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Lärmreduktion an Kreissägeblättern mit vibroakustischen Metamaterialien (de)
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Abstract:
Kreissägen sind aufgrund ihrer einfachen Bedienbarkeit und hohen Schnittleistung in Industrie und Handwerk weit verbreitet, jedoch werden die bedienende Person und deren Umfeld beim Sägen durch Lärm belastet. Dieser Lärm ist maßgeblich auf Schwingungen des Stammblattes zurückzuführen. Konventionelle Maßnahmen, wie Dämpfungsschlitze oder Sandwichbauformen, die die Stammblattschwingungen verringern, stoßen jedoch an ihre Grenzen. Die durch den Gesetzgeber festgelegten Auslöseschwellen für den Tagesexpositionspegel werden von konventionellen Sägeblättern nach aktuellem Stand der Technik oft überschritten. Aus diesem Grund wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit die Anwendung des Prinzips vibroakustischer Metamaterialien zur Schwingungs- und Lärmreduzierung an Kreissägeblättern untersucht. Vibroakustische Metamaterialien sind eine neuartige Technologie zur breitbandigen Schwingungsreduktion, deren Funktionsweise auf einer regelmäßigen Anordnung mechanischer Resonatoren beruht, die im Frequenzgang ein Stoppband für die Ausbreitung elastischer Wellen erzeugen. Im Rahmen der Arbeit wird ein bereits numerisch ausgelegtes Sägeblatt basierend auf vibroakustischen Metamaterialien im nicht rotierenden und rotierenden Zustand strukturdynamisch und akustisch untersucht. Daneben werden Akustikmessungen im Leerlauf und beim Sägen durchgeführt. Verglichen wird das Sägeblatt mit vibroakustischem Metamaterial sowohl mit einem geometrisch identischen, konventionellen Sägeblatt als auch mit einem nach Stand der Technik mit Dämpfungsschlitzen optimierten Sägeblatt.