Inzicht in losheid van voetstukken
Losheid van de sokkel is een mechanische aandoening waarbij de dragende sokkel is onvoldoende aan de funderingsplaat of fundering bevestigd, waardoor onbedoelde bewegingen of schommelingen onder dynamische belastingen kunnen optreden. Dit kan het gevolg zijn van loszittende ankerbouten, gebarsten funderingsblokken, aangetaste mortel of aangetast funderingsbeton. Als een vorm van constructief mechanische losheid, ontstaat er een kenmerkende signaal met grote amplitude trillingen rich in harmonischen met grillig, niet-lineair gedrag.
Deze aandoening is vooral lastig omdat ze niet alleen de trillingen versterkt, maar ook elke andere poging tot verbetering ondermijnt. Je kunt niet met succes evenwicht een rotor of een nauwkeurige uitlijning behouden wanneer de lagersteun zelf onder belasting kan verschuiven. Daarom moet speling in de voetplaat worden opgespoord en verholpen eerste — het is een eerste vereiste, geen bijzaak, in elk programma voor trillingsdemping.
1. Definitie: Wat is speling in de voet?
Een lagervoet dient om een lager in een vaste, starre positie ten opzichte van de fundering te houden, zodat de rotor rond een stabiele as draait. Deze functie is afhankelijk van een ononderbroken keten van stijfheid: lagerhuis → lagervoet → mortel → fundering, die allemaal aan elkaar zijn geklemd door correct aangespannen ankerbouten. Loszittende voetstukken betekenen een breuk ergens in die keten. De klemkracht gaat verloren, er ontstaat een opening en het voetstuk kan bij elke cyclus van de draaiende kracht een beetje omhoog komen, schommelen of verschuiven.
Die af en toe optredende vrijheid zorgt ervoor dat de trilling niet-lineair is. Een stevig vastgeschroefd voetstuk reageert evenredig aan de uitgeoefende kracht: dubbele kracht, dubbele beweging. Een loszittend voetstuk doet dat niet: het blijft stil staan totdat de kracht groot genoeg is om de wrijving te overwinnen of een opening te dichten, waarna het plotseling in beweging komt en met een klap tot stilstand komt. Juist deze stop-startbeweging, die gepaard gaat met schokken, is de reden waarom de spectrum vult zich met boventonen in plaats van de enkele zuivere piek van pure onevenwicht.
2. Oorzaken van loszittende voetstukken
Loszittende ankerbouten
De meest voorkomende oorzaak.
- Mechanisme: de ankerbouten waarmee het voetstuk aan de grondplaat is vastgezet, raken los.
- Redenen: een onjuist aandraaimoment bij het vastdraaien, uitrekken of terugveren van bouten, losraken door trillingen en corrosie.
- Detectie: visuele inspectie, controle van het aanhaalmoment en meting van de rek van bouten.
- Progressie: zelfverslechtering — naarmate de trillingen toenemen, raken de bouten steeds losser.
Versleten of ontbrekende voeg
- Functie van voegmiddel: vult de ruimte tussen de sokkel en de fundering op en verdeelt de belasting gelijkmatig.
- Verslechtering: voegmiddel barst, brokkelt af of spoelt na verloop van tijd weg.
- Resultaat: het voetstuk staat scheef en kan wiebelen of verschuiven.
- Komt veel voor: oudere installaties, omgevingen met veel trillingen en ruimtes die aan water worden blootgesteld.
Gebarsten sokkels
- Vermoeidheidsscheuren als gevolg van trillingsbelastingen (zie mechanische vermoeidheid).
- Spanningscorrosiescheurtjes.
- Productiefouten, zoals gietfouten.
- Overbelastingssituaties.
- Door een scheur kan de sokkel te veel doorbuigen of losraken.
Aantasting van de fundering
- Afbrokkeling of scheurvorming in beton.
- De gaten voor de ankerbouten worden groter door herhaaldelijke bewegingen.
- Zetting of verzakking.
- Vorst-dooi-schade.
Onjuiste installatie
- Onvoldoende aandraaimoment bij de montage.
- Openingen onder de voetjes van het voetstuk — een zachte voet voorwaarde.
- Onvoldoende dekking of dikte van de voegmortel.
- Verkeerde maat of kwaliteit van de bout.
3. Trillingspatroon
Kenmerkende eigenschappen
- Meerdere harmonischen: sterke 1×-, 2×-, 3×- en 4×-componenten — in tegenstelling tot onbalans, die voornamelijk 1× is.
- Hoog algemeen niveau: de amplitude is onevenredig groot in verhouding tot de waargenomen forcering.
- Onvoorspelbaar gedrag: amplitude en fase onvoorspelbaar variëren tussen metingen.
- Niet-lineaire respons: Trillingen nemen niet lineair toe met de snelheid of de belasting.
- Verschillen in richting: vaak veel erger in één richting (verticaal versus horizontaal).
Spectrumkenmerken
- Talrijke harmonischen van de loopsnelheid (1×, 2×, 3×, 4×, 5× of meer).
- Subsynchroon er kunnen onderdelen worden weergegeven (bijv. ½×).
- Een verhoogde ruisvloer bij breedband.
- Een onstabiel spectrum dat tussen metingen aanzienlijk varieert.
Kenmerken van de tijdgolfvorm
- Afknipping of afvlakking bij de pieken, waar de zuil tegen zijn aanslagen stoot — duidelijk zichtbaar in de tijdgolfvorm.
- Een onregelmatige, niet-sinusvormige vorm.
- Afgeknipte pieken die wijzen op harde schokken.
- Ritmische patronen waarin meerdere frequentiecomponenten samenkomen.
4. Detectiemethoden
Trillingstests
- Harmonische analyse: een reeks sterke boventonen wijst er meteen op dat er iets los zit.
- Coherentietests: laag samenhang Het verschil tussen herhaalde metingen weerspiegelt de onstabiele, niet-lineaire respons.
- Vergelijking van de richting: Grote verschillen tussen horizontale en verticale waarden duiden doorgaans op een structureel probleem.
- Reactie op het in evenwicht brengen: Een te losse afstelling verstoort het evenwicht — de meetwaarden blijven schommelen.
Een draagbare tweekanaalsanalysator is het ideale hulpmiddel voor deze triage in het veld. De Balans-1a registreert het spectrum, de tijdgolfvorm en de 1×-amplitude en -fase direct bij het lagerhuis, zodat een analist de harmonische reeks kan zien, de faseverschuivingen tussen verschillende draaicycli kan volgen en kan vaststellen dat de meetwaarden niet stabiliseren — het klassieke kenmerk van speling — voordat er tijd wordt verspild aan een uitbalanceringspoging die niet kan slagen.
Tap test
- Sla met een hamer op het voetstuk terwijl u luistert en voelt of er geratel klinkt
- Een losse voet geeft een doffe klap in plaats van een heldere klank.
- Het kan zijn dat u bij de botsing een schok voelt.
- Eenvoudig, maar een echt effectieve praktijktest.
Visuele inspectie
- Kijk of er openingen onder de poten van het voetstuk zitten.
- Controleer of er scheuren in de sokkel of de voegen zitten.
- Controleer de staat van de bouten — roest, uitrekking, gebroken bouten.
- Let op sporen (slijtage, gepolijste plekken) die wijzen op beweging.
- Controleer op corrosie, ontbrekende voegen en schade aan de fundering
Controle van het aandraaimoment
- Controleer elke ankerbout met een momentsleutel.
- Vergelijk de werkelijke waarden met de opgegeven waarden — a Rekenhulp voor het aandraaimoment van bouten en een calculator voor boutvoorspanning Geef de juiste gegevens voor de afmetingen en de kwaliteit van de bout.
- Draai loszittende bouten opnieuw vast en controleer de trillingen nogmaals.
- Vervang beschadigde of verroeste bouten.
Verdere diagnostische onderzoeken
- Toepassing laden: Oefen een kracht uit op het voetstuk en bekijk de doorbuiging.
- Rocking test: probeer het voetstuk met de hand te wiebelen.
- Meetklok: bewegingen meten onder bedrijfsbelasting.
- Ultrasone boutspanning: de werkelijke voorspanning van de bout op niet-destructieve wijze meten.
5. Correctieprocedures
Directe maatregelen
- Zet de ankerbouten vast volgens de specificaties, in de juiste volgorde.
- Ontbrekende vulplaatjes toevoegen om de openingen onder de voetjes van het voetstuk op te vullen.
- Controleer of er verbetering is door de trillingen na de correctie opnieuw te controleren.
Volledige reparatie
- Verwijder de oude, versleten voegmortel volledig.
- Reinig en bereid de oppervlakken voor.
- Zet het voetstuk waterpas en vul de openingen nauwkeurig op.
- Installeer de ankerbouten en draai ze vast met het juiste aanhaalmoment.
- Giet nieuwe voegmortel in en zorg ervoor dat de ruimte volledig wordt opgevuld — een calculator voor voegvolume bepaalt de hoeveelheid.
- Wacht voldoende lang totdat het materiaal volledig is uitgehard voordat u het weer in gebruik neemt.
- Controleer de uiteindelijke uitlijning en trillingen.
Constructief herstel
Voor gebarsten of beschadigde sokkels:
- Lasreparatie van scheuren, mits het materiaal daarvoor geschikt is en de spanningen bekend zijn.
- Versterking met hoekplaten of verstevigingselementen.
- Vervang de voet volledig indien deze ernstig beschadigd is.
- Herstel of vervanging van funderingen wanneer het beton beschadigd is.
6. Preventie
Tijdens de installatie
- De juiste voegtechnieken met hoogwaardige materialen.
- De juiste maat en het juiste aantal ankerbouten — een Berekeningsprogramma voor de uittrekkracht van ankerbouten controleert de draagkracht.
- Juiste aanhaalmomenten en toepassing.
- Correctie van platvoeten vóór de definitieve montage.
- Kwaliteitscontrole.
Tijdens het gebruik
- Periodieke controle van het boutkoppel (jaarlijks of volgens schema)
- Trillingsmonitoring om beginnende losraken vroegtijdig op te sporen.
- Controles op uitlijning om verschuivingen van de sokkel op te sporen.
- Visuele inspecties tijdens stilstand.
7. Verband met andere kwesties
- vs. soft foot: A zachte voet zijn er oneffenheden voor de bouten zijn vastgedraaid; de loszittende voet zorgt voor onvoldoende klemkracht na tightening.
- vs. algemene mechanische speling: loszittende voet is het constructie-element aan de ondersteuningszijde van het bredere mechanische losraken family.
- Voorkomt dat de balans wordt verstoord: Een rotor kan niet worden uitgebalanceerd op een losse voet.
- Uitlijning onmogelijk: precision uitlijning heeft geen zin als het voetstuk kan bewegen.
- Versnelt andere problemen: de overmatige trillingen nemen toe lagerslijtage en slijtage op andere plaatsen in de machine.
Loszittende voetstukken zijn een structureel probleem dat moet worden verholpen als voorwaarde voor effectieve trillingsbeheersing. De karakteristieke meervoudige harmonische kenmerken en het niet-lineaire gedrag maken het gemakkelijk te identificeren. Correctie door middel van het correct aandraaien van bouten en structurele reparatie is meestal eenvoudig, wat de algehele trillingen en betrouwbaarheid van de machine direct verbetert.
