Calculator voor toegestane trillingsverplaatsing
Berekening volgens ISO 1940-norm
Berekeningsparameters
ISO 1940 – Maximaal toegestane trillingsverplaatsing van de as
Berekeningsresultaten
—
—
—
—
Beoordeling van de ernst van de verplaatsing:
Hoe de rekenmachine werkt
Trillingsverplaatsing en balanskwaliteit
De trillingsverplaatsing is rechtstreeks gerelateerd aan de balanskwaliteitsklasse via de formule:
waar:
- S — trillingsverplaatsing (μm piek-tot-piek)
- G — balanskwaliteitsgraad (mm/s)
- f — rotatiefrequentie (Hz)
Relatie tussen verplaatsing, snelheid en versnelling
Voor sinusvormige trillingen:
- Snelheid: v = 2πf × S
- Versnelling: a = (2πf)² × S
Lagerspelingklassen
De speling van de lagers heeft invloed op de toegestane verplaatsing:
- C2: Gebruikt voor toepassingen met hoge precisie
- CN: Normale speling voor algemene toepassingen
- C3: Wordt gebruikt wanneer de bedrijfstemperatuur hoger is
- C4/C5: Voor toepassingen met hoge temperaturen of zware belasting
Meettypen
- Piek-tot-piek: Totaal verplaatsingsbereik (meest voorkomend)
- Piek: Maximale verplaatsing vanaf de middenpositie
- RMS: Root mean square-waarde (0,707 × piek voor sinusgolf)
Toepassingsrichtlijnen
- Lagere snelheden maken doorgaans hogere verplaatsingswaarden mogelijk
- Verplaatsingsmeting is het meest effectief onder de 1000 RPM
- Boven 1000 RPM hebben snelheidsmetingen de voorkeur
- Boven de 10.000 RPM worden acceleratiemetingen aanbevolen
Kritische overwegingen
- Zorg ervoor dat de sonde correct is gekalibreerd en gepositioneerd
- Houd rekening met thermische groei bij het instellen van koude spelingen
- Houd rekening met de oppervlakteconditie van de schacht voor wervelstroomprobes
- Houd trends in de gaten in plaats van absolute waarden voor de beste resultaten
Gebruiksvoorbeelden en gids voor waardeselectie
Voorbeeld 1: Grote, langzaam draaiende motor
Scenario: 500 kW-motor die een molen op lage snelheid aandrijft
- Snelheid: 300 toeren per minuut
- Balanskwaliteit: G 6.3 (procesmachines)
- Schachtdiameter: 200 mm
- Lagerspeling: CN (normaal)
- Meting: Piek-tot-piek
- Resultaat: S_max ≈ 126 μm pp
- Goede staat: < 40 μm pp
Voorbeeld 2: Precisiespindel
Scenario: Machinegereedschapsspindel voor precisieslijpen
- Snelheid: 6000 toeren per minuut
- Balanskwaliteit: G 0,4 (precisie)
- Schachtdiameter: 60 mm
- Lagerspeling: C2 (klein)
- Meting: Piek-tot-piek
- Resultaat: S_max ≈ 1,3 μm pp
- Kritisch: Vereist nauwkeurige meting
Voorbeeld 3: Turbinegeneratoras
Scenario: Stoomturbine met naderingssondes
- Snelheid: 3600 toeren per minuut
- Balanskwaliteit: G 2.5 (turbines)
- Schachtdiameter: 400 mm
- Lagerspeling: C3 (warm draaien)
- Meting: Piek-tot-piek
- Resultaat: S_max ≈ 13 μm pp
- Alarm: Ingesteld op 80% = 10 μm
Hoe waarden te kiezen
Richtlijnen voor snelheidsbereik
- < 600 toeren per minuut: Verplaatsingsmeting heeft de voorkeur
- 600-1000 toeren per minuut: Ofwel verplaatsing of snelheid
- 1000-10000 toeren per minuut: Snelheidsmeting heeft de voorkeur
- > 10000 toeren per minuut: Versnellingmeting aanbevolen
Balanskwaliteitsselectie voor verplaatsing
- G 0,4: Precisiespindels, gyroscopen (typisch 1-5 μm)
- G1: Slijpmachines, kleine ankers (typisch 5-15 μm)
- G 2.5: Gereedschapsmachines, pompen, ventilatoren (typisch 15-40 μm)
- G 6.3: Algemene machines (typisch 40-100 μm)
- G 16: Grote, langzame machines (typisch 100-250 μm)
Selectie van lagerspeling
- C2:
- Toepassingen met hoge precisie
- Lage bedrijfstemperaturen
- Lichte lasten
- CN (Normaal):
- Algemene toepassingen
- Normale temperaturen
- Standaardladingen
- C3-C5:
- Werking bij hoge temperaturen
- Zware lasten
- Zorgen over thermische uitzetting
Selectie van meettype
- Piek-tot-piek:
- Standaard voor verplaatsing
- Totaal bewegingsbereik
- Directe vergelijking van lagerspeling
- Piek (0-Piek):
- De helft van piek-tot-piek
- Gebruikt in sommige normen
- Spanningsberekeningen
- RMS:
- Energie-inhoud
- 0,707 × piek (sinusgolf)
- Statistische middeling
Tips voor het instellen van de sonde
- Gap-spanning: Instellen op middenbereik (typisch -10V)
- Locatie van de sonde: 45° vanaf de verticale as op elk lager
- Oppervlaktevoorbereiding: Zorg voor een glad, schoon schachtoppervlak
- Compensatie van de uitloop: Elektrische/mechanische afwijking registreren en aftrekken
📘 Trillingsverplaatsingscalculator
Converteert trillingssnelheid naar verplaatsing (oscillatie-amplitude). Wordt gebruikt voor het beoordelen van de speling en analyse van laagfrequente trillingen.
Relatie: S = V / (2πf) waarbij S = verplaatsing (μm), V = snelheid (mm/s), f = frequentie (Hz).
💼 Toepassingen
- Controle van lagerspeling: Snelheid 4,5 mm/s bij 25 Hz. Verplaatsing: S = 4,5/(2π×25) = 29 μm pk-pk. Lagerspeling: 80 μm. Veilige marge: 51 μm ✓
- Laagfrequente fundering: Frequentie 3 Hz. Snelheid: 1,2 mm/s. Verplaatsing: 64 μm. Zichtbaar voor het oog (> 50 μm).
- Onbalansanalyse: As 1480 RPM = 24,7 Hz. Snelheid: 7,1 mm/s. Verplaatsing: 46 μm. Balanceren vereist.
Wanneer verplaatsing van belang is:
- Controle op mechanische spelingen
- Laagfrequente trillingen (< 10 Hz)
- Trillingen in fundering/gebouw
- Nabijheidssondemetingen