Schwingungen sind, einfach ausgedrückt, nicht mehr als eine Vorwärts-Rückwärts-Bewegung – eine Schwingung – von Maschinen und Komponenten in einem Gerät. Manchmal sind Schwingungen in industriellen Geräten ein Symptom oder sogar eine Ursache von Störungen und manchmal sind sie Teil des normalen Maschinenbetriebs. Bei Schwingschleifern und Vibrationspoliermaschinen gehören sie zum Funktionsumfang. In anderen Fällen wie bei Verbrennungsmaschinen und Zahnradgetrieben sind Schwingungen zum Teil unvermeidbar. In den meisten Fällen jedoch sind die Geräte so konzipiert, dass Schwingungen eher vermieden als hervorgerufen werden.
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Ursachen für Schwingungen
Ungewollte Schwingungen können auf Probleme bei Geräten hinweisen und mit der Zeit, wenn die Ursache nicht gefunden wird, Schäden an Material und Verschleiß nach sich ziehen. Schwingungen können entweder alleine oder zusammen mit anderen Faktoren entstehen. Unsymmetrie entsteht, wenn ein „Schwerpunkt“ in einer rotierenden Komponente entsteht. Dies kann aufgrund eines Herstellungsfehlers oder eines Instandhaltungsproblems auftreten. Die Auswirkungen von Unsymmetrien erhöhen sich mit der Maschinendrehzahl und können die Haltbarkeit der Lager verringern oder Maschinenschwingungen hervorrufen.
Falsche Ausrichtung von Wellen oder Wellenschlag tritt auf, wenn Maschinen-Antriebswellen nicht korrekt ausgerichtet sind. Dies kann während der Montage oder im Lauf der Zeit aufgrund von wärmebedingter Ausdehnung, sich verschiebenden Teilen oder nicht ordnungsgemäßem Wiederzusammenbau nach der Instandhaltung entstehen. Schwingungen können radial, axial oder beides sein.
Verschleiß kann zu Schwingungen führen, wenn Komponenten wie Lager, Antriebsriemen oder Zahnräder verschlissen bzw. beschädigt sind. Ein stark verschlissener oder beschädigter Zahn eines Zahnrads kann zum Beispiel beim Betrieb zu Vibrationen führen. Lockerer Sitz kann dazu führen, dass Schwingungen zu größeren Schäden führen. Wenn ein schwingendes Bauteil lockere Lager aufweist oder nur locker befestigt ist, kann es durch übermäßigen Verschleiß und Materialermüdung Schäden hervorrufen.
Auswirkung von Schwingungen
Unerwünschte Schwingungen können den Maschinenverschleiß beschleunigen, zu erhöhtem Energieverbrauch und zu schweren Nebenwirkungen wie Sicherheitsproblemen und eingeschränkter Betriebseffizienz führen. Schwingungen können sogar in dem Maß zu Geräteschäden führen, dass diese entfernt werden und dadurch der Produktionsprozess unterbrochen wird.
Wenn Schwingungen jedoch gemessen und richtig analysiert werden, können sie eine wichtige Rolle bei vorbeugenden Instandhaltungsmaßnahmen spielen. Sie können als Zustandsanzeige für Maschinen dienen und den Verantwortlichen des Instandhaltungsteams die Möglichkeit geben, zu reagieren, bevor ein Schaden oder Schlimmeres auftritt.
Bei der Analyse von Schwingungen sollten Variablen wie Richtung (zum Beispiel radial oder axial) und Amplitude (Schweregrad) berücksichtigt werden. Zusätzlich muss die Frequenz berücksichtigt werden, d. h., wie oft die Maschine sich vorwärts und rückwärts aufgrund des Faktors oder der Faktoren bewegt, die für die Schwingung verantwortlich sind. Die Frequenz wird gewöhnlich in Zyklen pro Minute oder Hertz (c.p.m. oder Hz) angegeben. Ein Hz entspricht einem Zyklus pro Sekunde oder 60 Zyklen pro Minute.
Die Verantwortlichen des Instandhaltungsteams müssen beurteilen können, wenn die Schwingungen normal sind oder wenn die Schwingungssignale auf sofortigen Handlungsbedarf hinweisen. Mit einem grundlegenden Verständnis von Schwingungen und deren Ursachen, zusammen mit einem mobilen Schwingungsmessgerät Fluke 810, können die Verantwortlichen des Instandhaltungsteams zuverlässig den Grund und die Intensität der Maschinenschwingungen feststellen und entscheiden, ob eine Instandhaltungsmaßnahme oder eine Reparatur durchgeführt werden muss.
Das Schwingungsmessgerät Fluke 810
Das mobile Schwingungsmessgerät Fluke 810 stellt die benötigten Informationen über den Gerätezustand zur Verfügung, ohne dass eine längere intensive Überwachung durchgeführt werden muss. Das hochmoderne mobile Gerät ist so konzipiert und programmiert, dass allgemeine mechanische Probleme einfach entdeckt und diagnostiziert werden können. Mit dem Gerät können Schwingungen über drei Bewegungsebenen (vertikal, horizontal und axial) identifiziert werden und die Diagnose wird leicht verständlich und mit einer empfohlenen Lösung wiedergegeben.
Schwingungsmessgeräte und Software sind normalerweise für die langfristige Überwachung eines Maschinenzustands konzipiert, sie können jedoch mit hohen Ausgaben und einer Spezialausbildung verbunden sein. Viele industrielle Instandhaltungsteams arbeiten mit strengen Zeit- und Finanzvorgaben und deshalb sind die benötigten Ressourcen für Training und Instandhaltung im Zusammenhang mit langfristigen Schwingungsanalyseprogrammen schlichtweg zu hoch.
Genau hier setzt das Fluke 810 ein und erweist sich als wertvolle Hilfe. Es unterstützt Instandhaltungstechniker bei der Analyse des Zustands einer Maschine und assistiert bei der Problemfindung und schnellen -behebung. Es überbrückt die Lücke zwischen komplexen Geräten zur Schwingungsanalyse und preiswerten Schwingungsmessstiften, bei denen Genauigkeit den Kosten- und Handhabungsaspekten geopfert wird. Das Fluke 810 verfügt über die Diagnosefähigkeiten hochwertiger Analysegeräte gekoppelt mit der Geschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit von preisgünstigeren Geräten zu einem erschwinglichen Preis.
Es ist unter anderem für die Diagnose von Unsymmetrie, lockerem Sitz und Versatz programmiert und kann zur Prüfung von vielen mechanischen Geräten verwendet werden, wie Motoren, Lüfter, Gebläse, Antriebswellen, Getriebe, Kupplungen, Pumpen, Kompressoren und Spindeln.
Nicht nur zur Schwingungsdiagnose – das Fluke 810 bietet dem Instandhaltungspersonal eine umfassende Hilfe bei der Diagnose und Problemlösung. Das Diagnoseverfahren analysiert den Zustand der Maschine und erkennt die Fehler durch einen Vergleich der gemessenen Schwingungsdaten mit einem umfangreichen Bestand an Daten und Informationen, die im Laufe von mehreren Jahren vor Ort erfasst wurden und auf deren Basis Algorithmen entwickelt wurden, um Fehlerbilder und deren Schweregrad zu bestimmen. Das Fluke 810 ermittelt den Fehlergrad durch die Simulation eines fehlerfreien Betriebszustands sowie der Festlegung von Sollwerten und damit einem sofort zugänglichen Referenzbereich für die gemessenen Daten. Damit werden alle Messdaten generell mit denen einer „wie neuen“ Maschine verglichen.
Wird ein Fehler entdeckt, identifiziert das Fluke 810 das Problem, gleichzeitig mit seinem Ursprung und Schweregrad, und so können die Mitglieder des Instandhaltungsteams anfallende Instandhaltungsarbeiten priorisieren. Das Gerät empfiehlt außerdem Reparaturen und stellt dem Benutzer durch die Verwendung der kontextbezogenen Hilfe Lösungsvorschläge in Echtzeit zur Verfügung. Diese Präzision erlaubt es Instandhaltungsteams, genau zum richtigen Zeitpunkt zu reagieren und die mechanische Ausrüstung in bestmöglichem Zustand zu halten und Produktionsausfälle zu vermeiden.
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