Trillingsdiagnostiek: de taal van machines interpreteren

1. Definitie: Wat is trillingsdiagnostiek?

Trillingsdiagnostiek is een geavanceerde vorm van conditiebewaking waarbij trillingsgegevens niet alleen worden verzameld, maar ook grondig worden geanalyseerd en geïnterpreteerd om de gezondheid van een machine te bepalen en de oorzaak van specifieke storingen te achterhalen. Het is het proces van het vertalen van ruwe data. trillingen signalen om in bruikbare onderhoudsinformatie.

Terwijl trillingsbewaking kan de algehele trillingsniveaus volgen, de diagnostiek richt zich op het 'waarom'. Het probeert vragen te beantwoorden zoals: Wordt deze trilling veroorzaakt door onevenwicht of verkeerde uitlijning? Is dat lager kapot? Is er een probleem met de tandwielen?

2. Het diagnostische proces

Een typisch trillingsdiagnoseproces volgt een gestructureerde aanpak:

1. Gegevensverzameling: Het verzamelen van trillingsgegevens van hoge kwaliteit met behulp van sensoren zoals versnellingsmeters en een data-analysator. Dit omvat het selecteren van de juiste sensor, het correct monteren ervan (conform ISO 5348) en het kiezen van de juiste meetinstellingen (bijv. Fmax, resolutie).
2. Signaalverwerking: Het omzetten van de ruwe tijdgolfvorm signaal naar een bruikbaarder formaat, meestal een frequentie spectrum met behulp van de FFT (Snelle Fouriertransformatie) algoritme. Andere hulpmiddelen zoals faseanalyse en envelopping worden ook gebruikt.
3. Spectrale analyse: Dit is de kern van diagnostiek. De analist onderzoekt het frequentiespectrum om specifieke patronen te identificeren. Verschillende machinefouten genereren energie op voorspelbare frequenties. Bijvoorbeeld:
   • Onevenwicht: Hoge amplitude bij 1x de rotor loopsnelheid.
   • Verkeerde uitlijning: Hoge amplitude bij 1x en vooral 2x loopsnelheid, vaak met hoge axiale trillingen.
   • Lagerdefecten: Niet-synchrone, hoogfrequente pieken bij specifieke lagerfoutfrequenties (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Tandwieldefecten: Pieken bij de Gear Mesh Frequency (GMF) en zijn zijbanden.
4. Foutbevestiging: Gebruik meerdere gegevenstypen om een diagnose te bevestigen. Bijvoorbeeld door de tijdgolfvorm te analyseren om impact (indicatief voor lagerdefecten) te detecteren, of door faseanalyse te gebruiken om onderscheid te maken tussen onbalans en een verbogen as.
5. Rapportage en aanbeveling: De bevindingen duidelijk communiceren, inclusief het geconstateerde defect, de ernst ervan en een aanbevolen handelwijze voor onderhoudspersoneel.

3. Belangrijkste hulpmiddelen en technieken

Trillingsdiagnostiek is afhankelijk van een verscheidenheid aan gespecialiseerde analysetools:

• Spectrumanalyse (FFT): Het belangrijkste hulpmiddel voor het identificeren van de frequenties in een signaal.
• Tijdgolfvormanalyse: Handig voor het observeren van signaalvorm, effecten en het moduleren van gebeurtenissen die in de FFT gemist kunnen worden.
• Faseanalyse: Een cruciaal instrument voor het bevestigen van onevenwichtigheid, verkeerde uitlijning, losheid en het uitvoeren van balanceren.
• Envelope-analyse (demodulatie): Een techniek voor het detecteren van de zeer lage energie, herhaaldelijke schokken die gepaard gaan met defecten aan lagers en tandwielen in een vroeg stadium.
• Orderanalyse: Wordt gebruikt voor machines met variabele snelheid. Het relateert trillingen aan veelvouden (ordes) van de loopsnelheid in plaats van aan vaste frequenties.
• Bedrijfsafbuigingsvorm (ODS): Een animatie die laat zien hoe een machine of constructie met een specifieke frequentie beweegt. Dit is handig voor het diagnosticeren van resonantie en structurele zwakheden.

4. Het doel: van reactief naar proactief

Het uiteindelijke doel van trillingsdiagnostiek is het ondersteunen van een proactieve onderhoudsstrategie. Door de onderliggende oorzaken van storingen (zoals verkeerde uitlijning, resonantie of onvoldoende smering) te identificeren, kunnen organisaties verder gaan dan alleen het repareren van kapotte machines en beginnen met het elimineren van de omstandigheden die in de eerste plaats tot storingen leiden. Dit leidt tot een aanzienlijk verbeterde betrouwbaarheid en lagere kosten.

← Terug naar hoofdindex