Lawaai veroorzaakt door machinetrillingen

De fundamentele lawaaibron ligt in dat deel van de machine waar trillingen optreden.

	Die trillingen ontstaan door cyclische of impulsieve acceleratie- of deceleratiekrachten, welke resonanties van machineonderdelen opwekken.
	Op die manier worden dan geluidgolven uitgezonden over bepaalde frequentiebanden.

De beste manier om lawaai te beheersen is het ontstaan ervan te beletten : dat betekent dat we de bewegende machineonderdelen moeten wijzigen die aan de oorzaak liggen van de trillingen. Die bewegende machineonderdelen hebben meestal één of meer van de volgende eigenschappen (denk hierbij aan een verbrandingsmotor) :

	rotatie met een last in onbalans
	oscillatie bij translatie of rotatie
	beweging met intermitterende of variabele snelheid
	impact met andere machineonderdelen

We beschrijven nu een reeks maatregelen om te verhelpen aan lawaai veroorzaakt door trillingen.

	Verlaging van de amplitude van de trillingen is de belangrijkste maatregel. Hiertoe moeten de acceleratie- of deceleratiekrachten tussen bewegende onderdelen en andere onderdelen geminimaliseerd worden.
	De contactoppervlakken bij glijdende of rollende onderdelen moeten zo glad mogelijk uitgevoerd worden als economisch haalbaar is, en goed gesmeerd zijn (met een smeermiddel dat een film creëert dikker dan de oppervlaktefouten).
	De massa van onderdelen die een versnelling ondergaan moet zo laag mogelijk gehouden worden, en alle roterende onderdelen moeten dynamisch uitgebalanceerd zijn.
	De versnelling van alle bewegende onderdelen moet zo laag mogelijk gemaakt worden : het trillingsniveau wordt verlaagd door de voor snelheidswijzigingen vereiste tijd te maximaliseren.
	De geluidproductie bij bruuske bewegingen, veroorzaakt door grote versnellingen, wordt verlaagd door de versnelling zo constant mogelijk te houden.
	Door het oppervlak van trillende onderdelen te verkleinen, of door de trillingsbron te ontkoppelen van grote oppervlakken (die geluidgolven kunnen uitzenden), kan de totale geluidproductie van een machine aanzienlijk verlaagd worden.

Op de figuur hieronder zie je een hydraulisch systeem, waarbij het bedieningsbord vast is bevestigd aan het systeem. Het grote oppervlak van dat bord veroorzaakt veel lawaai. Het bedieningsbord is nu ontkoppeld van het systeem : het totale trillende oppervlak verkleint en het lawaai vermindert.

Door de lagere gevoeligheid van het menselijk oor voor lage frequenties, draagt een verlaging van de frequentie van de trillingen bij tot lawaaibeheersing : indien het mogelijk is de cyclische snelheid van een trilling te verlagen, nemen we een duidelijke vermindering van het lawaai waar door toedoen van het gewijzigde geluidkarakter, ook al blijft de geproduceerde geluidenergie onveranderd.

De dieselmotor van het hieronder afgebeelde schip werkt aan 125 toeren/min. De schroef is er rechtstreeks aan bevestigd. Het lawaai van de schroef is erg storend voor de bemanning. Een tandwielkast is nu geplaatst tussen dieselmotor en schroef. De schroef is groter om de stuwkracht te behouden, maar draait nu aan 75 toeren/min : het lawaai is verschoven naar een lagere, minder storende frequentie.

Bij machines waar impact aanwezig is (kleppen, tandwielen, ...) kan een aanzienlijke verbetering bekomen worden door metaal op metaal contacten te elimineren (bv. bekleding met een slijtvaste kunststoflaag). Aan fabricage-toleranties moet veel aandacht besteed worden : door slecht passende onderdelen (bv. oppervlaktefouten bij lagers) kan impact en dus lawaai ontstaan.