Laufgeschwindigkeit verstehen (1X)

1. Definition: Was ist Laufgeschwindigkeit?

Laufgeschwindigkeit ist die Grundfrequenz in Schwingungsanalyse Dies entspricht der Drehzahl der Welle einer Maschine. Es handelt sich um die Frequenz, mit der die Welle eine volle Umdrehung ausführt.

In der Schwingungsterminologie wird diese Frequenz fast immer als 1X. Wenn ein Lüfter beispielsweise mit 1800 Umdrehungen pro Minute (RPM) läuft, beträgt seine 1X-Laufgeschwindigkeitsfrequenz 1800 CPM (Zyklen pro Minute), was 30 entspricht Hz (1800 / 60).

Die 1X-Frequenz dient bei fast allen Diagnosebemühungen als primärer Referenzpunkt. Die meisten anderen relevanten Schwingungsfrequenzen stehen oft in Beziehung zu ihr als Vielfache (Harmonische) oder Bruchteile (Subharmonische).

2. Warum ist 1X so wichtig?

Die 1X-Frequenz ist von größter Bedeutung, da viele der häufigsten und schwerwiegendsten Maschinenfehler Vibrationen bei dieser spezifischen Frequenz erzeugen. Ein hohes Vibrationsniveau bei 1X ist oft ein deutlicher Hinweis auf ein Problem.

Zu den häufigen Fehlern, die bei 1X auftreten, gehören:

• Unwucht: Dies ist die häufigste Ursache für hohe 1X-Vibrationen. Eine ungleichmäßige Massenverteilung erzeugt eine Zentrifugalkraft, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Welle dreht und eine sinusförmige Vibration bei 1X erzeugt.
• Fehlausrichtung: Obwohl häufig eine starke 2X-Komponente vorhanden ist, können Winkel- und Parallelfehlstellungen auch bei 1X zu erheblichen Vibrationen führen.
• Gebogene Welle: Eine verbogene Welle verhält sich mechanisch wie eine Art Unwucht und erzeugt eine hohe 1X-Vibrationsspitze.
• Exzentrizität: Eine exzentrische Komponente, beispielsweise eine Riemenscheibe oder ein Zahnrad, erzeugt aufgrund des rotierenden Hochpunkts eine 1-fache Vibrationsspitze.
• Resonanz: Wenn eine Maschine Eigenfrequenz nahe seiner Laufgeschwindigkeit ist, wird selbst eine kleine Menge an Antriebsenergie (wie eine kleine Unwucht) stark verstärkt, was zu extrem hohen Vibrationen bei 1X führt.

3. Harmonische und Subharmonische der Laufgeschwindigkeit

Sobald die 1X-Frequenz identifiziert ist, werden die restlichen Spektrum kann in Bezug darauf interpretiert werden:

• Harmonische (2X, 3X, 4X usw.): Dies sind ganzzahlige Vielfache der Laufgeschwindigkeit. Sie weisen häufig auf Probleme wie Fehlausrichtung (starkes 2X), mechanische Lockerheit (mehrere Harmonische) und andere nichtlineare Effekte hin.
• Subharmonische (0,5X, 1/3X usw.): Dabei handelt es sich um Frequenzen, die Bruchteile der Laufgeschwindigkeit darstellen. Sie werden oft mit einer Instabilität des Ölfilms in Gleitlagern in Verbindung gebracht (Ölwirbel) oder mechanische Lockerheit in einem Lagergehäuse.

Diese Art der Analyse, bei der Frequenzen als Vielfache einer Grundgeschwindigkeit beschrieben werden, wird als Auftragsanalyse. Bei Maschinen mit variabler Geschwindigkeit ist die Schwingungsverfolgung nach „Befehlen“ von entscheidender Bedeutung.

4. Wie wird die Laufgeschwindigkeit gemessen?

Die Laufgeschwindigkeit wird normalerweise auf eine von zwei Arten bestimmt:

1. Aus dem Schwingungsspektrum: In den meisten Fällen gibt es im Schwingungsspektrum einen deutlichen Peak, der der Rotation der Welle entspricht. Dies ist normalerweise der erste signifikante Peak, nach dem ein Analytiker sucht.
2. Mit einem Tachometer: Ein Drehzahlmesser ermöglicht eine direkte und eindeutige Messung der Wellendrehzahl. Er erzeugt für jede Umdrehung einen Impuls, der in den Schwingungsanalysator eingespeist werden kann. Dies bestätigt nicht nur die 1X-Frequenz, sondern ermöglicht auch erweiterte Diagnosetechniken wie Phase Analyse und Auftragsanalyse.

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