Kapitel4Vibration Technischer Leitfaden
1. Terminologie der Vibration
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Unter Vibration versteht man den Zustand eines Objekts, das sich wiederholt vor/zurück, rechts/links oder auf/ab bewegt, und wird im Allgemeinen durch Frequenz, Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung ausgedrückt.
Diese 4 Elemente werden allgemein als F, Ｄ,Ｖ,Ａ bezeichnet. Dies wird einfach durch eine Feder und eine Masse dargestellt. Wenn die Masse aus der Ausgangsposition nach unten gezogen und losgelassen wird, bewegt sich die Masse genau wie die in der Grafik rechts dargestellte Schwingungsform. -
Das Prinzip der Vibration
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Frequenz(F)
Die Frequenz gibt an, wie oft das vibrierende Objekt in einer Sekunde eine sich wiederholende Bewegung erzeugt.
Einheit：Hz -
Verdrängung
Die Verschiebung ist die Amplitude (Abstand) zwischen den Schwingungsspitzen.
Einheit：μm,mm -
Geschwindigkeit
Die Geschwindigkeit ist die Änderungsrate der Verschiebung zur Zeit
Einheit：mm/s, cm/s -
Beschleunigung
Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit im Verhältnis zur Zeit.
Einheit：m/s2,g -
H-Funktion
Effektive Funktion zur Erkennung abnormaler Lagergeräusche. 2kHz to 15kHz filtering zur Beschleunigungswellenform kann Lärm für Wellenformanalyse entfernen.
Über H-function
2. Messfunktionen
Dies sind die Mittel, um die Schwingung in absoluten Werten auszudrücken, basierend auf den Wellenformen, die durch die oben gezeigten Modi gemessen werden.
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1. PEAK
Spitzenwert in einer bestimmten Zeitspanne.
Es wird zur Messung von Erschütterungen oder Wellen verwendet, die relativ stabil sind.
Abb：Spitzenwert
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2. rms（Root Mean Square value）
Der quadratische Mittelwert der Momentanwerte in einer bestimmten Zeitspanne. Er bezieht sich auf die Leistung der Welle. Der Effektivwert der Geschwindigkeit ist einer der wichtigsten Faktoren für die Diagnose des Maschinenzustands.
Abb.: Wurzelmittelwert
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3. C・F（Peak factor・Crest factor）
Verhältnis PEAK zu RMS
Sie wird verwendet, um die Verschlechterung von Lagern durch einen relativen Vergleich festzustellen.
C・F＝PEAK/rms -
4. EQP（Equivalent Peak value）
Es handelt sich um eine Sinusspitze, die durch den Effektivwert.
Für Sinuswellen gilt die Beziehung rms×√2=PEAK.
Bei einem Schwingungsüberwachungssystem kann es vorkommen, dass die EPQ anstelle des Spitzenwertes überwacht wird, um zu vermeiden, dass durch ein zufälliges Signal ein Fehlalarm ausgelöst wird.
3. Arten von Schwingungen
Vibrationen können auf der Grundlage der menschlichen Wahrnehmung in drei Typen unterteilt werden: “langsam und sichtbar”, “unsichtbar, aber durch Berührung spürbar” und “durch Berührung nicht spürbar, aber als abnormales Geräusch hörbar”.
4. Was ist FFT (Fast Fourier Transform)?
Die FFT ist eine Analysemethode, die auf der Wellenform von Schwingungen basiert. Im Allgemeinen sind Wellenformen kompliziert und schwer zu analysieren.
Bei der FFT werden die Wellenformen in eine Reihe diskreter Sinuswellen zerlegt (linkes Diagramm） und werten jede einzeln aus. (rechtes Diagramm)
5. Nutzung der FFT-Spektrumanalyse für die Schwingungsanalyse
Wenn eine Maschine nicht ordnungsgemäß funktioniert, z. B. aufgrund einer Unwucht oder eines Lagerschadens, erzeugt sie verschiedene Schwingungen, die mit FFT erfasst werden können.
6. Auswahl der Messpunkte
Einige Punkte, die bei der Auswahl der Positionen des Überwachungsstatus zu beachten sind.
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1.Einfacher Zugang
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2.Minimale Beeinträchtigung durch äußere Bedingungen
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3.Maximale Empfindlichkeit gegenüber abnormalen Bedingungen
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4.Minimale Signalabschwächung oder Signalverlust aufgrund von Anomalien
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5.Verlässlichkeit der Messungen
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Messpunkt des Lagerbocks
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Messpunkt des eingebauten Lagers
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Messstelle für kleine elektrische Geräte
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Messstelle Hubkolbenmotor
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Messstelle der Vertikalmaschine
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Messstelle der freitragenden Pumpe
Referenz: ISO-Diagnose der Maschinenzustandsüberwachung （ vibration categoryⅡ）
herausgegeben von Vibration Research Association(Shindo Gijyutu Kenkyukai)
7. Methode zur Aufnahme von Schwingungsaufnehmern
Wenn Sie die Tonabnehmer falsch anbringen, kann dies zu Streuungen der Daten oder ungenauen Messungen führen.
Bitte beachten Sie die folgenden Punkte.
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1. Fest anbringen oder befestigen
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2. Alle Montageflächen müssen gut haften
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3. Vertikal oder horizontal an der Achse des Objekts ausrichten
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Beachten Sie, dass die Installation von Schwingungssensoren je nach Messfrequenzbereich unterschiedlich sein kann und dass falsch angebrachte Aufnehmer oder Beschleunigungssensoren instabile Messungen und falsche Daten verursachen können.
一Im Allgemeinen beträgt die Messung 1/3 der Resonanzfrequenz.
Anbringung von Tonabnehmern und Kontaktresonanz
8. Das Messverfahren
Es gibt zwei Arten von Schwingungen Das Messverfahren “Permanentes Online-Schwingungsüberwachungssystem” und “Portables Offline-Überwachungssystem”. Beide werden in der Regel je nach Wichtigkeit der Anlage gewählt.
Permanentes Online-Schwingungsüberwachungssystem
- Wichtige Maschinen
- Maschinen, die ständig in Betrieb sind
- Maschinen, die für Menschen unzugänglich sind
- Maschinen mit einer hohen Abnutzungsrate
Tragbares Offline-Überwachungssystem
- Maschinen, die weniger von Ausfällen betroffen sind
- Maschinen mit einfacher Schwingungsmessung
- Maschinen mit langsamer Abbaugeschwindigkeit