Sind Sie schon einmal auf mysteriöse Schwingungen in Ihren Maschinen gestoßen? Dieser Artikel erforscht die faszinierende Welt der Schwingungsspektralanalyse und ihre Rolle bei der Diagnose von mechanischen Lockerungen. Unser Team erfahrener Ingenieure zeigt Ihnen anhand von Beispielen aus der Praxis, wie diese leistungsstarke Technik Ihnen dabei helfen kann, häufige Probleme zu erkennen und zu beheben, wodurch Sie Zeit und Geld sparen. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der vorausschauenden Instandhaltung!
Mechanische Lockerungen werden im Allgemeinen in zwei Kategorien eingeteilt: strukturelle Lockerungen und Lockerungen von rotierenden Komponenten.
Zu den Gründen für mechanisches Spiel können mangelhafter Einbau, längere Abnutzung, Beschädigung des Fundaments oder der Basis, beschädigte Teile, zu großes Spiel in der Passung usw. gehören.
Mechanische Lockerungen können Schwingungsprobleme, die durch Unwuchten und Ausrichtungsfehler verursacht werden, verschärfen und durch das Fortschreiten der Lockerungen zu weiteren Ausfällen führen.
Es gibt keinen endgültigen Standard für die Definition der Arten von Lockerheit.
Derzeit gibt es drei gängige Arten von mechanischer Lockerheit, von denen jede ihr eigenes, einzigartiges Schwingungsspektrum und ihre eigenen Phasencharakteristika aufweist.
Diese Art von Lockerheit umfasst die folgenden Fehler:
- Lockere Strukturen oder unzureichende Festigkeit des Gerätefundaments, der Bodenplatte und des Betonfundaments.
- Verschlechterung oder Bruch des Mörtels.
- Verformung des Rahmens oder der Basis.
- Lose Ankerbolzen, etc.
Diese Lockerungsprobleme sind auf der Baustelle leicht zu beobachten, und ihre zerstörerische Wirkung ist in der Regel erheblich. In schweren Fällen können sie das Ungleichgewicht oder die Fehlausrichtung der Ausrüstung verschlimmern.
Behandlungsmaßnahmen:
Bei Geräten, die bereits aus dem Gleichgewicht geraten oder falsch ausgerichtet sind, ist es wichtig, die Unwucht oder die falsche Ausrichtung gleichzeitig zu beseitigen.
Das typische Frequenzspektrum der Lockerheit ist in Abbildung 1 dargestellt, und die grundlegenden Merkmale, die die Lockerheit aufweist, sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Abb. 1 Typisches Diagramm des Auflockerungsspektrums von Typ A
Tabelle 1 Grundlegende Merkmale des Typs A: Lockerheit
| Parameter | Grundlegende Merkmale |
| Frequenz | Das Spektrum der Lockerungsfrequenzen wird von den höheren Schwingungsfrequenzen der 1×-Umdrehung dominiert |
| Vibration | Im Allgemeinen ist die radiale Vibration groß, insbesondere die vertikale Vibration ist groß, und die axiale Vibration ist klein oder normal |
| Phase | Vergleicht man die Schwingungen in vertikaler und horizontaler Richtung, so stellt man fest, dass die Schwingungen eine Richtwirkung haben und die Phasendifferenz 0° oder 180° beträgt. |
Anmerkungen:
Diese Art von Lockerheit tritt nur auf, wenn die folgenden Fehler auftreten:
Diese Lockerungsprobleme können auch vor Ort beobachtet werden, aber die Passungsprobleme der internen Komponenten können nur durch Demontage und Untersuchung festgestellt und bestätigt werden.
Behandlungsmaßnahmen:
Die Vibrationen können durch den Austausch beschädigter Teile oder durch die Korrektur der Passform falscher Teile verringert werden, Anzugsbolzen, usw.
Das typische Frequenzspektrum der Lockerheit ist in Abbildung 2 dargestellt, und die grundlegenden Merkmale, die die Lockerheit widerspiegelt, sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Abb. 2 Typisches Diagramm des Auflockerungsspektrums von Typ B
Tabelle 2 Grundlegende Merkmale, die durch den Typ B Lockerheit wiedergegeben werden
| Parameter | Grundlegende Merkmale |
| Frequenz | Wenn die Amplitude der radialen 2fachen Windungsfrequenz 50% der Amplitude der 1fachen Windungsfrequenz übersteigt, deutet dies auf einen solchen Fehler hin. |
| Vibration | Die Amplitude ist etwas unstabil. Wenn die Last hoch ist, nimmt die Vibration stark zu. |
| Phase | Wenn eine Stroboskoplampe zur Erfassung der Phasenwerte verwendet wird, werden normalerweise zwei instabile Referenzpunkte angezeigt. |
Anmerkungen:
- Unter normalen Bedingungen treten diese Schwingungserscheinungen nicht auf, wenn keine anderen Erregungskräfte vorhanden sind.
- Wenn die Lockerheit durch das lose Lager des Lagerträgers oder die losen Teile auf der Welle verursacht wird, bleibt die Vibration meist bei der 1x- und 2x-Geschwindigkeit, bis sie sich zu einem Pulsieren oder Stoßen verschlimmert.
In diesem Fall führt die Pulsation zu einer Nichtlinearität der Wellenform im Zeitbereich, was zu vielen Oberschwingungen führt, die stärker sind als die Lockerungen des Typs C.
- Manchmal wird das Versagen der Kupplung durch den Bruch und die Lockerung des Gerätefußes noch verschlimmert, was zu Verschleiß und Lockerung im elastischen Block der Kupplung führt. Dieses Spektrum weist auch Oberschwingungen auf, die über die Lockerheit des Typs C hinausgehen.
Diese Art von Lockerheit umfasst die folgenden Fehler:
- Lose Lager im Lagerbock.
- Übermäßiges Lagerspiel in den Lagern.
- Lose Lagerbuchsen im Lagersitz.
- Loser Rotor.
- Lose Lager oder Laufringe, etc.
Diese Probleme lassen sich durch Öffnen des Enddeckels des Lagerträgers feststellen. Diese Art von Lockerheit steht in direktem Zusammenhang mit den Lagern und Wellen von rotierenden Geräten.
Bei starkem Spiel kommt es zum Verschleiß von Lagern, Wellen oder zugehörigen Gegenstücken oder in schweren Fällen zur völligen Blockierung der rotierenden Ausrüstung.
Behandlungsmaßnahmen:
Das Problem kann durch den Austausch des Lagers oder der Buchse und die Anpassung der Passung zwischen den Komponenten gelöst werden.
Ein typisches Lockerungsfrequenzspektrum ist in Abb. 3 dargestellt, und die grundlegenden Merkmale der Lockerung sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Abb. 3 Typisches Diagramm des Auflockerungsspektrums von Typ C
Tabelle 3 Grundlegende Merkmale, die durch den Typ C Lockerheit wiedergegeben werden
| Parameter | Grundlegende Merkmale |
| Frequenz | Die Oberschwingungen der mehrfachen Frequenzumwandlung erreichen manchmal das 10-fache oder sogar das 20-fache, was im Spektrum sehr deutlich zu sehen ist. wenn die Amplitude der Oberschwingung größer wird, wird auch die Frequenzkomponente mit einem Intervall von 1/2 mal der Frequenz erzeugt (d.h. 0,5 ×， 1,5 ×， 2,5 ×). Manchmal gibt es sogar eine Oberwelle mit dem 1/3-fachen der Frequenzumsetzung. |
| Vibration | Diese Lockerheit neigt dazu, stark gerichtete Schwingungen mit relativ hoher Amplitude zu erzeugen. |
| Phase | Im Allgemeinen ist die Phasenmessung dieser Art von losem Fehler etwas instabil, aber wenn die Vibration selbst stark gerichtet ist, wird der Unterschied zwischen der horizontalen und vertikalen Richtung nahe bei 0° oder 180° liegen. |
Anmerkungen:
- Lockerungen können auch auftreten, wenn das Bauteil seine Betriebstemperatur erreicht hat und sich thermisch ausdehnt.
- Das Vorhandensein eines deutlichen 1/2x-Peaks deutet auf ein komplexeres Lockerungsproblem hin, das möglicherweise mit Reibung zu tun hat.
- Wenn der Rotor, z. B. eines Pumpenlaufrads, lose ist, wechselt die Phase nach jedem Start.
- Das Schwingungsspektrum dieser Art von Lockerheit, das durch viele Oberschwingungen der 1×-Geschwindigkeit gekennzeichnet ist, deutet eigentlich auf ein schwerwiegenderes Problem hin, wie z. B. Lockerheit in den Lagern und im Ringlauf.
Dieses Problem kann zu einer Welle führen Spannen und erhebliche Geräteausfälle.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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