Condition Monitoring – Die Theorie

Der Kraftimpuls

Die Bildung der Hüllkurve ist eine anerkannte Analyse zur Detektierung von Lagerschäden. Die Ordnungsanalyse ermöglicht das Begutachten von drehzahlvariablen Schwingungssignalen. Die Kombination beider Verfahren zur Hüllkurvenordnungsanalyse liegt nahe, um Lagerschäden in drehzahlvariablen Anwendungen zu detektieren.

Doch wie funktioniert das eigentlich?

Wird ein Schaden überrollt, entsteht ein Kraftimpuls.
Dieser erzeugt eine Schwingungsantwort, die messtechnisch mittels Schwingungssensor erfasst werden können. Aus den Durchmessern der Wälzkörper und Ringe lässt sich die Überrollfrequenz ermitteln. Jedes Lager hat aufgrund seiner Abmaße eigene Überrollfrequenzen.

Die Häufigkeit der Überrollung ist kinematischen Ursprungs und lässt sich wie im folgenden Beispiel unter Einbeziehung der Drehzahl errechnen:

fAR Außenringüberrollfrequenz
n Drehzahl
z Anzahl der Wälzkörper
DW Wälzkörperdurchmesser
DT Teilkreisdurchmesser

Faltung mit den Betriebsschwingungen

Doch auch die Lager umgebende Struktur ist Betriebsschwingungen ausgesetzt.
Misst man einen Schaden, misst man auch die Betriebsschwingungen. Mathematisch gesehen ist das die Modulation der gesuchten Information auf eine Trägerschwingung mittels Faltung. Will man also die Information zuverlässig bewerten, muss man das Signal zurückfalten.

Die Rückfaltung

Durch die Bildung der Hüllkurve wird die Schwingungsantwort des Kraftimpulses wieder sichtbar und ermöglicht eine zuverlässige Diagnose.

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