Hent Vibrationskompendiet her - Fredericia Maskinmesterskole

Vibrationsmåling – vibrationsanalyse – balancering
Ulinearitet i maskiner
Som tidligere nævnt er amplitude modulation en ikke-lineær proces, og den skaber
frekvenskomponenter, som ikke eksisterede tidligere. Generelt er maskiner lineære i deres adfærd
og de vibrationsfrekvenser, der dannes er de samme som de såkaldte ”drivningsfrekvenser”, der
skyldes komponenternes rotationshastigheder etc. Amplitude modulation markerer en defekt i
maskinens integritet. Amplitude modulation er derfor en følsom indikator af maskinens tilstand, og
den har vist sig at være meget anvendelig i praktisk afdækning af tidlige fejl, specielt i
rulningslejernes bestanddele.
Den følgende gennemgang af, hvordan et rulningsleje danner en amplitude demoduleret
vibrationssignal er en smule overforenklet, hvilket bliver diskuteret senere i dette afsnit.
Modulation i rulningslejer
Hvis et rulningsleje har en defekt, såsom en sprække i den ydre ring (løbering), forekommer der et
stød, hver gang det rullende element passerer hen over det. Disse impulser medfører, at lejets ring
”ringer” ved sin naturlige frekvens, ligesom en klokke ringer, når man slår på den. Den ydre ring er
ikke fri til at vibrere særligt meget, fordi den fastholdes i lejets hus, så dens ringning er højst
dæmpet. Dette fremkalder en række meget korte ”stød”, som opstår i takt med, at kuglen passerer,
som illustreret nedenfor:
Den resulterende bølgeform er faktisk et eksempel på amplitude modulation, hvor den stigende
frekvens svarer til bølgen og smældenes til indhylningskurven er det modulerende signal. Hvis
signalet passeres gennem en spektralanalyseapparat, vil der næsten ikke være nogen energi ved
kuglepassage frekvensen i spektret, men der vil være en komponent ved den naturlige ”ringende”
frekvens, og der vil være sidebånd rundt om den adskilt af kuglepassagefrekvensen. I praksis er det
sædvanligvis meget svært at se disse sidebånd i maskinspektret, hvilket primært skyldes de
fremmede (uvedkommende) støjkomponenter, der maskerer dem. Derudover er
ringningsfrekvensen fra lejeringen sædvanligvis ret høj, nogle gange over 10 kHz og disse
frekvenser er svære at opfange fuldstændigt.
Hvis signalet er demoduleret ved at være ensrettet, er resultatet en række impulser, der er holdt
adskilt af den periodiske kuglepassagesvingning, som vist nedenfor: Ensretningen forvandler de
negativt-rettede dele i bølgeformen til positive:
Side 67 af 157