Hoe identificeer je motorlagergeluid door te luisteren?

Over het algemeen wordt het motorgeluid gemeten door geluidsmeetapparatuur op te stellen in een gestandaardiseerde testomgeving, waarna het geluidsniveau van de motor wordt verkregen door middel van bepaalde correcties en berekeningen.

Dit proces omvat specifieke eisen met betrekking tot de testomgeving, apparatuur, methoden en rekenaanpassingen. Het is cruciaal voor motoringenieurs om deze aspecten te begrijpen in plaats van simpelweg een microfoon te gebruiken voor eenvoudige metingen.

Toch meten motoringenieurs nog steeds het geluid van de motor, niet het lagergeluid. We weten dat motorruis elektromagnetische ruis en mechanische ruis omvat, waarbij een aanzienlijk deel van de laatstgenoemde ruis wordt gegenereerd door de koelventilator. Deze geluiden "maskeren" grotendeels het geluid van de lagers en fungeren als achtergrondstoringen.

Lagerstandaarden bevatten ook testmethoden voor lagergeluid. De apparatuur voor lagerdetectie die over het algemeen in motorfabrieken wordt gebruikt, bestaat echter uit het installeren van het lager op een testkop, het toepassen van een belasting en vervolgens het omzetten van het signaal in numerieke waarden of het verzenden naar een luidspreker voor het testen.

In werkelijkheid is dit een trillingstester voor motorlagers, geen geluidstester. Zelfs als de tester het geluid uit de luidspreker hoort komen, is dit geluid nog steeds een omzetting van het trillingssignaal en geen direct geluid.

Wanneer het lager echter in de motor is geïnstalleerd en de motor draait, zijn de belastingsomstandigheden die het lager ondervindt compleet anders dan op de testbank. Dit leidt tot andere geluidsprestaties van het motorlager.

Veel fabrikanten zijn situaties tegengekomen waarbij lagers de "testbank"-inspectie doorstaan, maar toch lawaai maken wanneer ze in de motor zijn geïnstalleerd. Deze verwarring ontstaat door het verschil tussen de omstandigheden op de testbank en de werkelijke omstandigheden van het motorlager, en door het verschil tussen "trillingsmetingen" en "geluidsmetingen".

Gespecialiseerde tests van het lagergeluid, zoals tests van het motorgeluid, hebben hun vereisten voor de omgeving, testapparatuur, testmethoden en rekenaanpassingen. Het is een uitdaging voor normale motorfabrieken om dit te doen.

Voor lagers zijn alle andere geluiden van de motor testomstandigheden of achtergrondgeluiden. Als het achtergrondgeluid van het lagergeluid van de motor kan worden gecorrigeerd door berekening, dan vormt de structuur van de motor zelf een aanzienlijke uitdaging voor het lagergeluid. De eindkap van het motorlager zorgt bijvoorbeeld voor een zekere mate van geluidsbelemmering.

Betekent dit dat het geluid van motorlagers op locatie niet kan worden beoordeeld of geëvalueerd? Hoe moet motorgeluid, vooral vanuit het oogpunt van onderhoud, worden gemeten en gehoord?

Er zijn zelfs methoden beschikbaar.

Ten eerste, vanwege de hoge omgevingseisen voor geluidsmeting en de storingsgevoeligheid, verschuift de focus bij praktische storingsanalyse of apparatuuronderhoud vaak van geluid naar trillingen. Bij routineonderhoud van motorlagers, als technici zich zorgen maken over mogelijke lagerfouten, is trillingsdetectie een directere en effectievere methode dan de zogenaamde geluidsmeting.

Als motorfabrikanten zich echter meer zorgen maken over het algemene "auditieve gevoel" van de motor, zijn specifieke geluidstesten nog steeds noodzakelijk. Met betrekking tot het meten van het auditieve geluid is er een probleem dat te maken heeft met gelijkluidheidscontouren, dat in detail zal worden besproken in een volgend artikel. Laten we het eerst hebben over de methode om de "ruis" van potentiële storingen te meten.

Wat betreft het ter plaatse meten van het "geluid" (eigenlijk trillingen) van potentiële storingen:

a) De meest betrouwbare methode voor het testen van trillingen is momenteel het gebruik van trillingssensoren en bijbehorende analyseapparatuur. Er zijn veel fabrikanten van dergelijke apparatuur.

In het algemeen kunnen tijd- en frequentiedomeinmethoden worden gebruikt voor gedetailleerde analyse om mogelijke oorzaken van storingen te identificeren. (Hiervoor is meer gespecialiseerde kennis van conditiebewaking nodig, die in volgende artikelen verder wordt uitgewerkt, dus wordt het hier overgeslagen).

b) Er zijn echter veel vereisten voor controle ter plaatse die niet zo gedetailleerd zijn. Bijvoorbeeld patrouilles door werknemers. Als er geen trillingsbewakingsapparatuur is, hoe moet dit dan worden aangepakt?

De meest gebruikte inspectiemethode is de "stethoscoop". Zelfs met een stethoscoop, als de ingenieur het gebruiksprincipe ervan niet begrijpt, is het resultaat dat vaak gehoord wordt misschien niet het echte resultaat. Zoals eerder gezegd, zelfs met een "stethoscoop" doen we nog steeds "trillingsinspectie" in plaats van "geluidsinspectie".

Daarom moet bij het luisteren het ene uiteinde van de stethoscoop alleen tegen het inspectiegedeelte worden gedrukt en het andere uiteinde alleen tegen het buitenste oorbot. Op deze manier is er een "stijve" verbinding van het inspectiegedeelte naar het oorbot, in plaats van een luchtverbinding. Dit elimineert interferentie van de "ruis" van andere onderdelen.

Waar we hier eigenlijk naar luisteren is "trilling", geen "ruis". Een van de belangrijkste redenen om dit te doen is het elimineren van storingsgeluiden die door de lucht worden doorgegeven.

Hoewel deze methode vaak wordt gebruikt, ligt het detail in het al dan niet "strak aandrukken". Alleen al door dit verschil kan ter plekke vaak worden gezien of een ingenieur het principe van deze meetmethode begrijpt. Ervaren technici kunnen vaak afwijkingen in de lagers onderscheiden aan de hand van de "trilling" die door de stethoscoop wordt doorgegeven.

Zodra de juiste methode van "luisteren naar het geluid" op locatie onder de knie is, zullen alle latere analyses van het geluid en de trillingen van de motorlagers gerichter en tijdiger worden. Veel ingenieurs bespreken op locatie lange tijd verschillende zaken, om er uiteindelijk achter te komen dat ze het niet over hetzelfde hebben. Om deze situatie te vermijden, is de kleine stap "luisteren" eigenlijk heel nuttig.