Im Vergleich zur Rüttelstrecke verfügt der Shaker über eine höhere mechanische Steifigkeit, wodurch die gerätespezifischen Eigenschwingungen minimiert und somit die Präzision, die Reproduzierbarkeit und die Wiedergabegenauigkeit der Anregung während der Messungen erhöht wird. Dies führt auch zu einem grösseren nutzbaren Frequenzbereich, erlaubt die Ermittlung höherer Eigenfrequenzen und eine zuverlässigere Bestimmung des Übertragungsverhaltens von Dämpfungsmaterialien.

Durch das Kippen der Anregungseinheit ist ein einfacher Wechsel der Anregungsrichtung möglich (Anregung in allen drei Richtungen X, Y und Z getrennt voneinander.

Technische Spezifikationen

Hersteller / Model: ETS Solutions, MPA102 / L620M / GT500M

Antrieb: elektromagnetische Spule

Sinuskraft und Rauschen: je 6 kN

Schockkraft (6 ms, ½ Sinus): 12 kN

Frequenzbereich: 3 – 3500 Hz

Max. Beschleunigung: 100 g

Max. Geschwindigkeit: 2 m/s

Max. Fahrweg: 51 mm (Peak to Peak)

Max. Zuladung statisch: 300 kg (Nutzlast mind. 30 kg)

Headexpander (500 x 500 mm) für Anregung in X-Richtung

Gleittisch (500 x 500 mm) für Anregung in Y- und Z-Richtung

Regelsystem: VRM-4 Medallion und Softwarepaket für synthetische Profile (Sinus, Schock, Frequenzgang, Rauschen) und selbst eingemessene reale Profile

Kühlung: Kühlluftgebläse mit Schallschutzgehäuse

Die Ingenieure der Forschungsgruppe entwickelten 2007 am ifms ein Simulationsgerät, welches die Reproduktion von beliebigen Bewegungsprofilen in einer Richtung ermöglicht. Im Rahmen des laufenden KTI-Projekts wurde das Gerät stetig weiterentwickelt und den sich ändernden Bedürfnissen angepasst. Auf dem beweglichen Schlitten sind Gemälde mit einem Format von bis zu rund 90 x 70 cm montierbar, jeweils in unterschiedlicher Ausrichtung zur Anregungsachse.

Motoren: 4 Voice-Coils (Tauchspulen)
Max. Beschleunigung: 50m/s² (bei 20kg Nutzmasse)
Fahrweg: 70mm
Frequenzbereich: 0-100Hz
Steuerung: dSpace Rapid Prototyping und cRIO von National Instruments

Video Rüttelstrecke

Messen der Gewebeschwingungen (Emission):
– Uniaxialer Beschleunigungssensor (Accelerometer, Bild)
– Triangulations-Laser
– Laser-Doppler-Vibrometer
– High-Speed-Kamera

Messen der Immission:
– Triaxiale-Beschleunigungssensoren am Keilrahmen und an der Transportkiste

Messen des Übertragungsverhaltens (Frequenzgang) zur Bestimmung der Eigenfrequenzen:
– Simulationsgerät + Beschleunigungssensoren + Spektrum-Analysator

Das Konzept der Testgemälde berücksichtigt zum Einen eine reproduzierbare Fertigungsweise: Materialauftrag, Zusammensetzung und Schichtdicken sind weitestgehend identisch. Der zweite zentrale Aspekt ist weit komplexer. Wie lässt sich die Fragilität von realen Gemälden simulieren? Dafür entwickelten Restauratoren des Forschungsteams ein Konzept, das ausgewählte Kriterien (z.B. Haftungslücken zwischen Malschicht und Bildträger), die bei Gemälden zu erhöhter Fragilität führen, reproduzierbar in die Testgemälde integrieren lässt. Die Repräsentativität der Testgemälde ist somit nicht auf einzelne reale Gemälde, sondern auf charakteristische Schadensbilder übertragbar.

Zur Messung der einwirkenden Schocks und Vibrationen während eines Kunsttransportes auf Gemälde oder Transportkiste kommen Datenlogger vom Typ MSR 165 zum Einsatz.

Technische Spezifikationen

Hersteller: MSR Electronics GmbH (www.msr.ch)

Model: MSR 165

Messgrössen: Beschleunigung (triaxial, auch statisch), Temperatur, Luftfeuchtigkeit

Maximale Messrate: 1600 Hz

Messbereich: +/- 15 G

Empfindlichkeit: +/- 0.15 G

Speicher: 4 GB microSD-Karte

Datenaufzeichnung: kontinuierlich oder mit Schwellwerten

Start der Aufzeichnung: manuell oder über programmierte Start- und Stopp-Zeit

Stromversorgung: 800 mAh Lithium-Polymer-Akku

Maximale Messdauer: 3 Tage bei maximaler Messrate (mit Schwellwerten auch länger)

Masse: 39 x 23 x 72 mm

Gewicht: ca. 69 g