Demystificatie van trillingsbewaking Deel 3: Identificeren en interpreteren van algemene trillings- en foutpatronen

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

Algemene trillingsanalyse (OV)

Algemene trillingsanalyse is, in tegenstelling tot spectrumanalyse, veel eenvoudiger. De tijdsdomeingegevens worden gebruikt om één enkele algemene trillingswaarde te berekenen, die de gemiddelde energie van het trillingsmonster weergeeft. Deze waarde kan worden gebruikt als indicator voor de algehele conditie van de machine. (Opmerking: er zijn meerdere methoden beschikbaar om de algemene trillingswaarde te berekenen.) Het voordeel van algemene trillingsanalyse is de eenvoud: er hoeft maar één getal te worden onderzocht.

Enkele principes bij het werken met het OV-niveau zijn:

• Een machine met de status “No Fault” moet een laag algemeen trillingsniveau hebben.
• Sterke trillingen kunnen erop duiden dat er een ander probleem met de machine is, bijvoorbeeld resonantie, externe excitatie door een nabijgelegen machine, fundering, procesprobleem, etc. Verdere tests kunnen gerechtvaardigd zijn.

Spectrumgegevens van roterende machines analyseren: 3 eenvoudige stappen

Het duurt jaren voordat iemand is opgeleid tot een goede trillingsanalist, maar we hoeven alleen maar naar de hoogtepunten te kijken om de gegevens te beoordelen, zoals weergegeven in figuur 1 hieronder:

Het analyseren van die gegevens is een proces dat uit drie stappen bestaat:

1. Identificeer trillingspieken in relatie tot een broncomponent op de machine. De grootste piek komt meestal van de as. Elke rotatie van de as produceert 4 trillingen via 4 waaierbladen.
   • Let op de echo's van de 1X-piek bij 2X, 3X, 4X en 6X.
   • Deze “harmonischen” zijn normaal in alle roterende machines.
2. Zoek naar patronen in gegevens op basis van trillingsregels
3. Meet de amplitude van de trillingspiek en het trillingspatroon om de ernst van de storing te bepalen.

Hoe trillingsgegevens worden weergegeven ter beoordeling van de gegevens

Een roterende as beweegt op en neer, heen en weer en axiaal. De trillingsmeter voert metingen uit in drie richtingen van de asbeweging en twee frequentiebereiken. Dit stelt ons in staat om gegevens tussen assen te vergelijken om patronen te bepalen en machinefouten te diagnosticeren. Dit geeft een compleet beeld voor diagnose, zoals te zien is in figuur 3:

Analyse van spectrumgegevens van typische roterende machines

Laten we eens beter kijken naar de analyse van spectrumgegevens uit drie verschillende roterende machineconfiguraties, wat resulteert in verschillende analysemodellen.

Gekoppelde machines

Meet bij gekoppelde machines twee motorlagers en twee pomplagers. Meet bij kleine machines slechts één motorlager en één pomplager, zoals weergegeven in figuur 1.

Enkelassige machines - Kortgekoppeld 

Voor machines met één as meet u slechts twee motorlagers. Voor kleine motoren meet u slechts één lager, zoals weergegeven in figuur 4 (hieronder). Enkele aandachtspunten:

• Alleen meten vanaf de lagers (ALLEEN motor)
• De pompwaaier is gemonteerd op een verlengde motoras. Geen lagers op de pomp.
• Geen gegevens van de pomp (alleen motor). Zie nog steeds 4x en 8x pieken van de schoepen van de pompwaaier. 

Machines met riemaandrijving (machines met tandwielkast zijn vergelijkbaar)

Meet bij machines met riemaandrijving twee motorlagers en twee pomplagers. Meet bij kleine machines slechts één motorlager en één pomplager, zoals weergegeven in figuur 5.

Dingen om op te letten:

• 1X motor- en 1X pompharmonischen gezien in zowel motor- als pompgegevens (trillingen worden doorgegeven via de fundering).
• Hetzelfde frequentiebereik voor beide locaties. Overlap en vergelijk gegevens van beide locaties.
• Sterkere motorharmonischen in motorgegevens en sterkere pompharmonischen in pompgegevens. 
• Trillingen van de pomp (vier waaierschoepen) op de pomp-as: 4 X 1.1 = 4.4X; 8 X 1.1 = 8.8X.

Conclusie

Inzicht in de algemene trillingstrends en de manier waarop spectrale patronen zich verhouden tot de configuratie van de machine, geeft onderhoudsteams de basis om problemen efficiënt te diagnosticeren. Dit geldt met name voor de vier storingen die het meest voorkomen bij roterende apparatuur.

???? Lees deel 4 → Diagnose van onbalans, verkeerde uitlijning, losheid en lagerslijtage

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.