Schwingungskennwerte messen

Schwingungskennwerte helfen Ihnen dabei eine Aussage über den aktuellen Betriebszustand Ihrer Maschinen treffen. Sie können schnell die Betriebsschwingungen Ihrer Maschinen einschätzen und aufwändige und teure Instandhaltungen erst dann durchführen, wenn diese wirklich nötig sind. In VibroMatrix werden Kennwerte mit dem InnoMeter dargestellt und deren zeitlicher Verlauf mit dem InnoPlotter gezeichnet.

Das Messen von Schwingungskennwerten erfolgt nach vorgeschriebenen Regeln. Dies sind z.B. technische Richtlinien oder Normen. Wir wollen uns hier speziell an der Norm DIN ISO 10816 „Mechanische Schwingungen – Bewertung der Schwingungen von Maschinen an nicht rotierenden Teilen“ orientieren. Diese Norm macht genaue Angaben zur Messdurchführung und Ergebniseinschätzung.

 Gemessen werden Schwingungskennwerte z.B an Lagern oder Lagergehäusen. Dabei wird jeweils in drei zueinander senkrechten Richtungen gemessen. Der größte gemessene Wert ist ausschlaggebend.

Die Messung wird anhand einer Zoneneinteilung bewertet. Für viele Maschinenklassen sind in der Norm Grenzwerte der einzelnen Zonenfestgelegt .

     

Praxisbeispiel am Maschinenmodell

Zunächst wird die Messkette aufgebaut:

  • An der Maschine werden drei Beschleunigungsaufnehmer angebracht um in drei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen zu messen.
  • Die Sensoren werden mit den InnoBeamern verbunden und diese an einen Computer angeschlossen.

Die VibroMatrix Software stellt die Messkette im Programm nach. Die einzelnen Messkanäle können je nach Messrichtung benannt werden.

 

InnoMeter – die numerische Darstellung von Kennwerten

Zunächst einmal wird das InnoMeter gestartet. Im geöffneten InnoMeter können vielfältige Einstellung vorgenommen werden. Für Schwingungskennwerte wird die Kennwertgruppe bei Summenkennwerte belassen. Die Filtereinstellung richtet sich nach der Norm. In DIN ISO 10816 werden 10-1000 Hz verlangt. Als Messgröße kann sowohl Beschleunigung, Geschwindigkeit oder Weg verwendet werden. Am gebräuchlichsten ist die Schwinggeschwindigkeit mit der Einheit mm/s. Der Kennwert „Echter Effektivwert“ ist schon voreingestellt und sollte verwendet werden.

Um alle drei Kanäle gleichzeitig zu messen, braucht das aktuelle InnoMeter nur zweimal geklont zu werden. In den neuen Instrumenten wird die jeweilige Signalquelle eingestellt.

Die Maschine wird gestartet. Nachdem diese auf Betriebsdrehzahl ist, wird im InnoMaster die Schaltfläche „Alle Instrumente starten“ angeklickt. Sofort werden die Effektivwerte aller drei Messrichtungen angezeigt.

 

Laut Norm ist der größte gemessene Wert ausschlaggebend. Durch Ändern der Statistikfunktion wird nur der maximale Wert angezeigt. Für das Maschinenmodell gelten gemäß der Norm die Grenzwerte für Kleinmaschinen. Aufgrund des Gemessenen lässt sich die Maschine Zone A zuordnen. Alles ist im grünen Bereich, die Maschine ist uneingeschränkt einsetzbar.

Ein weiterer Vorteil der Klon-Funktion des InnoMeters ist die Möglichkeit parallel die Kennwerte einer anderen Messgröße in einem anderen Frequenzbereich zu überwachen. Z.B. kann der Spitzenwert der Schwingbeschleunigung von 1 -25 kHz in der axialen Richtung gleichzeitig überwacht werden.

So ist man nach verschiedenen normativen oder werksinternen Anforderungen sofort aussagefähig.

 

InnoPlotter – die Darstellung von Kennwerten im Verlauf

Wollen Sie die Kennwerte über der Zeit betrachten, bietet sich der InnoPlotter an. Die Einstellungsmöglichkeiten entsprechen denen des InnoMeters. Wir wollen nun den Verlauf der Kennwerte bei verschiedenen Drehzahlen anschauen. Dazu wählen wir die gewünschten Parameter aus. Praktischerweise können mehrere Kanäle zugleich dargestellt werden. Dazu braucht nur die Kanalanzahl erhöht werden und die Signalquelle ausgewählt werden.

Durch betätigen der „Start-Taste“ beginnt die Messung. Der Übersichtlichkeit wegen kann der Darstellungsmodus geändert werden (Menü „Anzeige“). Im Praxisbeispiel werden die Kennwerte der einzelnen Messrichtungen übereinandergestapelt dargestellt. Außerdem wird die Drehzahl langsam verringert, um die Änderung der Amplituden zu beobachten:

Durch die Schwingungsüberwachung treffen Sie auf einfachem Wege Aussagen über den Betriebszustand Ihrer Maschinen. Sich anbahnende Probleme können Sie so schnell erkennen.

Erhöhte Schwingungskennwerte weisen auf Fehler im Betrieb der Maschine hin. Lagerschäden lassen sich bspw. früh und exakt auf diesem Wege feststellen (siehe auch Wälzlagerdiagnose). Werden erhöhte Schwingungskennwerte gemessen, ist eine genauere Schwingungsanalyse nötig um die jeweilige Ursache herauszufinden.