Schwingungsmessung, Maschinendiagnose und Troubleshooting von Maschinenschwingungen: Von der einfachen Schwingungsmessung über Betriebsschwingungsanalyse und Modalanalyse bis hin zum Condition Monitoring

Treten unerwünschte Schwingungen an einer Maschine auf, ist meist schnelles Handeln gefragt. Der erste Schritt ist dabei stets die messtechnische Analyse. Sie dient dazu herauszufinden, was die Ursache für das Schwingungs- oder Lärmproblem ist („Root-Cause-Analyse“).

Bevor damit begonnen werden kann, ist es wichtig, ein Verständnis von

  • dem strukturellen Aufbau der Maschine oder Anlage,
  • dem Antriebskonzept,
  • den Kraftübertragungselementen sowie
  • dem Bearbeitungs- beziehungsweise Produktionsprozess

zu haben. Darauf aufbauend kann unser Schwingungsexperte ein für die Aufgabenstellung optimales Konzept zur Schwingungsmessung erstellen – das heißt beispielsweise festlegen, an welchen Stellen welche Messgrößen unter welchen Betriebsbedingungen und unter welcher Anregung erfasst werden.

Ziel ist es, möglichst wenige, aber aussagekräftige Vibrationsmessungen durchzuführen. Je nach Aufgabenstellung kann im Anschluss eine Schwingungsbewertung (z.B. „zulässig“ oder „kritisch“) erfolgen. Das Ergebnis ist die Grundlage, auf der wir Ihnen ein oder mehrere Konzept/e zur Schwingungsminderung vorschlagen. Eine saubere Dokumentation von Messung, Ergebnissen und Lösungskonzept ist selbstverständlich.

Beispiele für Schwingungsbewertungen und -untersuchungen zum Troubleshooting:

  • Schwingungsbewertung nach Norm, z. B. DIN ISO 10816
  • Betriebsschwingungsanalyse (ODS = Operational Deflection Shape) in der laufenden Produktion
  • Maschinenhochläufe mit Wasserfallauswertung
  • Verursacheranalyse durch synchronisierte Mittelwertbildung
  • Identifikation von Resonanzfrequenzen durch Modalanalyse (EMA oder OMA)
  • Wälzlagerdiagnose

Wasserfallanalyse: 3D- und 2D-Darstellung Maschinenhochlauf

Auf dem neusten Stand: Unsere Gerätetechnik

Entscheidend für den Erfolg bei Troubleshooting und Maschinendiagnose ist neben dem Know-how der Ingenieure natürlich auch die verfügbare Messtechnik. Wir setzen insbesondere folgende Systeme ein:

  • Signalerfassungs- und Analysesoftware zur Maschinendiagnose
  • Signalerfassungssysteme (bis zu >> 48 Kanäle, echt synchrone Abtastung, Anti-Aliasing-Filter, höchste Abtastraten)
  • Beschleunigungsmessung: Umfangreiches Sortiment an 1D- und 3D-Sensoren mit unterschiedlichen Messbereichen
  • Geschwindigkeitsmessung: Geophone, Laser-Scanning Vibrometer
  • Sonstige Sensorik zur Erfassung von z. B. Drehbeschleunigung, Kraft, Dehnung (DMS), Druck, Drehzahl
  • Impulshämmer mit Kraftsensoren in unterschiedlichen Größen
  • Mobile Schwingerreger (Shaker verschiedener Leistungsklassen)

Unsere Spezialgebiete

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Während einige Aufgabenstellungen – beispielsweise eine effizientere oder zuverlässigere Gestaltung der Produktion sowie die Einhaltung von Arbeitsschutzvorschriften – für alle Maschinentypen ähnlich sind, gibt es in jeder Branche auch individuelle Herausforderungen. Über die letzten Jahrzehnte hinweg konnten wir in unzähligen Projekten für Hersteller und Betreiber von Papiermaschinen und Werkzeugmaschinen wertvolles Spezialwissen in diesen Zweigen aufbauen:

Referenzen

Case Study "Schwingungsmessung an Rohrleitungen eines Behälters" 1.45 MB
Case Study "Schwingungsmessung an Rohrleitungen eines Behälters"

In einer Chemienanlage der Firma Evonik im Chemiepark Marl befinden sich mehrere ca. acht Meter hohe Gasbehälter mit angeschlossenen Rohrleitungen in einem Stahlbau. Infolge des normalen Anlagenbetriebs kommt es zu Schwing­­­ungen in den Behältern, den angeschlossenen Rohrleitungen und Komponenten. Um auszuschließen, dass das Schwingungsniveau infolge einer geplanten Kapazitätserhöhung ein nicht mehr tolerierbares Maß erreicht, sollte das herrschende Schwingungsniveau objektiv bewertet und eine Prognose erstellt werden, ob das Schwingungsniveau nach der Umsetzung der Kapazitätserhöhungkritisch werden könnte.


Kontaktieren Sie uns gerne persönlich

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Wir beraten Sie gerne bei Fragen rund um Schwingungen und Lärm im Maschinenbau.

Dr.-Ing. Manuel Eckstein
Leiter Simulation + Predictive Maintenance (KI)

Dr.-Ing. Marcus Ries
Leiter Schwingungsmessung + -minderung

Michael Nguyen
Vertrieb Maschinenbau