Maschinendynamik
Schwingungsreduzierung auf Kreuzfahrtschiff
Dr.-Ing. Johann Lenz

Tel. +49 5971 9710.47

Auf einem neu erbauten Kreuzfahrtschiff (Abbildung 1) traten an einer von drei baugleich installierten E-Motor / Kreiselpumpeneinheiten stark erhöhte Schwingungen auf, die in weiten Bereichen des Schiffes spürbar waren und die zulässigen Richtwerte überschritten. Ziel der von KCE durchgeführten meßtechnischen Untersuchung war, die Ursache zu ermitteln und den verantwortlichen Wirkungsmechanismus aufzuzeigen. Dazu wurden an zwei E-Motor/Kreiselpumpen neben der Schwinggeschwindigkeit und der Drehzahl auch der Absolutdruck in der Saug- und Förderdruckleitung der Pumpe erfaßt. Es konnten folgende Effekte an der kritischen Anlage festgestellt werden:

  • Überhöhte Schwingungen hauptsächlich am Motor in vertikaler Richtung.
  • In Längsachse des Motors stellte sich eine Kippbewegung in der Drehfrequenz ein.
  • Innerhalb der Warmlaufphase verstärkte sich die Amplitude der Schwingungen um den Faktor 2,5.

Die Ursache dieser erhöhten Schwingungen ergab sich zum einen aus der Schwingungsanregung durch eine Unwucht des Motors, verstärkt durch eine zusätzliche thermische Unwuchtkomponente. Zum anderen war eine unzureichende Steifigkeit der Stahlprofilkonstruktion der Motorbefestigung festzustellen.

Als Minderungsmaßnahme (Abbildung 2) wurden ein zusätzliches U-Profil und eine zusätzliche Fußabstützung zur Versteifung der Stahlkonstruktion eingesetzt. Die nachfolgende Messung des Kunden bestätigte den Erfolg dieser Maßnahmen. Die vertikalen Schwingungen wurden um den Faktor 4 vermindert, so daß ein zusätzliches erneutes Auswuchten des Motors unter Last nicht erforderlich war.


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Abbildung 1: Gesamtansicht Kreuzfahrtschiff Aurora


Abbildung 2: Minderungsmaßnahme Skidrahmenverstärkung