onderhoudsstrategieën met FFT voorbeelden.pptx

Onderhoudstechnieken en strategieën – 7IO
Frank Theunissen

Onderhoud is een noodzakelijk kwaad.
• Het is noodzakelijk om productiemiddelen in conditie te houden.
• Het is een kwaad omdat onderhoudsacties geld kosten.
Redenen van slijtage
Onderhoudstechnieken en strategieën
Slijtage/erosie Corrosie vermoeiing

Noodzaken voor het uitvoeren van onderhoud:
Economisch:
Beheersen van de productkwaliteit; minder afkeur in de productie
Voorkomen van onverwachte stilstand (productieverlies , schade)
Veiligheid:
Het voorkomen van ongevallen
Het optimaliseren van de arbeidsomstandigheden (prettig en gezond werken)
Machinekost per uur / efficiëntie:
Door een optimale conditie van machines presteren deze beter per uur. De kosten van het product worden
hierdoor verlaagd.
Energie:
Door een optimale conditie van de machines wordt het energieverbruik verlaagd.
Milieu:
Door een optimale conditie van machines wordt de uitstoot van schadelijke stoffen verlaagd. (chemische
nijverheid-procesindustrie)

Organisatie van onderhoud:
CONVENTIONEEL ONDERHOUD
Hier worden niet of nauwelijks onderhoudswerkzaamheden gepland. Het is de afdeling ‘bedrijf’ of ‘productie’ die
melding maakt van een storing waarna de afdeling onderhoud in actie komt.
MODERN ONDERHOUD
De afdeling Onderhoudsmanagement vervult de denkfunctiet. Hier worden alle onderhoudsacties gepland en
gecoördineerd.
De afdeling onderhoud vervult de doe-functie. Deze afdeling voert de onderhoudsacties uit, eventueel met hulp
van externe bedrijven.

Onderhoud in de ontwerpfase:
Men kan onderhoudsbewust ontwerpen door rekening te houden met:
1. Bereikbaarheid van onderdelen;
2. Snelle uitwisselbaarheid van onderdelen;
3. Standaardisatie van onderdelen. (modulair ontwerp). Door standaardisatie moeten minder onderdelen op
voorraad gehouden worden. Dit is goedkoper en de onderhoudsmensen zijn vertrouwd met de gebruikte
onderdelen.
Hiervoor is het noodzakelijk dat de ontwerper de adviezen van de afd. onderhoud verwerkt.
Belangrijke begrippen
Integraal ontwerp: product kan niet worden gedemonteerd en gerepareerd.
Voorbeelden: wegwerpaansteker, elektrische tandenborstel,
Modulair ontwerp: product kan wel worden gedemonteerd en gerepareerd.
Voorbeelden: verbrandingsmotor, wasmachine,

Hoe wordt het product minder onderhoudsgevoelig?
Verschijnsel Onderhoudsgevoeligheidverminderen door Effect
Slijtage Betere smeermiddelen en filtersystemen
toepassen.
Kritische onderdelen nauwkeuriger maken uit
slijtvastere materialen.
Standtijd olie wordt verlengd en
slijtage wordt vertraagd.
Slijtage wordt vertraagd.
Corrosie Betere kwaliteit staalplaat toepassen.
Corrosiewerend ontwerpen.
voorkomen ophoping van vuil en vocht,
voorkomen van spanningsconcentraties in
plaatdelen.
Corrosievaste lak- en zinklagen toepassen.
Vertraagt corrosie.
Chemische
aantasting
Toepassen van duurzame laksystemen Vertraagt chemische aantasting.
Vermoeiing Kritisch ontwerpen en testen van onderdelen Minimaliseert de kans op
vermoeidheidsbreuken.
Als voorbeeld wordt de auto genomen.

Onderhoudsniveaus
Trap Wie? Wat?
Eerstelijns Gebruiker schoonhouden, smeren, globaal inspecteren en signaleren
van gebreken
Tweedelijns All-round technicus preventieve inspecties, eenvoudige werkzaamheden ter
voorkoming van gebreken
Derdelijns Monteur reparaties die meer specifieke kennis vereisen
Vierdelijns Monteur van producent
machine
Ingrijpende correcties, reparaties en revisies die alleen door
specialisten kan worden uitgevoerd

De onderhoudsmethoden worden in 4 hoofdgroepen onderverdeeld:
1. Reactief: Hier worden uitsluitend optredende storingen verholpen (SAO)
2. Preventief: Hier tracht men door doelmatig onderhoud storingen te voorkomen
• Toestands Afhankelijk Onderhoud (TAO)
• Gebruiks Afhankelijk Onderhoud (GAO)
3. Predictief: het onderhoud bijsturen als het opvolgsysteem problemen ontdekt
4. Pro-actief: onderhoudsproblemen voorkomen door ze op voorhand te
identificeren en door de oorzaken aan te pakken”

De onderhoudsmethoden worden in 4 hoofdgroepen onderverdeeld:

Reactief Onderhoud
”onderdelen vervangen wanneer ze stuk gaan”
Preventief Onderhoud
“onderdelen vervangen voor je verwacht dat ze stuk gaan”
Predictief Onderhoud
“het onderhoud bijsturen als het opvolgsysteem
problemen ontdekt”
Proactief Onderhoud
“onderhoudsproblemen voorkomen door ze op voorhand
te identificeren en door de oorzaken aan te pakken”

Van Reactief naar Pro-actief…..

Het defectpunt is het punt waar het defect gedetecteerd wordt. Bij een proactieve onderhoudstrategie
wordt het defectpunt veel eerder ontdekt dan bij een predictieve onderhoudsstrategie
Pro-actief, de meest alles-omvattende methode……….

De Onderhoudsdienst komt pas in actie bij een (onverwacht)
optredende storing of uitvallen van het productiemiddel.
(Curatief / Correctief)
Reactief onderhoud: SAO (StoringsAfhankelijk Onderhoud)
Nadelen bij onverwachte storing:
1. Paniektoestand;
2. Haastige noodreparatie, het resultaat is dikwijls niet optimaal.
3. Onderdelen zijn vaak niet op voorraad. Ze moeten inderhaast besteld of
gemaakt worden;
4. Productieverlies door stilstand.

S.A.O. is enkel toepasbaar als:
 De machine een maximale betrouwbaarheid heeft (minimale
faalkans)
 De gevolgschade van een onverwachte storing minimaal is.

Enkel mogelijk bij redundante systemenduur in CAPEX

We onderscheiden hierbij 2 vormen:
1. G.A.O.: GebruiksAfhankelijk Onderhoud
2. T.A.O.: ToestandsAfhankelijk Onderhoud
Preventief onderhoud

1. G.A.O.: GebruiksAfhankelijk Onderhoud
Op gezette tijden worden versleten onderdelen vervangen en wordt het
productiemiddel bijgesteld.
G.A.O. is uitsluitend toepasbaar als:
• De standtijd van de kritische onderdelen precies bekend is (historie);
• Het onderhoud tijdig wordt gepland;
• De benodigde onderdelen + hulpmiddelen tijdig aanwezig zijn;
• Het onderhoud nauwgezet en op geplande tijd wordt uitgevoerd (liefst tijdens
productiepauze).

2. T.A.O.: ToestandsAfhankelijk Onderhoud
D.m.v. inspecties en diagnose wordt de
conditie van kritische onderdelen bepaald.
De toestand van bepaalde onderdelen
bepaalt of onderhoud noodzakelijk is

Door machines uit te rusten met permanente
bewakingssystemen (sensoren) wordt het
mogelijk om niet enkel te achterhalen of een
machine al dan niet zich in een slechte
conditie bevindt maar tevens wordt het
mogelijk om te voorspellen hoe lang de
machine nog kan draaien voordat er werkelijk
een storing optreedt.
Predictief onderhoud

Proactief
Streeft om de hoofdoorzaken
(Root Cause) van storingen te
achterhalen en te corrigeren en
om storingen als gevolg van
onderliggende
apparatuurcondities te
voorkomen

Keuze onderhoudsmethode
Vaak een combinatie van methodes, bvb: motor-tandwiel-pompeenheid
• periodiek olie verversen van lagerhuizen: G.A.O.
• lagers vervangen nadat maximale bedrijfsuren bereikt zijn: T.A.O.
• lagers vervangen indien deze plotseling stuk gaan door defecten: S.A.O.
• Lagers vervangen nadat een onderhoudstechnicus een trillingsmeting
heeft uitgevoerd waarbij de diagnose stelt dat er bvb nog 1000 bedrijfsuren
kunnen gehaald worden: predictief onderhoud.
• De machine onderwerpen aan een volledige analyse waarbij
geconstateerd wordt dat de standtijd van de lagers verbeterd kan worden
door bvb. de fundatieplaat te versterken = pro-actief onderhoud.

Kenmerken:
1. Het tijdig detecteren van (aankomende) defecten. (Trend)
2. Het optimaliseren van onderhoud en daardoor het
minimaliseren van onderhoud- en inspectie werkzaamheden.
3. Het meten van kwaliteit bij overname en installeren van
systemen na aankoop of onderhoud.
TAO (ToestandsAfhankelijk Onderhoud)

Voordelen:
1. Geen onnodig onderhoudswerk
2. Minder ad-hoc reparatie
3. Geen gevolgschade
4. Onderhoudsplanning & budget sluitend
5. Personeelsmotivatie

Hier wordt de conditie van kritische onderdelen periodiek vastgesteld d.m.v.
metingen en/of staalname. Volgende middelen worden gebruikt:
• Trillingsmetingen:
• Oliemonsterafname
• Ultrasoon metingen
• Thermografische metingen en/of temperatuursmetingen
De meetresultaten worden in een trend uitgezet.
Men ziet een storing tijdig aankomen en kan tijdig een productiepauze voor
onderhoud plannen.

Trillingsmetingen. Wat/hoe meten?
Wanneer de trillingen van een bepaalde machine toenemen zal dit niet enkel
leiden tot versnelde slijtage, eveneens laat de oorzaak van de trillingen ons
toe te achterhalen wat het werkelijk probleem aan deze machine is.
Trillingsmetingen

D.m.v. trillingsonemers (meestal acceleratieprobes) wordt het mogelijk een
diagnose te stellen en te achterhalen met welke mogelijke problemen een
machine te kampen zal krijgen.
Trillingsmetingen
Gegevens accelerometers worden via
wiskundige programma’s (FFT = Fast
Fourier Transformation) omgezet 
‘spectrumanalyse’ krijgt.
Spectrumanalyses laat ons toe om te
achterhalen wat een mogelijke oorzaak
is van de verhoogde trilling.

Trillingsmetingen
De gegevens die verzameld worden door deze accelerometers worden via
wiskundige programma’s (FFT = Fast Fourier Transformation) omgezet zodat
men een ‘spectrumanalyse’ krijgt. Deze spectrumanalyses laten ons toe om
te achterhalen wat een mogelijke oorzaak is van de verhoogde trilling.
𝑣 =
𝑑𝑠
𝑑𝑡
𝑒𝑛 𝑎 =
𝑑𝑣
𝑑𝑡

Omzetten ‘versnelling’ via FFTSpectrumanalyse
Trillingsmetingen
Geeft aan per frequentie(=toerental) waar er verhoogde trillingen zijn

Op welke plaatsen meten? Criteria?
Trillingsmetingen
• Toegankelijkheid
• Minimum impact van buitenuit (door het niet correct plaatsen kan je
de meting zelf mogelijk beïnvloeden)
• Zorgen dat je maximale gevoeligheid bekomt van de meting
• Zorg ervoor dat je signaal niet verstoord wordt
• Betrouwbaarheid van de meting

Op welke plaatsen meten? Criteria?
Trillingsmetingen

Mogelijke oorzaken van fouten:
Trillingsmetingen
• Onbalans van waaier of schoepenwiel (of vliegwiel)
• Machine niet goed uitgelijnd
• Machine niet goed vastgeschroefd
• (Kogellager)schade
• Glijlagerschade
• Defecten aan tandwielen
• Defecte pompwaaier/copressor schoepen + cavitatie
• Resonantie
• Gebogen assen,
• Elektrische problemen
• Defecten aan kettingen/riemen

Trillingsmetingen
• Onbalans van waaier of schoepenwiel (of vliegwiel)
Onbalans in de machine (bvb een pompwaaier die niet uitgebalanceerd is). De spectrumanalyse
voor onbalans toont een verhoogde trilling op 1x het nominale toerental. Indien dus een machine
op 3000tr/m draait (2 polen, 50Hz), zie je een verhoogde trilling op 50Hz. (zie figuur onderaan
Dominante piek bij 1x toerental = 1XRPM Verband tussen snelheid en aantal polen

Trillingsmetingen
• Machine niet goed uitgelijnd
Machine niet goed uitgelijnd. Bij een machine die niet goed uitgelijnd is ziet men een verhoogde
trilling op 1x, 2x en 3x het nominale toerental (of de frequentie). 2X toerental is hierbij het meest
uitgesproken. Voor een 2-polige machine die op 50Hz draait zou je dus op 50Hz, 100Hz en op 150Hz
een verhoogde trilling waarnemen
Pieken bij 1x, 2X (grootste) en 3x toerental

Trillingsmetingen
• Machine niet goed vastgeschroefd (op fundatieplaat = baseplate)
Pieken bij 1x, 2x (grootste)

Trillingsmetingen
• (kogel)lagerschade)
Pieken bij 1x, 2x (grootste), 3x, 4x, 5x, 6x ….

Trillingsmetingen
• (glij)lagerschade)
Pieken bij 1x, 2x (grootste), 3x, 4x, 5x, 6x ….

Trillingsmetingen
• Defecten aan tandwielen
Pieken met daarnaast side-bands

Trillingsmetingen
• Defecte pompwaaiers/compressor schoepen + cavitatie
VRF=Vane Passing Frequency – daarna berglandschap

Trillingsmetingen
• Resonantie problemen: resonantie betekent dat de eigen frequentie van de
machine zeer dicht in de buurt ligt van de krachten die inwerken op de
machine (vb toerental/koppel van de motor die de machine aandrijft). De
amplitude van de trillingen kan dan heel snel stijgen en ongekende hoogtes
bereiken.
Veel hogere trillingen dan andere defecten

Trillingsanalyse - accelerometer

Unbalance Misalignment Structural Looseness Bearing Looseness
Structural Resonance Sleeve Bearing
Looseness/Rubs
Gear Problem
Misalignment
Pump Cavitation
FFT Spectrum Plot for some
Problems
X=RPM=CPM CPM=Cycle per minute=60Hz
1X=1xRPM=1xCPM
2X=2xRPM=2xCPM
3X=3xRPM=3xCPM

Vibration Analysis
Unbalance
• Amplitude proportional to the amount of unbalance
• Vibration high normally in radial direction (may be also in axial
direction incase of overhung and flexible rotors ).
• 1* RPM vibration is greater than 80% (normally) of the overall
reading.

Vibration Analysis
Unbalance
• Horizontal and vertical 1* RPM amplitude should be nearly same,
although it also depends on system rigidity on the particular
direction.
• Other frequency peaks may be less than 5% of the 1*RPM amplitude
• Phase shift of 90 deg. When sensor moves from horizontal to vertical.

UNBALANCE
• Operating conditions such as load, flow condition and temperature
effect unbalance
• Balance under normal operating conditions
• Changes in track and pitch angle of fan blades can result in
“Aerodynamic Unbalance”

Typical Spectrum For Unbalance

Trillingsanalyse - uitlijningsfouten

MISALIGNMENT
• BIGGEST PROBLEM INITIALLY
• Operating temperature can affect alignment
• Machines aligned cold can go out when warm
• Bases or foundations can settle
• Grouting can shrink or deteriorate
• Increases energy demands

MISALIGNMENT
• Forces shared by driver and driven (not localized)
• Level of misalignment severity is determined by
the machines ability to withstand the
misalignment
• If coupling is stronger than bearing the bearing can fail
with little damage to the coupling

Three Types of Misalignment
• Combination (most common)
• Angular
• Parallel or Offset

General Characteristics Of
Misalignment
• Radial vibration is highly directional
• 1X, 2x, and 3x running speed depending on type
and extent of misalignment
• Angular 1x rpm axial
• Parallel 2x rpm radial (H & V)
• Combination 1,2,3x rpm radial and axial

Typical Spectrum for Misalignment

Looseness
• Looseness produces
2X RPM Freq.

Vibration Analysis
Mechanical Looseness
Caused by looseness in bearing housing bolts and cracks in the frame
structure.
• Radial vibration high
• 2* RPM normally dominant. 0.5*, 1* and 3* RPM may also be present
• Substantial Phase difference between mating surfaces which have
looseness between them

LOOSENESS
• Not an exciting force
• Allows exciting frequencies already present to
exhibit much higher amplitudes
• Loss or reduction in normal stiffness
• Caused by:
• loose mounting bolts
• deterioration of grouting
• cracked welds

Two Types Of Looseness
• Looseness of Rotating Components
• Loose Rotors
• Bearings Loose on the Shaft or in Housing
• Excessive Sleeve Bearing Clearances
• Looseness of Support System
• Loose Mounting Bolts
• Grouting Deterioration
• Cracks
• Poor Support
• Frame Distortion

Looseness Of Rotating System
• Rattling condition cause impacts due to excessive
clearance in a rolling element or sleeve bearing
• Impacts cause multiple running speed harmonics
to appear in the spectra
• Identified by:
• multiple harmonics
• unstable phase
• highly directional radial vibration

Typical Spectrum for Looseness of Rotating
System

Tandwielen
Opgelet: 2 tandwielen die tegen elkaar draaien zullen steeds een piek vertonen op het FFT diagram
afhankelijk van de overbrengingsverhouding en snelheid. Hier is niets mis mee! Dit noemt men de GMF

Tandwielen, sidebands = defect indicator

0,8 mm
De eerste lagerschade dient zich aan
met metaalvermoeiing. Er ontstaat een
klein golfje voor de kogel, de dBu waarde
loopt op.
Haarscheurtjes ontstaan in het
materiaal onder de geharde laag, de
dBu waarde gaat omhoog, < 20%
levensduur over.
Uitbrokkeling, we zijn in de laatste
5% van het lagerleven, de dBu
waarde gaat weer omlaag
Ultrasoon conditiemeten

Trilling detectie en opname apparatuur
Geluid & Trilling
1th lijn
detectie
2de lijn
analyse
Machine conditie
Continue
opname
systeem
1. Ultrasoon 39-41 Kherz
– machine beluisteren
2. Trillingsanalyse
– Waar, waarom, wanneer
3. Continue meetsystemen

Alle machines hebben te kampen met…
1. Onbalans
2. Uitlijnfouten
3. slijtage
4. Speling
5. Losse voet
6. Elektrische doorslag
7. Tandslijtage

Een aanvulling van:
* Ervaring
* Zintuigen

Tijdsignaal
trilling
Alle trillingen worden
gezamenlijk opgenomen
Uit elkaar getrokken 1/ t
Op frequentie geanalyseerd met FFT

Trillinganalyse
1. Bepalen van de toestand van een machine
2. Het tijdig detecteren van een aankomend
defect door middel van trend
3. Ondersteuning voor het opzetten van een
onderhoud concept
4. Ingebruikname van nieuwe machines,
garantie en ontwerpfouten.

Baten
1. 50% reductie van stilstand op machines
2. 11% reductie in vermogen (Kw/hr)
3. 800% machine stamtijd verbetering

Kosten
Meet- & analyse kosten
1. Meettijd aan de machine. 4,8 min per lager
2. Aantal meetpunten.
3. Gevonden schades.

Lagertype
Toerental
Binnenring schade
frequentie
Kogel frequentie
Kooi schade frequentie
Buitenringschade
frequentie
Lager schade berekening

Voordelen
1. Productiviteit verhoging
2. Verlengen van machine levensduur
3. Verwijderen van ontwerpfouten
4. Voorkomen gevolgschade
5. Verminderen ad-hoc reparaties
6. Betere planning in onderhoudsdienst
7. Sluitend budget
8. Gemotiveerd personeel

Opzetten van een conditie
meetprogramma
1. Selecteren van relevante machines
2. Selecteren van kritische componenten
3. Inventariseren van constructie gegevens
4. Opstellen van een databestand
5. Nul meting uitvoeren
6. Toets de nulmeting aan de industrie norm
7. Preventieve acties uit de nul meting
8. 1
ste
conditie meting
9. Stel meetintervallen vast
10.Meetprogramma

Continue detectie en opname
apparatuur
1. Ultrasoon 39-41 Kherz
• machine beluisteren
2. Trillingsanalyse
• Waar, waarom, wanneer
3. Continue meetsystemen
Geluid & Trilling
1th lijn
detectie
2de lijn
analyse
Machine conditie
Continue
opname
systeem

Continue uitlezing & registratie van totale trilling

Persluchtlekkage detectie.
Een parabool meting maakt het mogelijk tot 30 m. afstand persluchtlekken te
lokaliseren.
Mogelijkheden
Persluchtlekkage.
Lucht flow meting.
Vloeistof lekken, hydraulica.
Lekkende Ventielen, cilinders.
Schakelkast inspectie.(Corona)
Een 1 mm gat verliest 0,074 m3/min lucht en gebruikt 6.000 kwh/jaar a € 0,07 420 €/jaar
Een 2 mm gat verliest 0,380 m3/min lucht en gebruikt 24.000 kwh/jaar 1680 €/jaar

onderhoudsstrategieën met FFT voorbeelden.pptx

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie onderhoudsstrategieën met FFT voorbeelden.pptx

Ähnlich wie onderhoudsstrategieën met FFT voorbeelden.pptx (20)

onderhoudsstrategieën met FFT voorbeelden.pptx