Es ist wichtig, Vibrationen frühzeitig zu erkennen, um Schäden zu vermeiden. Die Folgen von Vibrationen sollten nicht unterschätzt werden. So können beispielsweise Schwingungen in einer Turbine katastrophale Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Werk haben. Die frühzeitige Erkennung von Schwingungen und deren Ursachen hilft, unnötige Unfälle und hohe Kosten zu vermeiden. Oft sind nur kleinere Wartungseingriffe oder Reparaturen erforderlich.
Ursachen von Maschinenschwingungen
Es gibt viele Ursachen für Maschinenvibrationen. Die häufigsten werden im Folgenden erläutert.
Sich wiederholende Kräfte
Repetitive Kräfte entstehen durch ein sich wiederholendes Kraftmuster. Häufig werden diese Kräfte in Maschinen verursacht durch:
Die Maschine ist nicht ausgewuchtet:
Der Schwerpunkt eines rotierenden Maschinenteils liegt nicht in der Mitte. Dies verursacht eine sich wiederholende Kraft auf die Maschine.
Die Maschine ist falsch ausgerichtet:
Die Maschinenteile verbiegen sich während der Drehung und verursachen dadurch wiederkehrende Kräfte auf die Maschine.
Verschleiß an der Maschine:
Maschinenteile verschleißen durch den Gebrauch. Denken Sie zum Beispiel an Lager und Zahnräder. Dies kann zu sich wiederholenden Kräften führen.
Unsachgemäßer Betrieb der Maschine:
Eine unregelmäßige Stromversorgung kann dazu führen, dass sich wiederholende Kräfte auftreten.
Resonanz
Jede Maschine hat eine bestimmte Eigenschwingung. Jede Maschine hat eine Resonanzfrequenz (oder mehrere). Wenn diese Resonanzfrequenz mit der Drehzahl übereinstimmt, tritt Resonanz auf. Wenn es sich um eine relativ kleine Kraft handelt, verursacht dies keine großen Probleme. Große Kräfte können jedoch katastrophale Folgen haben.
Lose Teile
Ursachen wie Lager mit zu viel Spiel, lose Schrauben und Korrosion können die Maschine in Schwingungen versetzen. Aufgrund der enormen Kräfte, die in der Maschine wirken, können lose Teile schnell zu Schäden führen.
Arten von Vibrationen
Es werden drei Arten von Schwingungsformen unterschieden:
- Aperiodische Schwingungen
Diese Schwingungen wiederholen sich im Laufe der Zeit nicht, wodurch das Verhalten unvorhersehbar ist. - Übergangsschwingungen
Diese Schwingungen lassen sich nur für einen bestimmten Zeitraum beobachten. - Periodische Schwingungen
Dies sind Schwingungen, die sich wiederholen. Dies sind die häufigsten Schwingungen in Maschinen (siehe Abbildung 1).
Was können Vibrationsmessungen verhindern?
Die Durchführung von Schwingungsmessungen kostet natürlich Geld. Deshalb ist es wichtig zu verstehen, was damit verhindert werden kann, oder besser gesagt, welche Kosten eingespart werden können.
Schwere Maschinenschäden
Werden Schwingungen nicht frühzeitig erkannt, kommt es oft zu schweren Schäden an der Maschine. Im schlimmsten Fall muss die gesamte Maschine ausgetauscht werden. Eine frühzeitige Erkennung der Ursache von Vibrationen kann viele Kosten sparen und dient auch der Sicherheit.
Hoher Energieverbrauch
Vibrierende Maschinen verbrauchen mehr Energie. Es wird zusätzliche Energie benötigt, um den Vibrationen zu widerstehen. Durch die Messung des Zustands der Maschine kann dies minimiert werden.
Ungeplante Ausfallzeiten
Wenn der Zustand einer Maschine nicht gemessen wird, kann eine Maschine plötzlich ausfallen. Ungeplante Ausfallzeiten sind die Folge. Da viele Fabriken in der Prozessindustrie ständig in Betrieb sein müssen, führt dies zu extrem hohen (unnötigen) Kosten. In vielen Fällen kann dies durch einfache Eingriffe verhindert werden, aber dann muss der Zustand der Maschine überwacht werden.
Probleme bei der Lieferung
Viele Unternehmen müssen sich an bestimmte Liefervereinbarungen halten. Wenn eine Maschine unerwartet wegen defekter Teile oder schwerer Schäden stehen bleibt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass das Unternehmen diese Vereinbarungen nicht einhalten kann. Dies führt zur Unzufriedenheit der Kunden.
Halbfertige Produkte
Wenn eine Maschine unerwartet zum Stillstand kommt, bleiben Halbfertigprodukte im Prozess zurück. In vielen Fällen müssen diese aufgrund von Verderb entsorgt werden. Zumindest entstehen dadurch unnötige Kosten.
Unnötige Wartung
Oft werden Teile von Maschinen präventiv ausgetauscht, um die ständige Verfügbarkeit der Maschine zu gewährleisten. Dies kann dazu führen, dass Teile unnötigerweise ausgetauscht werden. Durch die Messung des Zustands der Maschine (Teile) werden Reparaturen und Ersatz nur dann vorgenommen, wenn sie wirklich notwendig sind.
Fragen der Qualität
In vielen Fällen sieht es mit bloßem Auge so aus, als würde eine Maschine gut funktionieren, obwohl dies manchmal nicht der Fall ist. Um dies festzustellen, sind Messungen erforderlich. Wenn dies nicht geschieht, kann die Qualität der Produkte leiden.
Zustandsüberwachung
Bei der Zustandsüberwachung wird der Zustand von Maschinen überprüft. Hierfür gibt es verschiedene Methoden, wobei Schwingungsmessungen die zuverlässigste Methode sind. Lesen Sie mehr über die Zustandsüberwachung »
