Hvad er maskinvibration

Maskinvibration er bevægelsen af en maskine eller dens dele som reaktion på en påført kraft. Amplituden af vibration er størrelsen af denne bevægelse, som typisk måles i mikrometer, millimeter eller meter.

Hvad forårsager vibrationer i maskiner?

Maskiner bliver nu drevet ved stadig højere rotationshastigheder og belastninger, samt mere fleksibel drift ved del- og fuld last, og under stadig mere alvorlige driftsforhold. Maskinvibration kan forårsages af bevægelse af en række faktorer, herunder ubalancerede belastninger, forkert justering af komponenter og ujævne overflader. I mange tilfælde er det muligt at reducere maskinvibration ved at foretage justeringer af maskinen eller dens dele. Dog er noget vibration uundgåelig og kan forårsage problemer som støjforurening og slid på komponenter. Derfor er det vigtigt at forstå, hvordan maskinvibration fungerer for at minimere dens negative effekter.

Hvad er maskinvibrationsanalyse?

Maskinvibrationsanalyse bruges til flere formål, der spænder fra rutinemæssig driftsmonitorering og accepttest til avanceret eksperimentel test samt diagnostiske og analytiske undersøgelser. ISO 20816-1 (tidligere ISO10816) giver retningslinjer primært for driftsmonitorering og accepttest, der fastsætter grænser for tre primære vibrationsmængder: forskydning, hastighed og acceleration. SVANTEK vibrationsmålere er udstyret med alle nødvendige filtre til vibrationsanalyse, målinger af maskinvibration og overvågning af maskinens tilstand.

Hvorfor måle vibration?

Vibrationsmåling er den bedste måde at vurdere dynamiske forhold som balance (generel vibration), lejeproblemer (indpakning) og komponentstress. Overdreven vibration er et almindeligt symptom på mekaniske problemer. Vibration kan bruges til at måle problemer som rotorubalancer, forkert justering, mekanisk løshed, strukturel resonans, blød fundament og gearmeshfejl. En maskines nuværende sundhedstilstand kan bestemmes ved at måle den "overordnede" vibration af en maskine, en rotor i forhold til en maskine, eller maskinens struktur og sammenligne målingen med normen.

Årsager til vibration

Vibration er et af de mest almindelige problemer, der kan påvirke maskiner, og det kan have flere årsager. En af de mest almindelige er manglende balancevægte. Når balancevægte mangler, forstyrres den roterende komponent, hvilket får maskinen til at vibrere. En anden almindelig årsag til vibration er slidte eller beskadigede lejer. Når lejerne er beskadigede, kan de få den roterende komponent til at vakle, hvilket også fører til vibration.

Hvad er forudsigende vedligeholdelse?

Forudsigende vedligeholdelse er processen med at indsamle data fra maskiner, mens de kører, for at hjælpe med beslutninger om deres tilstand, reparationer og potentielle opgraderinger, før der sker et uventet nedbrud. Målet med forudsigende vedligeholdelse er at øge rentabiliteten ved at sænke vedligeholdelsesomkostningerne.

Tendens sammenligning

At sammenligne den seneste måling med tidligere målinger for det samme målepunkt, som gør det muligt at observere, hvordan målepunkts vibration værdier "tendens" over tid, er den mest effektive og pålidelige måde at vurdere vibrationssværhedsgrad. Når værdierne præsenteres i et "tendensdiagram," er det enklere at forstå denne tendenssammenligning mellem de nuværende og tidligere data. Et tendensdiagram viser værdier fra nutiden og fortiden vist over tid. En baseline (kendt god) måling bør også inkluderes i måleoptegnelserne. Efter en overhaling eller når andre indikatorer viser, at maskinen fungerer korrekt, kan baselineværdien opnås. For at identificere ændringer i maskiner sammenlignes efterfølgende data med baseline.

Måleteknikker

Maskinvibrationsmålinger anvendes til en række opgaver, herunder rutinemæssig driftsmonitorering, accepttests, avanceret eksperimentel testning, diagnostiske og analytiske studier og mere. De mange forskellige måleformål resulterer i et bredt udvalg af fortolknings- og evalueringsmetoder.

Målinger foretaget på ikke-roterende dele er tilstrækkelige for nogle maskiner til at karakterisere deres driftskarakteristika i forhold til problemfri drift. Andre maskintyper, som damp turbiner, gasturbiner og turbo kompressorer, kan udvise en række vibrationsformer i servicehastighedsområdet. Maskiner i disse klasser kræver en mere præcis og følsom metode til at spore ændringer i vibrationsforhold, såsom aksel vibrationsmålinger.

Det er almindelig praksis at måle vibration på ikke-roterende dele eller at måle relativ akselvibration, eller begge dele. Målingstypen for beskyttelsessystemet er normalt baseret på erfaringerne fra maskinproducenten. Måling af vibration skal være bredbåndet, så frekvensspektrumet for maskinen er tilstrækkeligt dækket.

Vibrationsmålinger på ikke-roterende dele udføres generelt med en seismisk transducer, der registrerer den absolutte hastighed eller acceleration af strukturdelen, som den er monteret på (f.eks. lejehuset). Relative akselvibrationsmålinger udføres generelt med en ikke-kontakt transducer, der registrerer den vibrerende forskydning mellem akslen og et strukturelt medlem, som den er monteret på (f.eks. lejehuset).

Vibrationsmagnitude

Vibrationsmagnitude defineres inden for denne gruppe af standarder som den maksimale værdi af den bredbåndede RMS-hastighed i det specificerede frekvensområde (typisk fra 10 til 1.000 Hz), som vurderes på strukturen ved foreskrevne punkter. For at vurdere maskinvibrationer kan følgende måle størrelser anvendes:

a) vibrationsforskydning, målt i mikrometer;
b) vibrationshastighed, målt i millimeter pr. sekund;
c) vibrationsacceleration, målt i meter pr. kvadratsekund.

Hvordan reducerer man vibration i maskiner?

For at reducere vibration i maskiner, skal du sikre dig, at alle balancevægte er på plads. For det andet, tjek lejerne og udskift dem, der er slidte eller beskadigede. Ved at tage disse enkle skridt kan du hjælpe med at reducere vibrationerne i dit maskineri og holde det kørende glat.

Det anvendte instrumenteringsudstyr skal være designet til at fungere tilfredsstillende i det miljø, det skal bruges i, for eksempel med hensyn til temperatur og fugtighed. Specifikationer for instrumenter til måling af vibrationsstyrke er angivet i ISO 2954, og instrumenter til måling af akselvibration er specificeret i ISO 10817-1.
Der skal gives særlig opmærksomhed for at sikre, at vibrationssensoren er korrekt monteret, og at dens tilstedeværelse ikke påvirker vibrationsresponskarakteristikaene for maskinen. Specifikationer for montering af accelerometre er angivet i ISO 5348, som principielt også gælder for hastighedssensorer.
Moderne instrumentering kan give flere metoder til at levere en måleværdi. Acceptkriterierne her er baseret på r.m.s. hastighed i mm/s for målinger på ikke-roterende dele og peak-to-peak forskydning i mikrometer for målinger på roterende dele. Acceptkriterierne kan skaleres passende til at matche enhederne i almindelig brug på stedet, ved at bruge de samme antagelser som programmeret i de distribuerede kontrolsystemer.
Det er ønskeligt, at målesystemet har mulighed for online kalibrering af aflæsningsinstrumenteringen og desuden har passende isolerede udgange til at muliggøre yderligere analyse efter behov.