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Vibrations- und Geräuschbewertung
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Vibrations- und Geräuschbewertung


Lagerringe und Kugeln sind nicht perfekt rund und die Kugeln und Laufbahnen sind auch nach ausgiebigem Feinschleifen und Polieren nicht perfekt glatt. Es gibt Bearbeitungsfehler in Form von rauen oder unebenen Oberflächen. Wenn sich beispielsweise ein Lagerinnenring dreht und der Außenring fixiert ist, führen diese Unvollkommenheiten dazu, dass sich der Außenring in Bezug auf den Innenring radial bewegt. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit dieser Bewegung tragen zum Ausmaß der Lagervibration und -geräusche bei. Ein schlechtes Käfigdesign kann auch Lagervibrationen und -geräusche erhöhen.


Die Laufruhe oder Laufruhe eines Lagers kann mit Beschleunigungsmessern überprüft werden, die die Lagerschwingungen am Außenring messen, wobei sich der Innenring normalerweise mit 1800 U/min dreht. Um zu verstehen, wie Lagerschwingungen gemessen werden, ist es wichtig zu verstehen, wie Schwingungen funktionieren. Bei der Messung von Lagerschwingungen müssen wir sowohl die Verschiebung als auch die Frequenz berücksichtigen, da diese beiden Faktoren zusammen viel mehr sagen.


Erstens bewegt oder schwingt ein vibrierendes Objekt. Dieses Maß an Bewegung wird als Verschiebung bezeichnet. Wenn (zum Beispiel) ein Lageraußenring vibriert, bewegt sich die Außenfläche nach oben zur oberen Grenze, dann nach unten zur unteren Grenze und dann zurück zum Startpunkt. Die Messung zwischen oberer und unterer Grenze wird als Peak-to-Peak-Verschiebung bezeichnet. Die gesamte Oszillationsbewegung vom Startpunkt über die obere und untere Grenze und zurück zum Startpunkt wird als Zyklus bezeichnet. Dieser Vibrationszyklus wiederholt sich, solange sich das Lager dreht. Wir können auch die Anzahl dieser Zyklen in einer bestimmten Zeit messen. Dies gibt uns die Frequenz. Die Frequenz wird am häufigsten als Zyklen pro Sekunde (CPS) oder Hertz (Hz) ausgedrückt, was dasselbe ist.


Vibrationen können ein Lager und die Ausrüstung, in der es verwendet wird, möglicherweise schädigen, wodurch die Ermüdungsrate erhöht und somit die Lebensdauer des Lagers verkürzt wird. Verschiebungsmessungen sagen uns nicht genug. Schwingungen in einem Lager oder einer Maschine treten normalerweise bei vielen verschiedenen Frequenzen auf und sie alle tragen zur Ermüdung bei, daher müssen wir alle diese Schwingungsfrequenzen bei unseren Schwingungsmessungen berücksichtigen. Dies können wir erreichen, indem wir die Schwinggeschwindigkeit messen.


Schwinggeschwindigkeit ist Weg x Frequenz. Wenn sich eine Lagerkomponente mit einer bestimmten Geschwindigkeit (Frequenz) um eine bestimmte Strecke (Verlagerung) bewegt, muss sie sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen. Die Vibrationsgeschwindigkeit gibt uns einen viel besseren Hinweis darauf, wie stark die Vibration ist. Je höher die Messung der Schwinggeschwindigkeit, desto lauter ist das Lager und desto schneller fällt das Lager aufgrund von Ermüdung aus. Die Schwinggeschwindigkeit wird auf einem BVT-Gerät (Bearing Vibration Tester) in Mikrometer pro Sekunde oder einem Anderon Meter in Anderons gemessen. Ein Anderon entspricht 7,5 Mikrometer pro Sekunde. Die Messwerte der Schwinggeschwindigkeit sind in drei Frequenzbänder unterteilt:

Niedriges Band (50 bis 300 Hz); Mittelband (300 bis 1800 Hz); Hochband (1800 bis 10000 Hz)


Diese Schwinggeschwindigkeitsmessungen werden normalerweise in V-Klassen eingeteilt (z. B. V1, V2, V3 oder V4). Obwohl die Schwinggeschwindigkeit das Ermüdungspotential misst, ist dies nicht die einzige Fehlerursache. Vibrationskräfte können zu Verformungen von Kugeln und Ringen führen. Die Vibrationskraft kann bei hohen Frequenzen, bei denen die Geschwindigkeitsmesswerte recht niedrig sein können, sehr schädlich sein. Aus diesem Grund messen wir auch die Schwingbeschleunigung.


Die Vibrationsbeschleunigung ist ein Hinweis auf die Vibrationskraft (Kraft = Masse x Beschleunigung). Da Kraft bei höheren Frequenzen schädlich ist, ist die Vibrationsbeschleunigung eine nützliche Messung, wenn ein Lager Vibrationsfrequenzen über 2000 Hz erfährt. Die Schwingungsbeschleunigung wird in G gemessen (1G ist die durch die Erdanziehung erzeugte Beschleunigung oder 9,81 m/s²), aber Sie werden diese Messungen oft in Dezibel (dB) umgerechnet sehen. Diese Dezibelmessungen werden normalerweise in Z-Klassen (Z1, Z2, Z3 oder Z4) eingeteilt. Lager können sowohl nach Schwinggeschwindigkeit UND Schwingbeschleunigung (ZV1, ZV2, ZV3 oder ZV4) klassifiziert werden.


Durch besonderes Augenmerk auf die Oberflächengüte der Laufbahnen und Kugeln, die Rundheit der Ringe und Kugeln und die richtige Käfigkonstruktion wird eine geringe Vibrations- und Geräuschentwicklung erreicht. Wir haben drei Bewertungen für geräuscharme EMQ-Lager: EMQ (ZV2), EMQ2 (ZV3) und das leiseste, EMQ3 (ZV4). Diese Bewertungen sind unabhängig von der Präzisionsklasse, zum Beispiel kann ein P6-Lager mit einer der drei Vibrations- und Geräuschbewertungen angeboten werden. Um den Geräuschpegel noch weiter zu reduzieren, sind geräuscharme Schmierfette erhältlich, und die Auswahl ist jetzt aufgrund verbesserter Schmierstoffherstellungstechniken größer. Diese Fette sind feiner gefiltert und enthalten weniger, kleinere Feststoffpartikel. Diese Partikel erzeugen Geräusche, wenn sie zwischen den Kugeln und der Laufbahn passieren.


Externe Faktoren wie Umgebungsvibrationen können das Lagergeräusch beeinflussen. Ein weiteres Problem, insbesondere bei kleineren und dünnwandigen Lagern, wie in „Wellen-/Gehäusepassungen“ (Abschnitt 7) erwähnt, ist der Ringverzug, der durch eine schlechte Rundheit der Welle oder des Gehäuses verursacht wird. Schmutz- oder Staubverschmutzung erhöht auch den Vibrations- und Geräuschpegel. Manchmal ist eine schlechte Montagepraxis oder falsche Handhabung schuld, die Stoßbelastungen verursachen, die wiederum Kratzer oder Dellen in der Laufbahn verursachen.

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