Den Lauf der rotierenden Maschinen begleiten immer Vibrationen, die stufenweise zur Zerstörung von manchen Elementen des Gerätes führen. Die Aufgabe der Vibrodiagnostik besteht darin, die Informationen über Abnutzungsgrad der angegebenen Komponenten zu gewinnen.
Je nach Zweck der Mess- und Prüfgeräte und Arten der geprüften Maschinen, von Wesentlichen Bedeutung sind zeitliche Verläufe von Verschiebung, Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Schwingung. Für eine umfassende Bewertung einer rotierenden Maschine ist die wirksame RMS Geschwindigkeit wichtig, die weitgehend die zerstörerische Energie widerspiegelt. Die Messung der RMS von Schwingung mit Bezug auf die Grenzwerte für eine Gruppe von Maschinen, erlaubt die Beurteilung des dynamischen Zustands des Gerätes durchzuführen. Es ist unter 4 Klassifizierungszonen A, B, C und D zu unterscheiden, denen die Zustände des Geräts als gut, befriedigend,vorübergehend zulässig und unzulässig zugeschrieben werden können.
Diese Art der Messung kann mit einfachen und relativ kostengünstigen Art der Messgeräte wie vibrometrische Feder ausgeführt werden.
Bei der Diagnose von Schwingungen sind, neben dem genannten RMS-Wert dieser Schwingungen, die Antworten auf folgende Fragen wesentlich:
- Was sind die Ursachen der hohen Vibrationswerte?
- Wie lange noch kann das Gerät sicher betrieben werden?
- Welche Korrekturmaßnahmen sollten vorgenommen werden (der Umfang der Arbeiten, Ersatzteile, etc.), um die Gefährdung optimal (Kosten und Dauer) zu beseitigen?
- Welche Maßnahmen sollten in Zukunft vorgenommen werden um solche Probleme zu vermeiden?
Diese Fragen können nur durch detaillierte Analyse der Schwingungsspektrum, das die Umwandlung des zeitlichen Verlaufs der Schwingungen in Wellenform des Frequenzspektrums bildet, beantwortet werden. Ein solches Verfahren, ein Klassiker in der mechanischen Diagnose, lässt das von der Maschine erzeugte Signal in Komponenten aufspalten. Durch die Kenntnis der grundlegenden Betriebsparameter der Maschine und ihrer Aufbau, können jedem Komponenten des Schwingungsspektrums die entsprechenden Elemente, die sie hervorrufen und Maschinenlaufzustände, zugeschrieben werden.
Identifizierung der Quelle der Vibrationen ermöglicht den tatsächlichen Grad der Pannengefahr zu bestimmen, seine Folgen innerhalb des Gerätes vorherzusagen und vor allem, geeignete Abhilfemaßnahmen, um das Problem zu beseitigen vorzunehmen. Die häufigsten Ursachen für erhöhte Werte von Vibrationen, wichtig wegen der Pannengefahr sind:
- Mangel an Auswuchtung der rotierenden Massen,
- Fehlender Rundlauf der wellen vom angetriebenen und antreibenden Gerät,
- Ablenkung von Wellen,
- Lockerheit oder Schäden an den Lagern.
Ein typisches Bild des Spektrums ist in der Abbildung unten angegeben. Die klar dominierende erste harmonische Bestandteil der Schwingung bedeutet in diesem Fall, nicht Auswuchten der rotierenden Masse der Maschine.
Eine äußerst wichtige Funktion der Vibrodiagnostik ist die Bestimmung
des Zustandes von Lagern, zur Optimierung der Kosten für ihren Ersatz.
In dem man die Art der Lagerung in der Maschine und die
Drehgeschwindigkeit kennt, identifiziert man die, durch die einzelnen
Elemente des Lagers erzeugten, Schwingungen (Außenring, Innenring,
Käfig, Wälzkörper).
Unten wurden die identifizierten Schwingungenfrequenzen, die durch die oben erwähnten Elemente des Lagers erzeugt werden, markiert. In diesem Fall wird die Beschädigung des Lageraußenrings festgestellt (Frequenz markiert als BPFO).
Die optimale Nutzen der Schwingungsdiagnostik erhalten wir durch die
Umsetzung von so genannten Überwachung von Maschinen. Vergleichen der
gesammelten Informationen ermöglicht es, den Trend der Veränderungen in
Bezug auf die Maschine als Ganzes und / oder seinen ausgewählten
Komponenten (zB. Lager) zu bestimmen.
Auf der folgenden Abbildung wurden Vibrationswerte, die während der
Routinemessungen gemessen wurden, markiert. Die gelbe Linie bedeutet
einen Ausnahmezustand, als gefährlich definiert.
Die rote Linie bedeutet den kritischen Zustand der Maschine. Wie Sie sehen können, nach dem Überqueren der Linie des Ausnahmezustands wurden Sanierungsmaßnahmen unternommen, wonach sich der Zustand der Maschine normalisiert hat.
