Wie bestimme ich den korrekten Fmax-Wert für die Schwingungsmessung?

Die maximale Lagerfehlerrate (Fmax) sollte mindestens das 3,5-Fache der höchsten Lagerfehlerrate betragen. Bei Wälzlagern beträgt die BPFO typischerweise 0,4 × N × Drehzahl / 60, wobei N die Anzahl der Wälzkörper ist. Eine gängige Faustregel: Fmax ≈ 40 × Wellendrehzahl für Standardlager, 80 × Wellendrehzahl für Hochgeschwindigkeitsmaschinen.

Wie viele FFT-Linien sollte ich verwenden?

Verwenden Sie 800 Linien für die routinemäßige Überwachung, 1600 Linien für detaillierte Analysen und 3200 oder 6400 Linien für hochauflösende Lagerdiagnostik. Mehr Linien bedeuten eine bessere Frequenzauflösung, aber eine längere Messzeit.

Welche Messparameter sollte ich erfassen?

Geschwindigkeit (mm/s RMS, 10-1000 Hz) für den Gesamtzustand der Maschine gemäß ISO 10816. Beschleunigung (g) für Lagerdefekte und hochfrequente Probleme. Weg (μm Spitze-Spitze) für langsam laufende Maschinen (<600 Detektionen.

Wie viele Messpunkte pro Lager?

Mindestens zwei Messungen pro Lager: horizontal (H) und vertikal (V). Bei Axiallagern und zur Erkennung von Fluchtungsfehlern zusätzlich eine axiale Messung (A) durchführen. Bei kritischen Maschinen an jedem Lager H+V+A messen = 3 Messpunkte pro Lagerposition.

Wie wird der Datenspeicher für Schwingungsmessungen berechnet?

Jedes Spektrum benötigt FFT_Zeilen × 4 Byte (float32). Gesamtspeicherbedarf = Anzahl_der_Punkte × Parameter_pro_Punkt × FFT_Zeilen × 4 Byte. Eine typische Route mit 50 Maschinen × 4 Punkte × 3 Parameter × 800 Zeilen = ~1,9 MB pro Route.

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Generator für Schwingungsmesspläne

Berechnen Sie den empfohlenen Frequenzbereich, die Messpunkte, die Erfassungszeit und den Datenspeicher. Generieren Sie einen herunterladbaren Messplan.

ISO 10816 ISO 20816 Lagerdefekte

Maschinentyp

Wellendrehzahl (RPM)

Lagerpositionen (2-8)

FFT-Linien

Wälzkörper pro Lager (N, für BPFO-Berechnung)

Maschinenkennzeichnung / ID

Messparameter

Geschwindigkeit (mm/s RMS) Beschleunigung (g-Spitze) Schwingweg (μm Spitze-Spitze) Hüllkurve / Demodulation

Schnellvoreinstellungen

Messplan

Empfohlene Fmax

—

Gesamtzahl der Messpunkte

—

Frequenzauflösung (Δf)

—

BPFO-Schätzung

—

Geschätzte Erfassungszeit pro Punkt

—

Gesamtmesszeit

—

Datenspeicherung pro Route

—

Parameter pro Punkt

—

Empfehlung für die maximale Frequenz (Fmax)

Fmax muss den Defekt mit der höchsten Frequenz von Interesse erfassen. Bei Wälzlagern beträgt die Defektfrequenz des Außenrings (BPFO) ungefähr:

Um die 3. Harmonische von BPFO mit Seitenbändern zu erfassen, wird folgender Fmax-Wert empfohlen:

Frequenzauflösung & Erfassungszeit

Die Frequenzauflösung bestimmt die minimale auflösbare Frequenzdifferenz:

Die Länge der Zeitaufzeichnung T (Erfassungszeit für einen Mittelwert) entspricht 1/Δf. Bei 4 Mittelwerten (75% Überlappung) beträgt die gesamte Erfassungszeit ≈ 2,5 × T.

Datenspeicherberechnung

Jedes Spektrum speichert Amplitudenwerte für jede FFT-Zeile. Speicherplatz pro Messung:

Messrichtungen

Richtung	Code	Erkennt
Horizontal	H	Unwucht, Lockerheit, Fehlausrichtung
Vertikal	V	Unwucht, Lagerdefekte
Axial	A	Fehlausrichtung, Axiallager, Schaufeldurchgang

Praktisches Beispiel

Beispiel – Kreiselpumpe mit 2960 U/min, 4 Lager

Wellenfrequenz: f = 2960/60 = 49,3 Hz

BPFO-Schätzung (12 Rollen): 0,4 × 12 × 49,3 = 236,8 Hz

Fmax: 3,5 × 236,8 = 828 Hz → runden auf 1000 Hz

Punkte: 4 Lager × 3 Richtungen = 12 Punkte

Δf (800 Linien): 1000/800 = 1,25 Hz → kann 1× bei 49,3 Hz problemlos auflösen

Lagerung: 12 × 3 Parameter × 800 × 4 = 115.200 Bytes ≈ 113 KB

⚠️ Hinweis: Für die Schwingungsanalyse von Getrieben sollte Fmax die Zahnradeingriffsfrequenz und ihre Harmonischen umfassen: GMF = N_Zähne × Wellendrehzahl. Dieser Rechner ist auf Wälzlagermaschinen ausgelegt.