Verständnis für die Lockerung von Sockeln

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Definition: Was versteht man unter Sockellockerung?

Sockellockerung ist ein mechanischer Zustand, bei dem Lagerbock Die Befestigung an der Grundplatte oder dem Fundament ist unzureichend, was unter dynamischer Belastung zu ungewollten Bewegungen oder Kippbewegungen führt. Diese Lockerung kann durch lockere Ankerbolzen, gerissene Sockel, beschädigten Fugenmörtel oder brüchigen Fundamentbeton verursacht werden. Sockellockerung ist eine Art von struktureller Lockerung, die charakteristische Schwingungen mit hoher Amplitude hervorruft. Vibration mit mehreren Obertöne und unregelmäßiges, nichtlineares Verhalten.

Dieser Zustand ist besonders problematisch, da er nicht nur übermäßige Vibrationen verursacht, sondern auch die Wirksamkeit der Vibrationen beeinträchtigt. Bilanzierung und macht die präzise Ausrichtung unmöglich. Lockerheit des Sockels muss behoben werden, bevor andere Maßnahmen zur Schwingungsreduzierung erfolgreich sein können.

Ursachen für die Lockerung des Sockels

1. Lose Ankerbolzen

Die häufigste Ursache:

• Mechanismus: Die Ankerbolzen, die den Sockel mit der Grundplatte verbinden, verlieren an Spannung.
• Gründe: Unzureichendes Anfangsdrehmoment, Schraubendehnung/-relaxation, vibrationsbedingte Lockerung, Korrosion
• Erkennung: Sichtprüfung, Drehmomentprüfung, Messung der Schraubenlängung
• Progression: Verschlimmert sich mit der Zeit, da die Vibrationen zunehmen und sich die Schrauben lockern.

2. Beschädigter oder fehlender Fugenmörtel

• Funktion des Fugenmörtels: Füllt die Lücken zwischen Sockel und Fundament, verteilt die Lasten
• Verschlechterung: Fugenmörtel reißt, bröckelt oder wird mit der Zeit ausgewaschen
• Ergebnis: Der Sockel steht uneben, kann wackeln oder sich verschieben
• Häufig in: Ältere Anlagen, Umgebungen mit starken Vibrationen, Wassereinwirkung

3. Gebrochene Sockel

• Ermüdungsrisse durch Schwingungsbeanspruchungen
• Spannungsrisskorrosion
• Herstellungsfehler (Gussfehler)
• Überlastungsereignisse
• Der Riss ermöglicht es dem Sockel, sich übermäßig zu verbiegen oder zu trennen.

4. Fundamentverschlechterung

• Abplatzungen oder Risse im Beton
• Die Ankerbolzenlöcher vergrößern sich durch die Bewegung
• Setzung oder Absenkung
• Frost-Tau-Schäden

5. Unsachgemäße Installation

• Unzureichendes Anzugsmoment der Schrauben bei der Montage
• Spalten unter den Sockelfüßen (weicher Fußzustand)
• Unzureichende Fugenmasseabdeckung oder -dicke
• Falsche Schraubengröße oder -festigkeitsklasse

Vibrationssignatur

Charakteristische Merkmale

Lockerung des Sockels erzeugt charakteristische Vibrationsmuster:

• Mehrere Harmonische: Starke 1×-, 2×-, 3×- und 4×-Komponenten (im Gegensatz zu Ungleichgewicht, das hauptsächlich aus 1×-Komponenten besteht).
• Hohes Gesamtniveau: Die Schwingungsamplitude ist im Verhältnis zur scheinbaren Anregung unverhältnismäßig hoch.
• Unregelmäßiges Verhalten: Amplitude und Phase variieren unvorhersehbar zwischen den Messungen.
• Nichtlineare Antwort: Die Schwingungen skalieren nicht linear mit Geschwindigkeits- oder Laständerungen.
• Richtungsunterschiede: In einer Richtung (vertikal vs. horizontal) könnte es deutlich schlimmer sein.

Spektrumeigenschaften

• Zahlreiche Harmonische der Laufgeschwindigkeit (1×, 2×, 3×, 4×, 5× oder mehr)
• Es können subsynchrone Komponenten auftreten
• Erhöhter Breitbandrauschpegel
• Spektrum instabil – ändert sich signifikant zwischen den Messungen

Zeitwellenformfunktionen

• Abschneiden oder Abflachen an Spitzen (Aufprall auf Anschläge)
• Unregelmäßige, nicht sinusförmige Wellenform
• Abgeschnittene Spitzen deuten auf starke Einschläge hin
• Schwebungsmuster aus mehreren Frequenzkomponenten

Nachweismethoden

Schwingungsprüfung

• Harmonische Analyse: Das Vorhandensein mehrerer starker Obertöne deutet auf eine Lockerung hin.
• Kohärenztest: Geringe Übereinstimmung zwischen wiederholten Messungen
• Richtungsvergleich: Große Unterschiede zwischen horizontalen und vertikalen Achsen deuten oft auf strukturelle Probleme hin.
• Antwort auf den Balanceakt: Lockerheit verhindert effektives Ausbalancieren

Physische Inspektion

Klopftest

• Schlagen Sie mit dem Hammer auf den Sockel, während Sie lauschen und nach Klappergeräuschen suchen.
• Ein lockerer Sockel erzeugt einen dumpfen Klang anstelle eines festen Klangs.
• Kann bei einem Aufprall Bewegungen spüren.
• Einfacher, aber effektiver Feldtest

Visuelle Inspektion

• Achten Sie auf Lücken unter den Sockelfüßen.
• Prüfen Sie, ob der Sockel oder die Fugen Risse aufweisen.
• Prüfen Sie den Zustand der Schrauben (Rost, Dehnung, gebrochene Schrauben).
• Suchen Sie nach Spuren, die auf eine Bewegung hinweisen
• Auf Korrosion, fehlende Fugenmasse und Fundamentschäden prüfen

Überprüfung des Schraubendrehmoments

• Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel, um alle Ankerbolzen zu überprüfen.
• Vergleichen Sie die tatsächlichen mit den vorgegebenen Drehmomentwerten.
• Lose Schrauben nachziehen und Vibrationen erneut prüfen
• Beschädigte oder korrodierte Schrauben ersetzen

Diagnosetests

• Anwendung laden: Üben Sie eine Kraft auf den Sockel aus und beobachten Sie die Durchbiegung.
• Schaukeltest: Versuch, den Sockel von Hand zu wackeln.
• Messuhr: Bewegungsmessung unter Betriebslasten
• Ultraschall-Schraubenspannung: Messen Sie die tatsächliche Schraubenvorspannung.

Korrekturverfahren

Sofortige Lösungen

1. Ankerbolzen festziehen: Drehmoment gemäß Vorgabe anziehen, richtige Reihenfolge einhalten
2. Fehlende Unterlegscheiben hinzufügen: Füllen Sie die Lücken unter den Sockelfüßen.
3. Verbesserung überprüfen: Vibrationen nach Korrektur erneut prüfen.

Komplette Reparatur

1. Entfernen Sie die alten, brüchigen Fugen vollständig.
2. Oberflächen reinigen und vorbereiten
3. Sockel präzise ausrichten und unterlegen
4. Ankerbolzen montieren und mit dem richtigen Drehmoment anziehen
5. Neuen Fugenmörtel einfüllen und dabei auf vollständige Füllung achten.
6. Vor dem Betrieb ausreichend Aushärtungszeit einhalten.
7. Überprüfen Sie die endgültige Ausrichtung und Vibration.

Strukturelle Reparatur

Für rissige oder beschädigte Sockel:

• Schweißreparatur von Rissen (sofern das Material geeignet und die Spannungen bekannt sind)
• Verstärkung mit Knotenblechen oder Verstrebungen
• Kompletter Sockelaustausch bei starker Beschädigung
• Fundamentreparatur oder -austausch bei Betonschäden

Verhütung

Während der Installation

• Fachgerechte Verfugungsverfahren mit hochwertigen Materialien
• Ausreichende Dimensionierung und Anzahl der Ankerbolzen
• Korrekte Drehmomentvorgabe und Anwendung
• Weiche Fußkorrektur vor der endgültigen Verschraubung
• Qualitätskontrollprüfung

Während des Betriebs

• Regelmäßige Überprüfung des Anzugsmoments der Schrauben (jährlich oder nach Plan)
• Schwingungsüberwachung zur Erkennung sich entwickelnder Lockerungen
• Ausrichtungsprüfungen zur Erkennung von Sockelverschiebungen
• Visuelle Inspektionen während Ausfällen

Verhältnis zu anderen Themen

• vs. Weicher Fuß: Weicher Fuß bedeutet Unebenheit vor dem Anziehen der Schrauben; lockerer Sockel bedeutet unzureichende Schraubenspannung nach dem Anziehen.
• Verhindert das Ausbalancieren: Kann bei losen Sockeln nicht sicher balanciert werden
• Ausrichtung unmöglich: Eine präzise Ausrichtung ist sinnlos, wenn sich der Sockel verschieben kann.
• Verschärft andere Probleme: Übermäßige Vibrationen durch Lockerung beschleunigen den Lagerverschleiß und die Materialermüdung.

Lockere Sockel sind ein strukturelles Problem, das als Voraussetzung für eine wirksame Schwingungsdämpfung behoben werden muss. Ihr charakteristisches, mehrharmonisches Schwingungsmuster und das nichtlineare Verhalten machen sie leicht erkennbar. Die Behebung durch korrektes Anziehen der Schrauben und strukturelle Reparatur ist in der Regel unkompliziert und verbessert sofort die Gesamtschwingungen und die Zuverlässigkeit der Maschine.

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