Het is belangrijk om vibratie in een vroeg stadium op te sporen om schade te voorkomen. De gevolgen van vibratie mogen niet onderschat worden. Zo kan vibratie in een turbine rampzalige gevolgen hebben voor mensen, het milieu en de fabriek. Het vroegtijdig opsporen van vibratie en hun oorzaken helpt onnodige ongevallen en hoge kosten te voorkomen. Vaak zijn slechts kleine onderhoudsinterventies of reparaties nodig.
Oorzaken van vibratie bij machines
Er zijn veel oorzaken voor machinevibratie. De meest voorkomende worden hieronder uitgelegd.
Herhalende krachten
Herhalende krachten ontstaan door een krachtpatroon dat zichzelf herhaalt. Vaak worden deze krachten in machines veroorzaakt door:
- De machine is uit balans:
Het zwaartepunt van een roterend machineonderdeel ligt niet in het midden. Dit veroorzaakt een herhalende kracht op de machine. - De machine is verkeerd uitgelijnd:
Machineonderdelen buigen door tijdens het draaien, waardoor er herhaaldelijke krachten op de machine worden uitgeoefend. - Slijtage van de machine:
Machineonderdelen slijten door gebruik. Denk bijvoorbeeld aan lagers en tandwielen. Dit kan herhalende krachten veroorzaken. - Onjuiste werking van de machine:
Door een onregelmatige stroomtoevoer kunnen zich herhalende krachten voordoen.
Resonantie
Elke machine heeft een bepaalde natuurlijke vibratie. Elke machine heeft een resonantiefrequentie (of meerdere). Wanneer deze natuurlijke frequentie samenvalt met de draaisnelheid, treedt resonantie op. Als het om een relatief kleine kracht gaat, zal dit niet veel problemen veroorzaken. Grote krachten kunnen echter rampzalige gevolgen hebben.
Losse onderdelen
Oorzaken zoals lagers met te veel speling, losse bouten en corrosie kunnen ervoor zorgen dat de machine gaat vibreren. Door de enorme krachten in de machine kunnen losse onderdelen snel tot schade leiden.
Soorten vibratie
Er worden drie soorten van vibratie onderscheiden:
- Aperiodieke vibratie
Deze vibratie herhalen zich niet in de tijd, waardoor het gedrag onvoorspelbaar wordt. - Overgangsvibratie
Deze vibratie kan slechts gedurende een bepaalde periode worden waargenomen. - Periodieke vibratie
Dit zijn vibratie die zich herhalen. Dit zijn de meest voorkomende vibratie in machines (zie figuur 1).
Wat kunnen vibratiemetingen voorkomen?
Het uitvoeren van vibratiemetingen kost natuurlijk geld. Daarom is het belangrijk om te begrijpen wat ermee kan worden voorkomen, of beter gezegd; op welke kosten kan worden bespaard.
Ernstige machineschade
Als vibratie niet vroegtijdig worden gedetecteerd, ontstaat er vaak ernstige schade aan de machine. In de meest extreme gevallen moet de hele machine worden vervangen. Vroegtijdige detectie van de oorzaak van vibratie kan veel kosten besparen en komt ook de veiligheid ten goede.
Hoog energieverbruik
Vibrerende machines verbruiken meer energie. Er is extra energie nodig om de vibratie te weerstaan. Door de conditie van de machine te meten, kan dit geminimaliseerd worden.
Ongeplande downtime
Als de conditie van een machine niet wordt gemeten, kan een machine plotseling uitvallen. Ongeplande downtime is het gevolg. Aangezien veel fabrieken in de procesindustrie constant operationeel moeten zijn, leidt dit tot extreem hoge (onnodige) kosten. In veel gevallen kan dit met eenvoudige ingrepen voorkomen worden, maar dan moet de conditie van de machine wel bewaakt worden.
Problemen bij levering
Veel bedrijven moeten zich houden aan bepaalde leveringsafspraken. Als een machine onverwacht stopt door defecte onderdelen of ernstige schade, is de kans groot dat het bedrijf deze afspraken niet kan nakomen. Dit zal leiden tot ontevredenheid bij de klant.
Halffabricaten
Wanneer een machine onverwacht stilvalt, blijven er halffabricaten achter in het proces. In veel gevallen moeten deze worden weggegooid vanwege bederf. Dit brengt op zijn minst onnodige kosten met zich mee.
Onnodig onderhoud
Vaak worden onderdelen van machines preventief vervangen om ervoor te zorgen dat de machine altijd beschikbaar is. Dit kan ertoe leiden dat onderdelen onnodig worden vervangen. Door de conditie van de machine(onderdelen) te meten, worden reparaties en vervangingen alleen uitgevoerd als het echt nodig is.
Kwaliteitsproblemen
In veel gevallen lijkt het met het blote oog dat een machine goed werkt, maar soms is dat niet zo. Om dit vast te stellen zijn metingen nodig. Als dit niet gebeurt, kan dit ten koste gaan van de kwaliteit van de producten.
Conditiebewaking
Conditiebewaking houdt in dat de conditie van machines wordt gecontroleerd. Daar zijn verschillende methoden voor, maar vibratiemetingen zijn de meest betrouwbare methode. Lees meer over conditiebewaking »
