Case – Resonantiebepaling 

Een frequentie gestuurde motor –ventilator werd doorheen het ganse regelgebied gemeten. Het doel van de meting is het vastleggen van de resonantiegebieden en bekijken wat de eventuele actiepunten zijn. 

 Vaststelling:? 

Er werd een continumeting opgesteld in 3 richtingen (horizontaal, verticaal en axiaal) op het lagerblok aan de vrije zijde. Op deze manier kan er een continu monitoring gebeuren tijdens doorlopen van ganse regelgebied. Om eventuele onregelmatigheden tijdens meting uit te sluiten werd de machine in 2 richtingen gestuurd. (bedrijf naar 50% dan naar 100%, hierna van 100 naar 50% en terug naar bedrijfstoestand. 

Plaatsing van de sensoren: 

  • Ch1 = horizontaal V4
  • Ch2 = vertikaal V4
  • Ch3 = axiaal V4 

 Onderstaande figuur toont de trending van deze meting:

Case Resonantiebepaling Continumeting Trending

We zien dat de figuur perfect symmetrisch bij stijgen en dalen. Dit wil zeggen dat we geen onregelmatigheden zijn tegengekomen en dat we dus een representatieve meting hebben. 

  1.   Bedrijfstoestand bij aanvang meting 
  2.   +/-50% uitsturing 
  3.   Opvallende stijging van horizontale en axiale trilling 
  4.   100% uitsturing In verticaal vlak zien we een gebied waarbij de trillingen duidelijk oplopen. 

Spectraal analyse laat onderstaande figuur zien.

Case Resonantiebepaling Continumeting 3DPlot verticaal

Om beter een frequentiebepaling te doen bekijken we deze spectra van bovenaf.

Case Resonantiebepaling Continumeting Spectraalanalyse horizontaal

Zoals in de trend reeds zichtbaar zien we in onderste stuk van het regelgebied een verhoging van de trillingen. In de spectraalanalyse zien we een herkomst van 1x rpm. Het toerental komt op deze moment overeen met 12,5 Hz. Dit komt overeen met +/- 50% uitsturing. Dit ligt onder de regeling tijdens bedrijf (vanaf 60%) dus deze zone zal niet voor problemen zorgen tijdens normaal bedrijf. In zone 3 van de trend is ook een verhoging waargenomen. Onderstaande figuur verduidelijkt wat er op die momenten gebeurt:

Case-Resonantiebepaling-Continumeting-3DPlot

We zien een verhoging van 2x rpm en in mindere mate de andere toerental harmonischen. Dit wijst op onstabiel gedrag, ook te zien in de axiale meting. Vermoedelijk hebben we hier te maken met een kantelpunt van de resulterende krachten (mechanische tov proces). Dit verschijnsel heeft niets te maken met resonantie en komt voor op +/- 19 Hz. 

Vertikaal

Case Resonantiebepaling Continumeting

Zoals de trend liet zien is er op een bepaald moment een sterke verhoging van de trillingen. Deze stijging is afkomstig van 1xrpm op 16Hz. Dit lijkt sterk op een resonantie gebied en dient, gezien de bereikte amplitudes vermeden te worden. 


Axiaal

Case Resonantiebepaling Continumeting Spectraalanalyse axiaal

Axiaal zien we een normaal verloop van de trillingen. Met uitzondering van het gebied dat in de trend beschreven is als zone 3. Onderstaande figuur verduidelijkt wat hier gebeurt:

Case Resonantiebepaling Continumeting

Net zoals het horizontaal vlak zien we hier een stijging van de harmonischen. Vooral de 2x rpm pieken komen sterk op. Meting tijdens normaal bedrijf:

                                                           OVERALL LEVEL

  •         M2H - Motor Koppelingskant Horizontaal              .927 mm/Sec
  •         M2P - Motor Koppelingskant Peakvue                  1.233 G-s
  •         M2V - Motor koppelingskant Vertikaal                  1.817 mm/Sec
  •         M2A - Motor Koppelingskant Axiaal                      1.986 mm/Sec
  •         V3H - Vent Koppelingskant Horizontaal                1.185 mm/Sec
  •         V3P - vent Koppelingskant Peakvue                     1.505 G-s
  •         V3V - Vent Koppelingskant Vertikaal                     1.065 mm/Sec
  •         V4H - Vent Niet Kopp Kant Horizontaal                 5.252 mm/Sec
  •         V4P - Vent Niet Kopp Kant Peakvue                     2.686 G-s
  •         V4V - Vent Niet Kopp Kant Vertikaal                     3.494 mm/Sec

Deze meting gebeurde rond het gebied waarbij de machine zich voorheen instabiel gedroeg. In de huidige meting is dit niet te zien. De trillingen zijn ook lager dan te zien in de trending in dit gebied. Dit wijst erop dat het onstabiel gedrag wijzigt met de procescondities.

Samenvatting 

De meting toont doorheen gans het regelgebied de respons inzake trillingen. In het horizontaal vlak zien we een hogere trillingen bij zeer lage last. (+/- 750 rpm). Normaal ligt dit buiten het werkingsgebied van de machine. We zien ook een onstabiel gedrag rond 1170 rpm, vermoedelijk is dit een overgangsgebied van de resulterende krachten. Tijdens normaal bedrijf op 28/11 draaide de machine op 1150 rpm en werd dit verschijnsel niet gemerkt. Dit wijst erop dat dit een overgangsverschijnsel is en dat dit tijdens normaal bedrijf niet voorkomt of toch niet in dezelfde zone. Verticaal zien we een resonantiegebied rond de 950 RPM. Dit is +/- op 65% uitsturing. Gezien de hoogte van de trillingen dient dit gebied vermeden te worden. Axiaal zien we hetzelfde verschijnsel inzake onstabiel gedrag als horizontaal. 

Besluit: Via deze meting is het trillingsbeeld doorheen het regelgebied duidelijk vastgesteld. Op eenvoudige wijze kan ervoor gezorgd worden dat de machine niet overbodig hard trilt waardoor de levensduur merkelijk verlengd wordt.