Schwingungsanalyse an Prüfständen

Schwingungsanalyse an Prüfständen

Problem

Bei der End-of-Line Prüfung von Elektromotoren sollen Montagefehler sowie der Lager- und Auswuchtzustand bestimmt werden.

Lösung

Systematisch zum Ziel

Im Anschluss an die Serienfertigung von Elektromotoren wird ein EOL-Test zur Überprüfung aller technischen Spezifikationen durchgeführt. Der bisher durchgeführte Testumfang soll um eine Schwingungsprüfung erweitert werden. Im Zuge einer Testmessung wurden an Motoren in verschiedener Größe und Bauart unterschiedliche Fehlerbilder präpariert. Damit konnte ein Parametersatz zur Bestimmung von eindeutigen Merkmalen für die Schwingungsüberwachung ermittelt werden. Dies umfasst u.a. folgende Fehler:

Auswuchtzustand:

Als Überwachungsgröße wurde die Schwinggeschwindigkeit auf einem Frequenzbereich von 10 ... 1000 Hz gewählt. Damit werden die Schwingungen bei Drehzahl (= Unwuchtzustand) sicher erfasst. Zulässige Grenzwerte werden je nach Motorleistung /-größe der DIN ISO 60034-14 entnommen.

Wälzlagerzustand:

Geschädigte Lager erzeugen im Hüllkurvenspektrum typische Signaturen der beschädigten Lagerkomponente. Ein vorliegender Lagerschaden kann somit durch das Vorhandensein von Linien im Hüllkurvenspektrum detektiert werden. Die Bestimmung der Grenzwerte erfolgt individuell nach Lagertyp.

Fehlendes Lager:

Wurde im Zuge der Produktion versäumt ein Lager zu montieren, lässt sich dies im Hüllkurvenspektrum nachweisen. Auffällig treten die Linien bei Drehzahl und höheren Ordnungen auf.

Schaden Lagerdichtring:

Ist bei der Montage der Dichtring des Lagers beschädigt worden, kann eine Erkennung per Hüllkurvenanalyse stattfinden. Deutlich treten die Käfigschadfrequenz und deren Vielfache auf.

 

Als Messsystem für die Überwachung wird VibroMatrix eingesetzt. Die aufgeführten Überwachungsmerkmale wurden in eine speziell konfigurierte Arbeitsumgebung implementiert. Damit ist nicht nur eine allgemeine Erkennung von Fehler am Prüfobjekt möglich, sondern es wird direkt der zugrundeliegende Fehler benannt, sodass eine gezielte Nacharbeit erfolgen kann.