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7 Grundlagen der Schwingungsmessung
Eine Schwingung ist die periodische
Änderung einer Größe (z. B. Auslen-
kung einer Platte), die dadurch hervor-
gerufen wird, dass ein System durch
eine Störung aus dem stabilen Gleich-
gewicht gebracht und durch eine rück-
treibende Kraft wieder in Richtung des
Ausgangszustandes gezwungen wird.
Ein bekanntes Alltagsbeispiel ist ein
Pendel,
welches
durch eine äußere Kraft durch die
Schwerkraft zurück in seine Ruhelage
gezogen wird.
Eine harmonische Schwingung, bei der
der zeitliche Verlauf der Auslenkung,
der Geschwindigkeit und der Beschleu-
nigung die Form einer Sinusfunktion
hat, stellt einen idealisierten Sonderfall
Harmonische Schwingungen
Zur Beschreibung einer harmonischen
Schwingung benötigt man drei Parame-
ter: Frequenz (Einheit: 1 Hz = 1/s),
Amplitude und Phase. Die Frequenz
legt fest, wie viel Schwingungszyklen
pro Sekunde erfolgen, die Amplitude
legt den maximalen Wert der schwin-
Abbildung 2: Beschleunigung einer harmonischen (sinusförmigen) Schwin-
gung
Peak-to-Peak-Wert
Da die Nullage und damit auch die Am-
plitude messtechnisch oft schlecht zu-
gänglich sind, wird stattdessen auch
die Differenz zwischen maximalem und
minimalem Wert angegeben, der sog.
nach
Auslenkung
dar. Für diesen Fall genügen wenige
Parameter
Schwingungsform und es lassen sich
mathematische
besonders einfach ableiten.
In der Praxis weicht der zeitliche Ver-
lauf der Beschleunigung an Vibrations-
anlagen zumeist von dieser idealen
Sinusform ab. Entweder weil schon der
Vibrationsantrieb keine harmonische
Schwingung erzeugt (z. B. spezielle
Druckluft-Linearvibratoren) oder weil
Störeinflüsse wie mitschwingende oder
anschlagende Bauteile bzw. Eigen-
schwingungen eines angeregten Pro-
duktes die Erregerschwingung überla-
gern.
genden Größe fest und die Phase gibt
an, wie weit die Nullage der Schwin-
gung gegen den Nullpunkt der Zeitska-
la verschoben ist. Die Zeit, die ein
Schwingungszyklus benötigt (Kehrwert
der Frequenz) wird als Periode be-
zeichnet.
Spitze-Spitze-Wert
Peak). Der Peak-to-Peak-Wert der Aus-
lenkung wird auch als Schwingbreite
(oder Schwingweite) bezeichnet.
10
zur
Beschreibung
Gesetzmäßigkeiten
(engl.
Peak-to-
der
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