Begrijpen van trillingsanalyse: praktische berekeningen voor foutdetectie

Trillingsanalyse is een techniek die wordt gebruikt om de conditie van machines te controleren door trillingen te meten en te analyseren. Het helpt potentiële storingen vroegtijdig te identificeren, waardoor de downtime- en onderhoudskosten worden verminderd. Dit artikel legt praktische berekeningen uit die betrokken zijn bij de trillingsanalyse voor foutdetectie.

Basisbeginselen van de trillingsanalyse

De trillingsanalyse omvat het meten van de amplitude en frequentie van trillingen. Deze metingen kunnen onevenwichtigheden, misstanden, dragende fouten en andere problemen aan het licht brengen. De sleutel is om de gegevens nauwkeurig te interpreteren om fouten in een vroeg stadium te detecteren.

Berekenen van trillingsamplitude

De trillingsamplitude wordt meestal uitgedrukt in eenheden zoals millimeters of inches. Het kan worden berekend met behulp van de wortelgemiddelde kwadraat (RMS) waarde van de versnelling, snelheid of verplaatsingssignalen. Bijvoorbeeld, de RMS-snelheid (V rms) kan worden berekend als:

V rms = √(1/n) Σ v i^2

waarbij v i elke snelheidsmeting is en n het aantal metingen. Deze waarde helpt de ernst van trillingen te beoordelen.

Frequentieanalyse en foutdetectie

Frequentieanalyse omvat het omzetten van tijd-domein trillingssignalen in het frequentiedomein met behulp van technieken zoals Fast Fourier Transform (FFT). Specifieke fouttypes produceren karakteristieke frequentiesignatuur.

Bijvoorbeeld, dragende fouten verschijnen vaak bij karakteristieke frequenties berekend door:

Ball Pass Frequency (BPFO) = (n/2) × (RPM/60) × (1 / (1 - (d/D)2))

waarbij n het aantal rolelementen is, RPM de rotatiesnelheid, d de kogeldiameter en D de toonhoogtediameter.

Drempels voor foutdetectie

De vaststelling van drempels helpt bepalen wanneer trillingen een storing aangeven. Deze drempels zijn vaak gebaseerd op machinespecificaties of historische gegevens. Wanneer trillingsniveaus deze grenzen overschrijden, worden onderhoudsacties geactiveerd.

De typische drempelwaarden variëren afhankelijk van de apparatuur en toepassing, maar variëren over het algemeen van 7 tot 15 mm/s voor snelheidsmetingen.