Ausrichtfehler

Maschinen bestehen oft aus mehreren Komponenten, welche nicht fest miteinander verbunden sind. So sind z.B. Lüfter oder Pumpen über eine Kupplung mit einem Elektromotor verbunden. Die Wellenmittelachsen beider Komponenten müssen exakt zueinander ausgerichtet werden. Dazu wird üblicherweise der Motor horizontal und vertikal verschoben. Dabei gilt es zu beachten, dass die beteiligten Drehachsen unter Betriebsbedingungen ausgerichtet sein müssen, da aufgrund von thermischen Wachstum (im Betrieb ändern Maschinen ihre Temperatur und dadurch ihre Ausrichtung zueinander) bzw. Drehzahlabhängigkeit (Wellenzentrierung bei hohen Drehzahlen) die Achsenausrichtung im Stillstand abweichen kann.

Wenn eine Fehlausrichtung der Wellenmittelachsen vorliegt, spricht man von einem Ausrichtfehler. Es existieren zwei Arten von Ausrichtfehlern, welche auch kombiniert auftreten können. In VibroMetra lassen sich diese Ausrichtfehler durch eine Frequenzanalyse mit VM-FFT feststellen.

 

Das von Ausrichtfehlern erzeugte Muster im Frequenzspektrum hängt stark von der verwendeten Kupplung ab. So spielen die Elastizität bzw. Steifigkeit und der Kupplungstyp (kardanische Kupplungen, Zahnkupplungen) eine Rolle. Auch variiert die Stärke der Frequenzbanden bei unterschiedlichen Drehmomenten.

 

Die Wellenmittelachsen zweier Maschinenteile liegen nicht in einer Flucht. Die Mittelachsen sind vertikal oder horizontal verschoben.

 

Ein Parallelversatz lässt sich feststellen, indem ein Beschleunigungsaufnehmer in radialer Richtung an der Maschine angebracht wird. Im Frequenzspektrum ist oft eine stark überhöhte Amplitude der Drehfrequenz zu erkennen. Zusätzlich können auch höhere Ordnungen auftreten.

 

Zwischen den Mittelachsen der Wellen liegt ein Winkelversatz vor.

 

Detektieren lässt sich ein Winkelfehler z.B. durch  axiale Messung an der Welle. Die ungleichmäßige Belastungen, hervorgerufen durch den V-förmigen Spalt pflanzen sich durch die Welle fort. Im Schwingungsspektrum wird oft die Drehfrequenz als dominierende Amplitude identifiziert.

 

Unbemerkte Ausrichtfehler (insbesondere Winkelfehler) führen im Betrieb zu einer erhöhten Mehrenergieaufnahme der Maschine. Die hervorgerufenen dynamischen Belastungen tragen zu einer größeren Abnutzung bei.

 

Im folgenden ist das Frequenzspektrum eines Radialversatz gezeigt. Als Darstellungsmodus wurden Ordnungen gewählt.