Demystificatie van trillingsbewaking Deel 1: Waarom trillingsbewaking belangrijk is en hoe het werkt

Snelle toegang 
Deel 1: Waarom trillingsbewaking belangrijk is en hoe het werkt
Deel 2: Principes van trillingsanalyse bij roterende machines
Deel 3: Algemene trillings- en foutpatronen identificeren en interpreteren
Deel 4: Diagnose van onbalans, verkeerde uitlijning, losheid en lagerslijtage

Onderhoudsteams hebben het tegenwoordig druk: ze beheren meer assets met minder handen. Trillingsmonitoring helpt die kloof te dichten en waarschuwt vroegtijdig wanneer machines beginnen te slijten.

Trillingen zijn een van de belangrijkste, maar vaak over het hoofd geziene, indicatoren voor de gezondheid van machines. Vanaf het moment dat een machine wordt ingeschakeld, begint deze te slijten. Na verloop van tijd uit die slijtage zich in veranderingen in trillingspatronen. Door deze veranderingen vroegtijdig te signaleren, kunt u storingen voorkomen, reparaties optimaliseren en de levensduur van uw assets verlengen.

Waarom is vibratie zo effectief? Omdat het de perfecte balans biedt: het detecteert problemen eerder dan thermografie of hoorbaar geluid, maar later dan technologieën die vaak valspositieve resultaten opleveren, zoals echografie. Met andere woorden: het vertelt u wat u moet weten, wanneer u het moet weten.

Met behulp van eenvoudige trillingsmetingen kunnen onderhoudsteams potentiële problemen signaleren. Meer ervaren testers kunnen vervolgens de meest voorkomende storingen diagnosticeren. En met analyseapparatuur van expertniveau kunnen zelfs complexe problemen in kritieke assets nauwkeurig worden geïdentificeerd.

Over wat voor soort storingen hebben we het? De overgrote meerderheid van de storingen aan roterende apparatuur is te wijten aan vier belangrijke problemen:

• Onbalans
• Verkeerde uitlijning
• Losheid
• Slijtage van lagers

Deze fouten kunnen worden gedetecteerd via karakteristieke trillingspatronen – patronen die nu automatisch door sensoren en software kunnen worden geïdentificeerd.

Wanneer trillingen in de loop van de tijd worden gevolgd, worden ze meer dan alleen een foutdetector. Ze worden een strategisch hulpmiddel. Ze maken voorspellend onderhoud mogelijk, waarbij service wordt uitgevoerd op basis van de werkelijke conditie van elke machine – niet volgens een vast schema. Dat betekent minder verrassingen, betere planning en een langere levensduur van de apparatuur.

In deze blogreeks leggen we u de essentiële concepten achter trillingsbewaking en -analyse uit: hoe het werkt, wat het laat zien en hoe het past in een proactieve onderhoudsstrategie.

Golfvormen en meettypen begrijpen

Trillingen van een bewegend object kunnen het best worden geïllustreerd als een sinusgolf die zich steeds herhaalt langs de horizontale as. In figuur 1 ziet u de massa op een veer die een sinusgolf van trillingen genereert terwijl deze in de loop van de tijd op en neer beweegt. Eén volledige sinusgolf is een cyclus. De tijd die nodig is om de cyclus te herhalen, is de frequentie of snelheid van de golfvorm. 

De trillingsgolfvorm heeft ook een amplitude of magnitude die verticaal gemeten kan worden, zoals hieronder te zien is. Er zijn drie manieren om de amplitude van de golfvorm te rapporteren, zoals te zien is in Figuur 2. 

1. Piek: de amplitude van de middenlijn tot de top van een piek (of de bodem) 

2. Van piek tot piek: de amplitude van de top van een piek tot de onderkant van een piek (Piek-Piek = 2 X Piek) 

3. RMS: de root mean square van de pieken (RMS = 0.707 x piek) 

De trillingsgolfvorm kan met behulp van drie verschillende methoden worden uitgedrukt. 

1. verplaatsing: De afstand die een object aflegt vanaf een referentiepunt. In een roterende machine kan dit worden gemeten met een naderingssonde. Hiervoor moeten gaten in de lagers worden geboord, dus naderingssondes zijn niet gebruikelijk. Verplaatsing is het meest geschikt voor het meten van lage frequenties en wordt uitgedrukt in mils pp (piek-piek). 
2. Snelheid: De afstand die een object aflegt in een bepaalde tijd. In een roterende machine kan dit worden gemeten met een snelheidsmeter. Snelheidsmeters hebben bewegende onderdelen die breken, dus ze komen niet vaak voor. Snelheid is het meest geschikt voor het meten van middenfrequenties en in eenheden van in/sec piek (mm/sec). 
3. Wiskundig: Snelheid = verplaatsing/tijd (V=d/t) 
4. versnelling: De snelheidsverandering in de loop van de tijd. In een roterende machine kan dit worden gemeten met een accelerometer. Accelerometers hebben geen bewegende onderdelen, zijn 12-15 jaar stabiel en worden veel gebruikt. Accelerometers zijn het meest geschikt voor het meten van zeer hoge frequenties en worden uitgedrukt in g (in/sec²) RMS. 
5. Wiskundig: Versnelling = Snelheid/tijd (A=V/t) 

Welke methode is het beste? 

Voor roterende machines is snelheid geschikt voor een breed frequentiebereik en is het ook zeer goed in het diagnosticeren van vermoeiingskrachten die slijtage en uiteindelijk falen veroorzaken. De accelerometer is de meest gebruikte sensor en het is eenvoudig om de versnelling om te rekenen naar snelheid (Versnelling = Snelheid/tijd). 

Analogie

Bij het beoordelen van de schade na een auto-ongeluk is het niet de afgelegde afstand of de snelheid waarmee je accelereert die de schade veroorzaakt; het is de snelheid waarmee je in je auto rijdt voordat je de muur raakt. Evenzo is de snelheid, berekend met een accelerometer, de beste indicatie van de schade door de trilling. 

???? Lees deel 2 → Het frequentiespectrum lezen om fouten te vinden

Auteur Bio: John Bernet is specialist in mechanische toepassingen en producten bij Fluke Corporation. Met zijn meer dan 30 jaar ervaring in het onderhoud en de bediening van kerncentrales en machines in commerciële installaties, heeft John samengewerkt met klanten in alle sectoren en betrouwbaarheidsprogramma's geïmplementeerd. Hij is een gecertificeerd trillingsanalist categorie II en een Certified Maintenance Reliability Professional (CMRP), met meer dan 20 jaar ervaring in het diagnosticeren van machinestoringen.