Der Betriebsleiter 1/2018

FERTIGUNGSTECHNIK
01+02 Nach der Messung zeigt die App
dem Anwender diverse Vorschläge für
passende Lagerelemente an
Vibrationen
im Visier
App ermöglicht die mobile Schwingungsmessung
per Smartphone
Ob in Motoren, Maschinen oder
anderen Industriegeräten: Zu starke
Schwingungen belasten die Bauteile
– teure, zeitintensive Ausfälle und
Reparaturen sind die Folge. Gezielte
Messungen helfen, das Schwingungsverhalten
zu analysieren und
bilden die Grundlage, um das
System besser auslegen zu können.
Für eine erste Messung vor Ort
wurde die App ViProtect entwickelt.
Ein konkretes Beispiel für den Einsatz der
App ist die Vibrationsmessung an einer
stationären Hydraulikpumpe, bei der starke
Vibrationen und Lärm auftraten, die der Betreiber
reduzieren wollte. Anhand dieses
Falles lässt sich der Einsatz der App exemplarisch
darstellen.
Beim Start der App erhält der Anwender
zunächst einige Hinweise zu ihrer Verwendung
und über mögliche Risiken bei der Messung
an laufenden Geräten. Zur Verbesserung
der Genauigkeit führt die App eine Messung
zur Kalibrierung des Beschleunigungssensors
durch. Während der Kalibrierung
erfasst die Anwendung die räumliche Position
des Mobilfunkgerätes, um die Messung
entsprechend anzupassen. Anschließend
wird die eigentliche Messung gestartet. Dafür
muss das Smartphone fest auf die Hydraulikpumpe
aufgelegt werden – dort, wo später die
Lagerungselemente eingebaut werden.
Messung innerhalb von zehn
Sekunden
Bereits nach zehn Sekunden hat die App die
Messung abgeschlossen und das Zeitsignal
ermittelt. Mithilfe der Fast-Fourier-Transformation
(FFT) werden die Daten in den
Frequenzbereich umgewandelt und dargestellt.
Die kritischen Anregungsfrequenzen
– eine der entscheidenden Größen, die Vi-
Protect zur Messung benötigt – markiert die
App im Frequenzspektrum und zeigt die
Zahlenwerte an.
Für die weitere Berechnung wählt der
Anwender den Wert – im konkreten Fall
24,85 Hz –, der der Betriebsdrehzahl der
Hydraulikpumpe am ähnlichsten ist. Alternativ
bietet ViProtect an dieser Stelle auch
die Möglichkeit, einen bekannten Wert manuell
einzugeben. Anschließend gibt der
Nutzer die Maße der Maschine – hier 800 kg
– sowie vier Lagerpunkte für die Hydraulikpumpe
in die App ein. Danach wählt er im
Menü „Motor stationär“ als Art der Anwendung
aus. Das Menü bietet an dieser Stelle
auch die Einsatzgebiete „Motor mobil“ und
„Kabine“ zur Wahl. So werden die Einsatzbedingungen
bei der Auswahl der Lagerelemente
optimal berücksichtigt.
Auf Basis dieser Kriterien zeigt die App
schließlich fünf geeignete Elemente von
ContiTech an. Die Vorschläge werden entsprechend
der berechneten Isolation, also
der dämmenden Wirkung der jeweiligen Lagerung,
sortiert. Für die Lagerung der Hydraulikpumpe
waren Kombi-Elemente der
Favorit, die einen Isoliergrad von 0,96 (96 %)
erreichen. Die vorgeschlagene Schrägschiene
erreichte noch einen Isolationswert von
95 %. Eine weitere Möglichkeit war das Topf-
element. Das Produkt erreicht einen
guten Isolierungsgrad von
91 % und ist im Vergleich zu den
anderen genannten Produkten
sehr leicht einzubauen. Es eignet
sich insbesondere für stationäre
Systeme, die bei einer
guten Isolation auch eine gute
Positionierung in horizontaler
Richtung benötigen.
Anhand dieser Daten interessierte
sich der Anwender besonders
für das Topfelement. Nach der
Auswahl konnte er sich die voraussichtliche
Isolationswirkung innerhalb
des Frequenzspektrums in einer Grafik anzeigen
lassen. Mit der endgültigen Bestätigung
im System erhielt er daraufhin die Möglichkeit,
weitere Informationen zu diesem
Produkt direkt bei ContiTech anzufragen. Die
App öffnet dafür ein E-Mail-Kontaktformular,
in dem sowohl die Zieladresse eingegeben als
auch ein kurzer Text für die Anfrage vorformuliert
ist.
Grundlage für detaillierte
Analysen
„Die App bietet einen Weg für eine erste
Schwingungsmessung vor Ort und für eine
vereinfachte Auslegung elastischer Lagerungen“,
sagt Dr. Stefan Narberhaus, Leiter Entwicklung
Industrie bei ContiTech Vibration
Control. „Die Genauigkeit der Ergebnisse ist
jedoch eingeschränkt. Auch kann die Anwendung
nicht überprüfen, ob sich die vorgeschlagenen
Produkte zum Beispiel für den
jeweiligen Bauraum eignen.“ Deshalb empfehlen
die ContiTech-Experten, die Vorschläge
der App durch die Anwendungstechniker
des Unternehmens prüfen zu lassen.
Weitere Verfahren wie die Finite-Elemente-Methode
(FEM), mit der sich Beanspruchungsszenarien
an einem 3-D-Modell simulieren
lassen, oder die Mehrkörpersimulation
(MKS), mit der ContiTech die bestmöglichen
Lager bestimmt und deren
optimale Position berechnet, bieten tiefer
gehende Möglichkeiten für die Analyse. Um
die Wirksamkeit der vorgenommenen Maßnahmen
zu kontrollieren, können die ContiTech-Experten
auch das veränderte System
final prüfen.
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