Was ist relative Wellenschwingung?

Die relative Wellenschwingung ist die dynamische Auslenkung einer rotierenden Welle, gemessen relativ zu ihrem Lagergehäuse, typischerweise mithilfe berührungsloser Näherungssonden (Wirbelstromsonden). Sie wird in Mikrometern Spitze-Spitze (μm p-p) angegeben und erfasst Wellenbewegungen, die von lagermontierten Sensoren möglicherweise nicht erfasst werden.

Worin besteht der Unterschied zwischen Näherungssonden und Beschleunigungsmessern?

Näherungssonden (Wirbelstromsensoren) messen die Wellenverschiebung relativ zum Lagergehäuse berührungslos. Beschleunigungsmesser messen die absolute Schwingung des Lagergehäuses. Näherungssonden sind unerlässlich für Gleitlagermaschinen, bei denen die Wellenbewegung möglicherweise nicht vollständig auf das Gehäuse übertragen wird.

Worin besteht der Unterschied zwischen ISO 7919 und ISO 20816?

ISO 7919 behandelt die relative Schwingung von Wellen, gemessen mit Näherungssonden. ISO 20816 (Nachfolger von ISO 10816) behandelt die Schwingung von Lagergehäusen, gemessen mit Beschleunigungsmessern oder Geschwindigkeitssensoren. Beide Normen verwenden die Zoneneinteilung A/B/C/D, messen aber unterschiedliche Größen.

Was ist eine Wellenbahn?

Die Wellenbahn ist die zweidimensionale Bahn, die die Wellenmittellinie während der Rotation beschreibt. Sie wird mithilfe zweier orthogonaler Näherungssonden (typischerweise X-Y) ermittelt. Die Form der Bahn hilft bei der Fehlerdiagnose: Kreisförmige Bahnen deuten auf Unwucht hin, achtförmige Bahnen auf Fehlausrichtung und bananenförmige Bahnen auf Reibung.

Welche Wellenverschiebung ist zulässig?

Die zulässige Verschiebung hängt gemäß ISO 7919 von Maschinentyp und Drehzahl ab. Bei allgemeinen Maschinen mit 3000 U/min beträgt die zulässige Verschiebung in Zone A (Neubetrieb) typischerweise ≤ 50 μm pp, in Zone B (für Langzeitbetrieb geeignet) ≤ 100 μm pp. Höhere Drehzahlen erfordern in der Regel engere Grenzwerte.

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Grenzwerte für relative Wellenschwingungen

Bewerten Sie die relative Wellenschwingung, gemessen mit berührungslosen Wegaufnehmern gemäß ISO 7919-Reihe. Bestimmen Sie die Schwingungszone (A/B/C/D) für Turbinen, Generatoren und rotierende Maschinen.

ISO 7919 Wegaufnehmer (berührungslos) Zone A-D

Ergebnisse

Schwingungszone (ISO 7919)

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Gemessene Auslenkung

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Zone A/B-Grenze

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Zone B/C Grenze

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Zone C/D Grenze

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Anmerkung zur Wellenbahn: Dieser Rechner wertet die einachsige (S_max) Spitze-zu-Spitze-Auslenkung aus. Für die vollständige Wellenbahnanalyse sind zwei orthogonale Wegaufnehmer (X-Y) erforderlich. Die Bahnform liefert zusätzliche Diagnoseinformationen — kreisförmige Bahnen deuten auf Unwucht hin, achtförmige Muster auf Fehlausrichtung.

ISO 7919 — Relative Wellenschwingung

ISO 7919 definiert Bewertungskriterien für die relative Wellenschwingung, gemessen mit berührungslosen Wegaufnehmern (Wirbelstromsensoren). Die Schwingung wird als Spitze-zu-Spitze-Wellenauslenkung in Mikrometern (μm S-S) angegeben.

Drehzahlabhängige Zonengrenzen

Die Zonengrenzen hängen von der Wellendrehzahl ab. Es gilt folgender allgemeiner Zusammenhang:

Wo n ist die Wellendrehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min) und A ist ein Koeffizient, der sich für jede Zonengrenze und jeden Maschinentyp unterscheidet.

Zoneneinteilung

Zone	Beschreibung	Aktion
A	Neu in Betrieb genommene Maschinen	Normalzustand – keine Maßnahmen erforderlich
B	Akzeptabel für den Langzeitbetrieb	Überwachen – Normalbetrieb
C	Für den Langzeitbetrieb nicht geeignet	Wartung planen – Ursache untersuchen
D	Es können Schäden entstehen	Sofortmaßnahmen – gegebenenfalls Abschaltung

Vereinfachte Zonengrenzen nach Maschinentyp

Maschinentyp	A/B (μm pp)	B/C (μm pp)	C/D (μm pp)	Typische Geschwindigkeit
Allgemein (≥10 MW)	50	100	170	1000–3000 U/min
Dampfturbine/Generator	50	100	170	1500–3600 U/min
Gasturbine	50	100	170	3000–15000 U/min
Wasserturbine/Generator	80	160	260	75–750 U/min
Hin- und Herbewegung	80	160	260	200–1000 U/min

Praktisches Beispiel

Beispiel – Dampfturbine bei 3000 U/min

Gegeben: Dampfturbine, Drehzahl = 3000 U/min, gemessene Wellenverschiebung = 75 μm pp

Zonengrenzen: A/B = 50 μm, B/C = 100 μm, C/D = 170 μm

75 μm > 50 μm (A/B) und ≤ 100 μm (B/C)

Ergebnis: Zone B — Für den Langzeitbetrieb geeignet

⚠️ Hinweis: Dieser Rechner verwendet vereinfachte Zonengrenzen gemäß ISO 7919-1 (Allgemeine Richtlinien). Die Normenreihe ISO 7919 (Teile 2–5) enthält drehzahlabhängige Kurven für spezifische Maschinentypen. Für vertragliche oder Gewährleistungsprüfungen konsultieren Sie bitte stets den entsprechenden Teil der ISO 7919.