Inzicht in frequentie bij trillingsanalyse

Definitie: Wat is trillingsfrequentie?

Frequentie is een maatstaf voor hoe vaak een zich herhalende gebeurtenis zich in een bepaalde tijdseenheid voordoet. In trillingsanalyse kwantificeert het "hoe snel" een object oscilleert of trilt. Het is de allerbelangrijkste parameter voor het diagnosticeren van de oorzaak van een machineprobleem. Terwijl amplitude ons de *ernst* van een trilling vertelt, vertelt frequentie ons de *bron*.

De diagnostische kracht van frequentie

Het kernprincipe van trillingsdiagnostiek is dat verschillende mechanische en elektrische componenten trillingen genereren op specifieke, voorspelbare frequenties wanneer ze beginnen te falen. Door de frequenties in de trillingssignatuur van een machine te identificeren, kan een analist het exacte onderdeel lokaliseren dat het probleem veroorzaakt. Dit is vergelijkbaar met hoe een arts een stethoscoop gebruikt om te luisteren naar specifieke geluiden die wijzen op verschillende medische aandoeningen.

Elke potentiële fout heeft een karakteristieke frequentiesignatuur:

• Een probleem met de gehele roterende assemblage, zoals onevenwicht, wordt weergegeven bij de rotatiefrequentie van de as (1x loopsnelheid).
• Een probleem met de uitlijning tussen twee assen, zoals verkeerde uitlijning, verschijnt doorgaans met een snelheid die twee keer zo hoog is als de loopsnelheid (2x).
• Een defect aan een rolelement handelswijze genereert frequenties op basis van de precieze geometrie en de assnelheid.
• Problemen met tandwielen creëert signalen met de tandwielfrequentie (GMF). Dit is het aantal tanden vermenigvuldigd met de snelheid van het tandwiel.

Eenheden van frequentie

Frequentie wordt uitgedrukt in verschillende eenheden. Het is belangrijk dat u ze allemaal kent:

1. Hertz (Hz)

Dit is de standaard internationale (SI) eenheid voor frequentie. Eén Hertz is gelijk aan één cyclus per seconde. Dit is de meest gebruikte eenheid in technische en wetenschappelijke contexten.

2. Cycli per minuut (CPM)

CPM wordt veel gebruikt in industrieel onderhoud omdat het direct verband houdt met de rotatiesnelheid van machines, die doorgaans wordt gemeten in toeren per minuut (RPM). Omdat één minuut 60 seconden telt, is de omrekening eenvoudig:

CPM = Hz × 60

Een trilling bij 30 Hz is bijvoorbeeld gelijk aan 1800 CPM.

3. Bestellingen

Orden zijn veelvouden van de primaire loopsnelheid van de machine. De loopsnelheid zelf is de eerste orde. Een trilling met tweemaal de loopsnelheid is de tweede orde, driemaal de derde orde, enzovoort. Dit is vooral handig voor het analyseren van machines die van snelheid veranderen, omdat de orden constant blijven, zelfs als de absolute frequentie in Hz of CPM verandert. Onbalans zal bijvoorbeeld altijd van de eerste orde zijn, ongeacht de snelheid van de machine.

Hoe wordt de frequentie bepaald?

De frequenties die in een trillingssignaal aanwezig zijn, worden geïdentificeerd met behulp van een Snelle Fouriertransformatie (FFT)Een accelerometer verzamelt een ruw tijdgolfsignaal en het FFT-algoritme verwerkt dit signaal tot een frequentiespectrum. Dit spectrum is een grafiek die alle individuele frequenties waaruit de complexe trilling bestaat duidelijk weergeeft, zodat de analist de pieken kan identificeren en deze kan koppelen aan mogelijke bronnen van storingen.

De relatie tussen frequentie, snelheid en versnelling

Bij een bepaald trillingsenergieniveau zijn de amplitudes van verplaatsing, snelheid en versnelling sterk afhankelijk van de frequentie. Daarom worden voor verschillende frequentiebereiken verschillende meeteenheden gebruikt:

• Lage frequenties: De verplaatsing is het hoogst.
• Middenfrequenties: De snelheid is het hoogst.
• Hoge frequenties: De versnelling is het hoogst.

Inzicht in de frequentie is de sleutel tot het ontsluiten van de diagnostische mogelijkheden van trillingsanalyse, waarbij ruwe gegevens worden omgezet in bruikbare onderhoudsinformatie.

← Terug naar hoofdindex