Schwingungs- und Geräuschprüfstand

 

In diesem im Rahmen des Programms für „anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung an Fachhochschulen - aFuE“ geförderten Projekt wird seit November 2003 ein Hand-Arm-System zur Einspannung von Elektrowerkzeugen, vor allem Winkelschleifern entwickelt.
Wichtigste Kenngröße ist die Rückwirkung der Einspannung auf die eingespannten Geräte. Diese lässt sich durch Dämpfung bzw. Verstärkung von am Gerät wirkenden Beschleunigungen beschreiben. Dies entspricht der mechanischen Impedanz des Systems.

Die Wirkung auf das Gerät hängt auch erheblich von der Verbindung zwischen Gerät und Einspannung ab.
Bei den betrachteten Geräten liegt eine Kombination von Kraftschluss und Formschluss vor. Die bei der kraftschlüssigen Ankopplung wirkenden Kräfte beeinflussen die an der Maschine gemessenen Vibrationen derart, dass höhere Kräfte die Vibrationen der Maschine reduzieren; diese werden jedoch verstärkt in das Hand-Arm-System bzw. den Menschen geleitet und erhöhen so die Immission.

Das Hand-Arm-System besteht in der Natur aus zwei Teilen: Der Hand und dem Arm.
In diesem Projekt wird ebenfalls eine Teilung vorgenommen in die Einspannung mit Dämpfungselementen mit geringen Schwingwegen, die den Einfluss der Haut nachbilden sollen, und in den Arm, der mit abstimmbaren Feder-Dämpfer-System die größeren Schwingwege aufnehmen wird.
Wichtigstes Merkmal der Hand ist, neben der sicheren Aufnahme des Werkzeugs, das Gewicht, da dieses vom Arm mitgetragen werden muss und hier die Parameter der Auslegung einschränkt.
Zur Lösung dieser Anforderung wird eine vereinfachte Hand mit Kraftleitung über ein Seilzugprinzip angesetzt, da hier relativ große Kräfte flexibel über einen großen Radienbereich geleitet werden können und so die deutlich unterschiedlichen Durchmesser der Handgriffe der ausgewählten Maschinen abgedeckt werden sollen.