OEE en duurzaam opereren software dashboard Factory 4 Future
23 maart 2021

Aan de slag met trillingsmetingen

Trillingen meten met sensoren doe je zo

De ideale onderhoudsstrategie bestaat… Precies, die bestaat! Door menselijke kennis te koppelen aan sensorische zintuigen ontstaat de ultieme samenwerking tussen mens en techniek: een sensor registreert, de mens constateert en repareert. Dat kan met veel verschillende soorten sensoren, maar in dit artikel staan trillingsmetingen centraal.

Veel problemen van machines kunnen vroegtijdig worden opgespoord met behulp van een trillingssensor. Maar, hoe werkt dat nou eigenlijk? En wat levert het op? In dit artikel geven we antwoord op deze vragen. Zo weten jullie precies wat je kunt meten, hoe je dat doet en wat de voordelen daarvan zijn. Laten we beginnen bij het begin.

Voortekenen van storingen

Trillingen zijn een van de eerste voortekenen van storingsgedrag van een machine. Hiermee kan een opkomend probleem worden gedetecteerd tot wel 9 maanden voordat een storing optreedt. Zo weet je van tevoren wanneer er onderhoud aan machines of juist vervanging van onderdelen nodig is. Dankzij de trillingssensoren kun je zelfs nog een stapje verder vooruit kijken, door de levensduur van bijvoorbeeld een lager te voorspellen.

Er zijn heel veel (ontwikkelende) defecten die je (vroegtijdig) kunt opsporen met trillingsmetingen. Denk aan: 

  • Rotorbalans die verstoord is
  • Foutieve uitlijningen
  • Koppelingsproblemen
  • Slijtage aan riemschijven
  • Loszittende machine(delen)
  • Beschadigde of versleten tandwielen
  • Problemen met lagers
  • Problemen met smering
  • Rubbers die gaan scheuren
  • Onderdelen die een schoonmaakbeurt nodig hebben

Geen onaangename verrassingen meer

Deze problemen gaan vaak gepaard met een veranderende trilling. Door trilling te monitoren, kun je deze verandering en daarmee toekomstige defecten dus opsporen. Laten we als voorbeeld een gebroken boorkop in een freesmachine gebruiken. Deze draait normaal gesproken 15.000 keer rond per minuut. Dat zijn 250 omwentelingen per seconde. Op het eerste gezicht leek dat ook het geval te zijn. Totdat de boorkoop afbrak en de freesmachine de producten beschadigde. Achteraf bleek dat de boorkop niet 250 maar 300 omwentelingen maakte per seconde. Dat lijkt niet zo’n groot verschil, desondanks brak de machine door dit ‘kleine’ verschil in tweeën.

Het gevaarlijke is dat een constructie, voor je gevoel ineens, kan breken door alle dynamische krachten die daarop van toepassing zijn. Het menselijk oog kan deze verschillen niet altijd waarnemen, maar een sensor kan dat wel. Dat betekent dat je defecten aan ziet komen en jullie niet meer voor onaangename verrassingen komen te staan.

Trilling meten

Elke defect of mankement heeft een eigen frequentie en amplitude-bereik, samen maakt dat de trilvorm. Om uit te leggen wat dat betekent, nemen we een gitaar als voorbeeld. Hoe strakker je de snaren draait, hoe hoger de toon als je een snaar aanslaat. Dat is de frequentie van de toon. De frequentie bepaalt dus de snelheid van de trillingen. Daarnaast kun je een snaar hard of zacht aanslaan, dat bepaalt het volume van de toon; ook wel de amplitude genoemd. Veel van deze trillingen zijn niet waarneembaar voor het menselijk oog (of oor). Sensoren kunnen veel ruimere frequenties en amplitudes waarnemen, daarmee zijn ze een waardevolle aanvulling op onze menselijke zintuigen.

De frequentie en amplitude in trillingen

Naadloze samenwerking tussen mens en techniek

Je wilt aan de hand van trilling bepalen of een machine in balans is. Er kan altijd een onbalans zijn, maar dat hoeft niet slecht te zijn als het binnen de specificaties hoort. Want een machine trilt namelijk altijd, dat is de doelmatige onbalans, daar hoef je niets aan te doen. Wat we willen opsporen is de onbedoelde onbalans. Deze onbalans veroorzaakt resonantie (trilling) waardoor een machine slijt en uiteindelijk kapot kan gaan. Om een goede analyse te kunnen doen, heb je eerst een nulmeting nodig. Kort gezegd: wat is de trilling in de machine als hij in optimale conditie is? Wanneer je dit weet, kun je tijdens je latere metingen bepalen welke trillingen gewenst of juist afwijkend/ buitensporig zijn. 

De Factory 4 Future-sensoren registreren continu trillingen. Vervolgens verzamelen en verwerken ze deze data om deze uiteindelijk te laten zien op jullie dashboard. Wanneer een meting buiten de specificaties valt, krijgen jullie een seintje. Jullie kunnen dan polshoogte nemen om te kijken of en welke actie nodig is. Dat noemen wij een naadloze samenwerking tussen mens en techniek. 

De voordelen van trillingsmetingen

Het doen van trillingsmetingen kan veel opleveren. Denk aan het verminderen van onderhoudskosten omdat jullie problemen vroegtijdig ontdekken. Dat betekent dat jullie een machine(deel) reviseren of bestellen vóór de schade uit de hand loopt en een storing ontstaat. Doordat je goed kunt inschatten wanneer onderdelen aan vervanging toe zijn, kun je ze ruim op tijd bestellen. Hierdoor kun je tijdens een storing direct aan de slag en hoef je niet eerst de levering af te wachten. Doordat de stilstand korter is of zelfs kan worden voorkomen, gaat de technische beschikbaarheid en de uptime van je machines omhoog. Zo kunnen jullie meer produceren binnen de werktijd. Kortom: de voordelen zijn eindeloos.

Willen jullie dit ook? 

Heeft dit artikel je aan het denken gezet of enthousiast gemaakt over het starten met trillingsmetingen? Leuk! Als je op zoek bent naar wat meer informatie of wilt weten hoe jullie het beste kunnen starten, neem dan even contact met ons op. We zijn bereikbaar op 0341 – 741 444 en sales@factory4future.com