtsweg -.-01 2ostbus 56 .787 !9 :asselt Tel=> ?70.@ - 6AA 1- .A BaC> ?70.@ - 6AA 18 A6 Voor meer info + foto’s: www.admiraalbv.com Airconditioning !"# A&'()#)*&(+, -. /')0.++&)#.1. &#+2"11"2.3' 4S678 .'9.#-:, ))9 !))' )!.'-'39; .# 13(

Binnenvaartkrant