Vibrationsanalyse ist wie ein Lottogewinn

Ah, die Gewinnzahlen einer Lotterie vorhersagen zu können – wer hat diesen Traum nicht gehabt! Mit einer Kristallkugel wäre das Leben so einfach und unbeschwert. Und wäre Ihre Wartungsarbeiten nicht so viel einfacher, wenn Sie Maschinenschäden rechtzeitig erkennen und vorhersagen könnten, wann Reparaturen wirklich notwendig werden?

Nach DIN 31051 beschränkt sich die zustandsorientierte Instandhaltung nicht auf Inspektion, Wartung, Ermittlung des Maschinenzustandes und Wartungsplanung. Dazu gehört auch die Vorhersage der Restlebensdauer von Maschinen und Anlagen. Dadurch ist es nicht immer notwendig, ein Wälzlager auszutauschen, wenn bei einer Inspektionsmessung Innenlaufbahnfrequenzen festgestellt werden.

In diesem Artikel wird beschrieben, wie es möglich war, ein beschädigtes Lager über mehrere Monate bis zum geplanten Jahresausfall am Laufen zu halten – natürlich unter genauer Beobachtung. Periodische Messungen hatten gezeigt, dass sich das Hüllkurvenspektrum nur geringfügig verändert hatte. Aber eins nach dem anderen …

Im Januar erhielt ein Auftragnehmer den Auftrag zur mobilen Zustandsmessung eines Doppelwellen-Extrudergetriebes. Bevor also der Diagnosespezialist Messungen vor Ort durchführt, werden die Getriebebaudaten über die Werksnummer ermittelt und die Lagerfrequenzen für den gesamten Antrieb berechnet (Bild 1).

Abbildung 1

Dazu setzte der Auftragnehmer ein Computerprogramm ein, das nahezu alle Getriebearten, auch drehzahlgeregelte Antriebe, erkennt. Nach der Berechnung der Erregerfrequenzen besucht der Diagnosespezialist den Kunden, um den aktuellen Zustand des Antriebs – in diesem Fall bereits 7 Jahre alt – zu ermitteln und eventuelle Abweichungen festzustellen.

Durch die deutlichen, wenn auch noch nicht kritischen Schwingungen einer Innenlaufbahnfrequenz, die im Bereich der Eingangswelle aufgenommen wurden, wurden bei Kontrollmessungen beginnende Lagerschäden festgestellt. Der Getriebezustand wurde erfasst und dem Betreiber die Empfehlung zur Ersatzteilbeschaffung für die Zwischenwelle gegeben. Es wurden wiederholte monatliche Messungen empfohlen, um festzustellen, ob das Lager ausgetauscht werden musste.

Abbildung 2 zeigt zwei Hüllkurvenspektren, die im Abstand von drei Monaten am gleichen Messpunkt aufgenommen wurden.

Abbildung 2. Messwerte, die in einem Dreimonatsintervall aufgezeichnet wurden

Da nur geringfügige Änderungen vorgenommen wurden, wurde ein sofortiger Lagerwechsel nicht für notwendig erachtet und der Betrieb bis zum planmäßigen Jahresausfall fortgeführt. Das Lager wurde fünf Monate später ausgetauscht.

Abbildung 3. Demontage der Zwischenwelle

Bei der Demontage des Lagers konnte der diagnostizierte Schaden an der Innenlaufbahn wie erwartet bestätigt werden – neun Monate nach Erstdiagnose. Pittings sind auf der inneren Laufbahn deutlich sichtbar.

Abbildung 4. Innere Laufbahn mit diagnostiziertem Lochfraß

Zwei Tage später war der Extruder wie geplant wieder in Betrieb.

Sowohl die Diagnose als auch die prognostizierte Restlaufzeit erwiesen sich im Nachhinein als richtig und wirtschaftlich sinnvoll. Teure „Crash-Repair“ war in diesem Fall unnötig. Und die Vermeidung von Ausfallzeiten war fast so, als würde man im Lotto eine „Gewinnzahl“ wählen.

Über den Autor:
Mickey Harp ist ein Ingenieur für Schwingungsanwendungen bei Ludeca Inc. Ludeca ist der exklusive Vertriebspartner und das vom Werk autorisierte Service- und Schulungszentrum für PRÜFTECHNIK-Ausrichtsysteme und Zustandsüberwachungsprodukte in den Vereinigten Staaten, der Karibik und Venezuela. Es ist auch Hersteller und Vertreiber von DotLine Laser und SheaveMaster Pulley-Ausrichtungswerkzeugen. Der Autor ist unter 305-591-8935 oder [email protected] erreichbar. Weitere Informationen finden Sie unter www.ludeca.com.