Diagnostiek van overmatige trillingen in draaiend equipement: beslissingsboom van spectrumanalyse tot worteloorzaak

1. Beschrijving van het probleem en het bereik

Dit is een handleiding voor de diagnose van overmatige trillingen in draaiend equipement, inclusief pompen, compressoren, ventilatoren en generatoren. Trillingen kunnen kritisch zijn, wat leidt tot het uitvallen van het equipement, schade aan de lagers of gevaar voor het personeel. Het is nodig om de oorzaak te bepalen – onbalans, onjuiste uitbalans, defect lager of resonantie.

2. Preventieve maatregelen voor veiligheid

De elektrische voeding uitschakelen en de blokkering/etikettering uitvoeren voordat u enige diagnostische acties uitvoert.
Gebruik persoonlijke beschermingsmiddelen: handschoenen, bril, beschermende helm.
Controleer op opgeslagen energie spanningen in elektrische circuits.

3. Noodzakelijke diagnostische middelen

4. Eerste beoordeling: checklijst

5. Systeematische diagnostische schema

1. Meet de vibratiehoogte in de juiste frequentiebereik (0–100 mm/s).
1. Als de vibratiehoogte boven 4,5 mm/s ligt — voer een spectrumanalyse uit.
2. Als de vibratiehoogte niet hoger is dan 4,5 mm/s — controleer de toestand van de lagers.
2. Voer een vibratie-spectrumanalyse uit.
1. Als harmonischen op de toerentalfrequentie worden gedetecteerd — terugkeren naar onbalans.
2. Als harmonischen op frequentie 2×rotatie — teruggaan naar onjuist uitlijden.
3. Als harmonischen op de frequentie van de lagers — teruggaan naar de lagerdefect.
4. Als harmonischen op de resonantiefrequentie — terug naar resonantie.
3. Voer een thermografie uit.
1. Indien oververhitting van de lagers wordt vastgesteld — teruggaan naar de lagerdefect.
2. Als oververhitting van de banden wordt gedetecteerd — teruggaan naar onbalans.
4. Controleer de elektrische aansluitingen.
1. Indien een lek of een afsluiting wordt gedetecteerd, wordt teruggekeerd naar elektrische problemen.

6. Matrix van oorzaak van trillingen

7. Analyse van de worteloorzaak

7.1 Onbalans

Onbalans ontstaat door ongelijkmatig verdeelde massa op een draaiende element. Dit leidt tot trillingen op de draaitoorn. Voor bevestiging voer een spectrumanalyse uit. Als harmonischen op de draaitoorn worden gevonden, kan men aannemen dat het probleem een onbalans is. Als de onbalans niet wordt gecorrigeerd, kan dit leiden tot beschadiging van de lagers of de band.

7.2 Onjuiste uitlijning

Onjuiste uitbalansering ontstaat wanneer de assen van de roterende elementen niet uitgebalanceerd zijn. Dit leidt tot trillingen op de frequentie 2×rotatie. Voor bevestiging voer een spectrale analyse uit. Als harmonischen op de frequentie 2×rotatie worden gedetecteerd, kan men aannemen dat het probleem in onjuiste uitbalansering zit. Als de uitbalansering niet wordt gecorrigeerd, kan dit leiden tot beschadiging van de lagers of de band.

7.3 Defect van een lagersysteem

Defect van een lagers kan ontstaan door slijtage, gebrek aan olie of lekken. Dit leidt tot trillingen op de lagerfrequentie. Voor bevestiging voer een thermografie uit. Als oververhitting van de lagers wordt vastgesteld, kan men aannemen dat het probleem een lagerdefect is. Als het lagerdefect niet wordt gecorrigeerd, kan er een beschadiging van de buis of het mechanisme ontstaan.

7.4 Resonantie

Resonantie ontstaat wanneer de frequentie van trilling overeenkomt met de natuurlijke frequentie van het systeem. Dit leidt tot een aanzienlijk toename van de trillingsamplitude. Voor bevestiging voer een spectrumanalyse uit. Als harmonischen op de resonantiefrequentie worden gedetecteerd, kan men aannemen dat het probleem in resonantie zit. Als resonantie niet wordt gecorrigeerd, kan dit leiden tot beschadiging van de band of mechaniek.

8. Stap-voor-stap procedure voor het herstel

8.1 Onbalans

1. Voer het balanceren van de draaiende component uit met behulp van het balanceringsapparaat.
2. Installeer de massa op het draaiende element in de punten die door het balanseringsapparaat zijn bepaald.
3. Controleer de vibratie na het balanceren. Als de vibratie is gedaald tot 4,5 mm/s, wordt de probleem opgelost beschouwd.

8.2 Onjuiste uitbalansering

1. Voer het uitkoppelen van de assen van draaiende elementen uit met behulp van een uitkoppelingssysteem.
2. Stel het assenverloop in in de punten die door het balanseringsapparaat zijn bepaald.
3. Controleer de vibratie na het uitbalanceren. Als de vibratie is gedaald tot 4,5 mm/s, wordt de probleem opgelost beschouwd.

8.3 Defect van een lagersysteem

1. De elektrische voeding uitschakelen en de blokkering/etikettering uitvoeren.
2. Verwijder de lagers en controleer deze op slijtage, olielekking of beschadigingen.
3. Installeer een nieuw lager en voer het uitbalanceren uit.
4. Controleer de vibratie na het installeren van de nieuwe lager. Als de vibratie is gedaald tot 4,5 mm/s, wordt de probleem opgelost beschouwd.

8.4 Resonantie

1. Bepaal de natuurlijke frequentie van het systeem met behulp van spectrale analyse.
2. Verander de draaitoerental van het draaiende element om resonantie te vermijden.
3. Controleer de vibratie na wijziging van de toerental. Als de vibratie is gedaald tot 4,5 mm/s, wordt de probleem als opgelost beschouwd.

9. Methoden van preventie

10. Onderdelen en componenten

Voor het bestellen van onderdelen en componenten bezoek aub https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Referentie

• ISO 10816:1995 — Vibration — Meten en beoordelen van machinevibraties
• EN 60034-16:2001 — Vibration van draaidelektromotoren
• DSTU 3167-97 — Vibration van draaiend apparatuur
• Categorie technische documenten UNITEC-D