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ISOMAG - Schwingungsisolierung von Maschinen

ISOMAG unterstützt Sie bei der schwingungsisolierten Konstruktion und Aufstellung von Maschinen

Um Beschäftigte vor Gefährdungen durch Vibrationen zu schützen, sollten Maschinen vibrationsarm und schwingungsisoliert konstruiert werden. Die Software ISOMAG hilft Ihnen beim Konstruieren.

ISOMAG ist ein einfach bedienbares Programm für die Berechnung und Auslegung einer schwingungsisolierten Aufstellung auf Basis eines Starrkörpermodells. Mit ihm lässt sich die doppelte Schwingungsisolierung berechnen. Zudem berücksichtigt ISOMAG elastische Aufstellorte näherungsweise. Das Programm hat eine grafische Benutzeroberfläche und wird durch implementierte Assistenten unterstützt. Derzeit ist ISOMAG 2.0 verfügbar, eine um die unten genannten Funktionen erweiterte Fassung des Programms ISOMAG 1.2.
Die Version ISOMAG 2.0 wurde im Auftrag der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin von der Firma ITI Gesellschaft für ingenieurtechnische Informationsverarbeitung mbH entwickelt. Sie wurde 2013 finalisiert und basiert auf dem aktuellen Forschungsstand. ISOMAG 2.0 enthält die folgenden wesentlichen Änderung im Vergleich zu ISOMAG 1.2:

  • vereinfachte Bedienung
  • erweiterter Elementumfang (Prismen mit frei definierbarer Grundfläche)
  • Umstellung der Lauffähigkeit auf zeitgemäße Windows Versionen (XP, Vista, Windows 7 und 8)
  • Umstellung der Isolatorendatenbank auf das SQL Format CAD-Import: Low-Level CAD Model-le (STL-Format) aus CAD-Systemen können importiert werden; automatische Trägheitsbe-rechnung
  • Editierbarkeit der Isolatoren in übersichtlicher Tabellenform
  • einstellbare Defaultwerte für neue Isolatoren
  • erweiterte Animationsfunktion (Export der Animation als Video; veränderbare Animationsge-schwindigkeit)
  • Ergebnisfenster und ihre Einstellungen werden zusammen mit dem Modell gespeichert
  • Undo/Redo-Funktion: Unbeabsichtigte Änderungen können zurückgenommen werden
  • Korrektur von bekannten Fehlern der Version 1.2

Die Software "ISOMAG 2.0 - Ergänzungen und Änderungen" besteht aus einer Installationsdatei, die sowohl das Programm ISOMAG als auch das umfassende Handbuch in deutscher Sprache auf dem Anwender-PC installiert. Das Handbuch beinhaltet die Änderungen gegenüber den Versionen 1.1 und 1.2 sowie die allgemeine Programmbeschreibung.

Das Programm ist eine 32-Bit-Anwendung und mit den Betriebssystemen MS Windows XP, Vista, 7 und 8 kompatibel. Version 2.0 greift für die Berechnung und Auslegung der Schwingungsisolierung auf eine SQL-Datenbank mit Angaben über Schwingungsisolatoren zurück. Diese Datenbank (DB) ist Bestandteil der Installationsdatei.
Das Programm kann sowohl in Deutsch als auch in Englisch bedient werden, ein Umschalten zwischen beiden Sprachen ist jederzeit möglich.

Es gilt zu beachten: Wir können Ihnen leider keinen technischen Support anbieten.

So funktioniert das Programm

Die folgende Abbildung zeigt die Arbeitsoberfläche des Programms mit einem einfachen Beispiel. Die zu berechnende Maschine kann aus mehreren unterschiedlichen starr miteinander verbundenen Körpern bestehen, die durch einfachen Mausklick auf dem Arbeitsblatt erzeugt werden. Als Erregungen sind harmonische Erregungskräfte, Einzelimpulse oder Impulsfolgen und Unwucht möglich. Dabei können auch F(t)-Verläufe punktweise vorgegeben werden. Die Stützenerregung kann als a(t), v(t), s(t) oder harmonisch bzw. impulsförmig definiert werden. Alle vorhandenen Erregungen werden programmintern phasengerecht überlagert. Die Parameter der Federelemente können aus einer Datenbank mit über 3000 Isolatoren verschiedener Hersteller ausgewählt werden. Die Berücksichtigung unterschiedlicher dynamischer und statischer Steifigkeiten ist möglich. Dabei werden auch die Dämpfungseigenschaften der Federelemente berücksichtigt. Es können entweder bekannte Werte eingesetzt oder globale Ansätze für Stahl- oder Gummifedern gewählt werden. Die Gültigkeit der Theorie kleiner Dämpfungen wird dabei stets vorausgesetzt.

Screenshot des Computerprogramms ISOMAG 2.0 Screenshot der Anwendung ISOMAG 2.0 (Vergrößerung öffnet sich im neuen Fenster) Benutzeroberfläche

Der Aufstellort kann starr sein oder elastische Eigenschaften besitzen, die für homogene Platten oder Balken vom Programm näherungsweise errechnet werden. Zudem können verschiedene Randbedingungen und Materialien berücksichtigt werden. Zusätzlich ist es möglich, eine gemessene Eigenfrequenz, z. B. einer verrippten Decke, direkt anzugeben. Die relative Stellung der Maschine zum Aufstellort wird bei der Berechnung der reduzierten Federsteifigkeit des Aufstellortes näherungsweise berücksichtigt.

Die Berechnung aller Ergebnisse erfolgt stets in allen Freiheitsgraden, sodass die bei manueller Auslegung notwendigen Vereinfachungen entfallen.

So werden Ergebnisse angezeigt

Alle Elemente des Modells sind frei positionierbar und können interaktiv oder numerisch definiert, verschoben oder auch gedreht werden. Die Markierung von Elementen zur Parametrierung kann entweder im Modellfenster oder über den Projektbaum erfolgen. Der Projektbaum ermöglicht eine schnelle Übersicht über das Modell und eine zielgenaue Markierung kleiner und verdeckter Objekte. Um eine übersichtliche Darstellung zu gewährleisten, sind die Farben der Objekte frei wählbar. Zusätzlich können sie als Vollkörper, transparent und als Drahtgittermodell angezeigt oder unsichtbar geschaltet werden. Das Modell kann entweder in den drei technischen Ansichten und einer 3D-Ansicht in vier Fenstern oder in einem Fenster in einer frei wählbaren Ansicht dargestellt werden. Vom Nutzer können Bemaßungen interaktiv an Körperkanten angebracht werden, sodass bemaßte Skizzen in den Ergebnisausdruck übernommen werden können.

Als Ergebnisse werden zunächst die Eigenfrequenzen und Eigenformen angezeigt, die auch in einer Animation dargestellt werden können. Des Weiteren können die statische und dynamische Belastung sowohl einzelner Isolatoren als auch für den gesamten Aufstellort ermittelt werden. Das Einhalten von vorgegebenen Belastungs- oder Verformungs-Grenzwerten der Isolatoren wird überwacht. Für selbstdefinierte Punkte und die Isolatoren können Zeitlösung, Frequenzgang und Vergrößerungsfunktion von Verformung und Belastung grafisch dargestellt werden (siehe nachfolgendes Beispiel ). Von berechneten Zeitlösungen können Spektren oder Übertragungsfunktionen gebildet werden. Für Punkte können Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung sowohl in den drei Raumrichtungen als auch als Vektorbetrag ausgegeben werden.

Screenshot des Computerprogramms ISOMAG 2.0 Screenshot der Vergrößerungsfunktion der Anwendung ISOMAG 2.0 (Vergrößerung öffnet sich im neuen Fenster) Vergrößerungsfunktion der Verschiebung

So komfortabel ist ISOMAG 2.0

Ein weiterer Vorzug des Programms: Nach Definition und Parametrierung der Maschinenteile (Massen und Trägheitsmomente) sowie Anordnung der Federelemente ist die Auslegung oder Optimierung der Isolierung über integrierte Assistenten möglich. Nach Vorgabe eines zu erreichenden Isoliergrades werden durch das Programm änderungs- und ergänzungsfähige Auswahlbedingungen generiert. Mit diesen Bedingungen lassen sich geeignete Federelemente aus der integrierten Isolatoren-Datenbank auswählen. Ist der gewünschte Isoliergrad mit einfacher Isolierung nicht erreichbar, kann über einen Assistenten für doppelte Schwingungsisolierung ein Zwischenfundament geeigneter Größe erzeugt werden. Weiterhin ist es möglich, Isolatoren mit geeigneten Eigenschaften aus der Datenbank auszuwählen. Zudem kann die SQL-Datenbank außerhalb des Programms vom Nutzer um eigene Isolatoren ergänzt werden.

Alle Ergebnisse werden nach jeder Modelländerung aktualisiert. Somit können Änderungen der Lage oder der Parameter von Elementen hinsichtlich ihrer Auswirkungen sofort beurteilt werden. Hilfreich ist dabei, dass einzelne Ergebniskurven (Zeitfunktionen, Vergrößerungsfunktionen usw.) 'eingefroren' werden können. Sie werden somit von Änderungen am Modell nicht mehr beeinflusst. Eine Vielzahl von Hilfsmitteln wie z. B. Duplizieren oder Ausrichten von Elementen oder grafisch interaktives Drehen und Verschieben von Ansichten ermöglicht ein komfortables Arbeiten. Größe und Anzahl der Fenster können verändert werden. Ebenso kann eine normal ausgerichtete Ansicht mit einem Mausklick wiederhergestellt werden. Dabei werden statisch unbestimmte Aufstellungen oder Überschreitungen von Grenzwerten angezeigt.

Die Ausgabe der Ergebnisse erfolgt über ein nachgeschaltetes Druckprogramm. Es erstellt einen Bericht mit allen wesentlichen Angaben und den gewünschten Ergebnissen einschließlich der Ansichtsskizzen des Modells und der Ergebnisverläufe (Zeitlösungen, Vergrößerungsfunktion usw.). Dieser Bericht ist editierbar und kann durch eigene Textbausteine, Bilder oder Objekte ergänzt werden.

Zusammengefasst: Das Schwingungsisolierungsprogramm ISOMAG gestattet eine schnelle und effiziente Arbeit. Es ist durch seine grafische Benutzeroberfläche und die integrierten Kontrollen und Assistenten schnell anwendbar. Mit seiner Hilfe kann die schwingungsisolierte Aufstellung von Maschinen und Geräten schnell und kostengünstig ausgelegt und optimiert werden.

Hinweise

Das Programm ISOMAG 2.0 ist Freeware und steht kostenlos zum Download zur Verfügung. Die Software darf gewerblich, für Lehrzwecke und für den privaten Gebrauch genutzt werden. Die Weitergabe von ISOMAG an Dritte ist erlaubt. Eine Veränderung von ISOMAG oder ein Downloadangebot von fremden Servern aus ist nicht gestattet.

Die BAuA bietet über die FAQ hinaus keinen weiteren Support mehr an.