Gratis technisch hulpmiddel
Defectfrequenties van glijlagers
Bereken het frequentiebereik van oliewerveling, de indicatoren voor olieslag, de asfrequentie en de subsynchrone trillingskarakteristieken voor glijlagers.
Resultaten
Samenvatting van de belangrijkste frequenties
| Frequentie | Hz | CPM | Indicator |
|---|
⚠️ Oliewhip: Als de bedrijfssnelheid ongeveer tweemaal de eerste kritische snelheid overschrijdt, kan oliewerveling zich vastzetten op de eigenfrequentie van de rotor, wat olieslag veroorzaakt – een kritieke instabiliteit. Houd subsynchrone componenten nauwlettend in de gaten.
Oliewerveling
Oliewerveling is een zelfopgewekte trilling in glijlagers met een vloeistoffilm. De oliefilmwig genereert een kracht die de as in een voorwaartse precessiebaan brengt met een frequentie lager dan de assnelheid.
De typische wervelverhouding is ongeveer 0,43, maar varieert van 0,42 tot 0,48, afhankelijk van de lagergeometrie, belasting, olieviscositeit en speling.
Oliewhip
Olieslag treedt op wanneer de frequentie van de oliewerveling samenvalt met de eerste kritische buigsnelheid van de rotor. Op dit punt "vergrendelt" de subsynchrone trilling zich aan de kritische snelheid en volgt deze niet langer de asrotatiesnelheid.
Olieslag is een potentieel schadelijke toestand die onmiddellijke aandacht vereist.
Asfrequentie
Belangrijke trillingsindicatoren
| Frequentie | Patroon | Indicatie |
|---|---|---|
| 0,42–0,48× as | Subsynchroon, voorwaartse precessie | Oliewerveling — begin van lagerinstabiliteit |
| Vergrendelde subsynchrone trilling | Vaste frequentie, ongeacht de snelheid | Olieslag — vergrendeld op 1e kritieke punt |
| 1× as | Synchroon | Normale onevenwichtigheidsreactie |
| 2× as | Tweede harmonische | Uitlijningsfout, losheid of niet-lineaire respons |
Gegeven: Asnelheid = 3000 RPM, wervelverhouding = 0,43
Asfrequentie = 3000 / 60 = 50,0 Hz
Oliewervelbereik = 0,42×50 tot 0,48×50 = 21,0 – 24,0 Hz
Typische werveling = 0,43 × 50 = 21,5 Hz (1290 CPM)
2× as = 100,0 Hz
Diagnostische tip: Oliewerveling volgt de asrotatiesnelheid (de frequentie verandert evenredig). Olieslag volgt de snelheid NIET – ze blijven gekoppeld aan de kritische snelheid. Dit is de belangrijkste manier om de twee situaties te onderscheiden tijdens het opstarten of uitlopen.
Oliewerveling (oil whirl) is een zelfopgewekte trilling in hydrodynamische glijlagers, veroorzaakt doordat de dragende oliewig de astap in een voorwaartse precessiebaan (orbit) duwt. Dit verschijnsel treedt op bij circa 0,42–0,48× het astoerental (vaak aangehouden op ~0,43×).
De amplitude van oil whirl neemt toe met het toerental en kan instabiel worden, waarbij deze uiteindelijk kan overgaan in oliezweepslag (oil whip) als er niet wordt ingegrepen.
Oliezweepslag (oil whip) treedt op wanneer de frequentie van de oliewerveling (oil whirl) samenvalt met de eerste buigeigenfrequentie (het eerste kritische toerental) van de rotor. Op dat punt "vergrendelt" (lock-in) de wervelfrequentie zich op deze eigenfrequentie en loopt deze niet verder op bij een toenemend astoerental.
Het belangrijkste verschil: bij oil whirl schaalt de frequentie mee met het astoerental (evenredig), terwijl bij oil whip de frequentie vastligt op het kritische toerental, ongeacht het bedrijfstoerental. Oil whip is een ernstige instabiliteit met potentieel destructieve trillingsniveaus.
Oil whirl (oliewerveling) is te herkennen aan:
- Een frequentie op ~0,42–0,48× het astoerental
- Een voorwaartse precessiebaan (de as wervelt in dezelfde richting als de asrotatie)
- De frequentie volgt het astoerental evenredig — dit is het onderscheidende kenmerk
- De amplitude neemt doorgaans toe met het toerental
Andere subsynchrone trillingsbronnen, zoals aanlopen (rub) of mechanische losheid, treden meestal op bij exacte breukdelen van het toerental (½×, ⅓×) en vertonen vaak achterwaartse precessie.
Het ontstaan van oil whirl hangt af van verschillende factoren:
- Een astoerental dat de stabiliteitsdrempel overschrijdt
- Lage specifieke lagerbelasting (licht belaste glijlagers zijn veel gevoeliger)
- Lage olieviscositeit (te hoge olietemperatuur of verkeerde viscositeitsklasse)
- Overmatige lagerspeling (versleten lagerschalen)
- Uitlijnfouten of onbalans die de krachtverdeling op het lager verstoren
Oplossingen zijn onder meer:
- Verhoog de specifieke lagerbelasting of verklein de lagerspeling
- Pas stabiliserende glijlagerontwerpen toe (kantelbloklagers / tilting-pad, drukdamlagers of citroenspeling / lemon bore)
- Pas de olieviscositeit aan (andere oliesoort of betere temperatuurregeling)
- Verlaag het bedrijfstoerental tot onder de instabiliteitsgrens
- Verbeter de asuitlijning en balancering om de lagerbelasting te stabiliseren
- Voeg externe demping of knijpfilmdempers (squeeze-film dampers) toe
De procedures die op deze pagina worden beschreven, zijn ontwikkeld en in het veld getest door het Vibromera-team met behulp van de Balanset-1A, een draagbaar tweekanaals balanceerapparaat en trillingsanalysator voor het balanceren van rotoren ter plaatse.
Professionele trillingsanalyse-instrumenten voor het diagnosticeren van problemen met glijlagers. Subsynchrone tracking en orbitale analyse. Gebruikt in meer dan 50 landen.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko is trillingsanalyse-ingenieur en oprichter en CEO van Vibromera. Al meer dan 15 jaar balanceert hij draaiende machines in het veld in plaats van op een proefbank: mulchmachines, industriële ventilatoren, brekers, centrifuges, assen en spindels. Uit dat werk zijn de Balanset-instrumenten voortgekomen — ze zijn ontworpen als gereedschap dat een specialist mee kan nemen naar de machine en ter plaatse alleen kan gebruiken, niet als laboratoriumapparatuur. Vibromera is opgericht in 2017 en is sinds 2023 gevestigd in Porto, Portugal. Ontwikkeling, assemblage en ondersteuning van de Balanset-lijn vinden hier plaats. Het vlaggenschip is de Balanset-1A, een draagbare analyser voor balanceren in één en twee vlakken en voor trillingsdiagnostiek. Nikolai is persoonlijk betrokken bij de klantenondersteuning, bij het oplossen van moeilijke balanceerklussen en bij de ontwikkeling van de software. Hij werkt met klanten wereldwijd, in elke taal.
