Prädiktive Schwingungsanalyse rettet Maschinen – und Geld

Stellen Sie sich vor, Sie wüssten genau, wann eine Maschinenkomponente ausfällt – prädiktive Instandhaltung macht diese Vision zur Realität.

Laut DIN 31051 geht zustandsorientierte Instandhaltung über routinemäßige Inspektionen hinaus; sie prognostiziert auch die verbleibende Restlebensdauer von Maschinen. Das bedeutet, ein Wälzlager muss nicht allein deshalb getauscht werden, weil eine Inspektion Innenlaufrillen-Frequenzen offenbart.

In diesem Artikel beschreiben wir, wie ein beschädigtes Lager unter enger Beobachtung mehrere Monate weiterlief, bis zum planmäßigen jährlichen Stillstand – ein Ansatz, der sich als sowohl präzise als auch ökonomisch erwies.

Ausgangslage und Vorgehen

Im Januar erhielt ein Auftragnehmer den Auftrag für mobile Zustandsmessung eines doppeltwelligen Extrudergetriebes. Vor der Vor-Ort-Diagnose wurden die Getriebekonstruktionsdaten mittels Fabriknummer erfasst und die Lagerfrequenzen für den gesamten Antriebsstrang berechnet (Abbildung 1).

Abbildung 1

Für die Berechnungen nutzte der Auftragnehmer ein Computerprogramm, das fast alle Getriebetypen identifizieren kann, einschließlich solcher mit variablen Drehzahlen. Mit den Erregungsfrequenzen vor Ort begutachtete der Diagnosespezialist den Zustand des 7 Jahre alten Antriebs und identifizierte Abweichungen.

Messungen und Entscheidungsfindung

Erste Kontrollmessungen zeigten deutliche, wenn auch noch nicht kritische, Schwingungen an einer Innenlaufrillen-Frequenz im Eingangsbereich der Welle. Der Getriebezustand wurde dokumentiert, und dem Betreiber wurde geraten, Ersatzteile für die Zwischenwelle zu beschaffen. Monatliche Wiederholungsmessungen wurden empfohlen, um zu überwachen, ob ein Lagerschaden den Austausch erfordert.

Abbildung 2 zeigt zwei Hüllkurvenspektren, die im dreimonatigen Abstand am selben Messpunkt aufgezeichnet wurden.

Abbildung 2. Gemessene Werte im Dreimonatsabstand

Da sich die Werte nur geringfügig veränderten, war ein sofortiger Lagertausch nicht erforderlich, und die Entscheidung fiel, den Betrieb bis zum planmäßigen jährlichen Stillstand fortzusetzen. Der Lagerwechsel erfolgte fünf Monate später.

Abbildung 3. Demontage der Zwischenwelle

Bei der Demontage wurde die ursprünglich diagnostizierte Innenlaufrillen-Pitting-Bildung bestätigt – neun Monate nach der Erstmessung. Pitting ist auf der Innenlaufrille deutlich sichtbar.

Abbildung 4. Innenlaufrille mit diagnostiziertem Pitting

Der Extruder war zwei Tage später planmäßig wieder in Betrieb.

Fazit

Rückblickend waren sowohl die Diagnose als auch die prognostizierte Restlebensdauer korrekt und ökonomisch sinnvoll. Eine kostspielige „Notreparatur“ wurde vermieden, und die Ausfallzeit auf ein Minimum reduziert – im Instandhaltungswesen ein voller Erfolg.

Über den Autor:
Mickey Harp ist Schwingungsanwendungstechniker bei Ludeca Inc. Ludeca ist exklusiver Distributor und werksautorisiertes Service- und Trainingszentrum für PRUFTECHNIK-Ausrichtsysteme und Zustandsüberwachungsprodukte in den USA, der Karibik und Venezuela. Zudem fertigt und vertreibt Ludeca DotLine Laser und SheaveMaster Riemenscheiben-Ausrichtwerkzeuge. Erreichbar unter 305-591-8935 oder Mickey.Harp@ludeca.com. Weitere Informationen unter www.ludeca.com.