Überwachen von Lagerverschleiß durch Schallanalyse

Die Überwachung der Ultraschallpegel von Lagern hat sich als Frühwarnsystem für Lagerausfall bereits vielfach bewährt und durchgesetzt. Folgende Werte sind als Warnstufen für Lagerausfall ermittelt und eingeführt worden:  bei einem Anstieg des Ultraschalllevels um 8 dB ist von einem Vorausfallstadium oder Schmiermittelmangel auszugehen, bei einem 12 dB Anstieg ist die früheste Phase des Lagerausfallstadiums erreicht, ab 16 dB Anstieg treten fortgeschrittenen Ermüdungsdefekte auf und für einen Anstieg von 35-50 dB ist mit katastrophalem Lagerausfall zu rechnen. Werden die Messergebnisse der Ultraschalluntersuchung für die Spektralanalyse verwendet, so lassen sich die Warnstufen sowohl am Graph der FFT-Spektralanalyse und der Zeitserien-Analyse erkennen.

Lager in gutem Zustand (Spektralansicht)

Dieses ist die (Fast Fourier Transform – FFT) Spektralansicht eines Lagers in gutem Zustand. Da keine Schäden oder Defekte vorhanden sind, ist ein gleichmäßig sausendes Ultraschallgeräusch zu hören. In der Spektralansicht sind keine Oberschwingungen oder nennenswerte Amplituden zu sehen.

Langsames Lager in schlechtem Zustand (Zeitserienansicht)

Dieses Geräuschmuster gehört zu einem langsam laufendem Lager (weniger als 25 RPM) in schlechtem Zustand. Am überlagerten Ultraschallsignal kann ohne große Mühe erkannt werden, dass es sich um ein Lager im schlechten Zustand handelt. Bei der Analyse von langsam laufenden Lagern kann es schwierig sein ein eindeutiges Ergebnis in der (FFT) Spektralansicht zu ermitteln. Defekte sind in der Zeitserienansicht eindeutig zu identifizieren.

Lager in schlechtem Zustand (Spektralansicht)

Dieses ist die (FFT) Spektralansicht eines Lagers in schlechtem Zustand. Steigt das Dezibel-Level eines Lagers um 12-16 dB über den Baseline-Wert des Normalzustands an, so kann davon ausgegangen werden, dass Ermüdungsdefekte einsetzen. Der Anstieg der Amplitude geht normalerweise mit einer Veränderung der Geräuschqualität einher. Es können einsetzende Oberschwingungsfrequenzen der Defekte beobachtet werden, mit welchen sich die Defekte bestätigen und analysieren lassen. Mit dem integrierten Bearing Fault Calculator kann die Art des Lagerschadens ermittelt werden: outer race (Außenring), inner race (Innenring), ball pass (Wälzkörper) oder cage (Käfig).

Ultraschallgeräte mit Tonaufzeichnung:

Schallanalyse-Software: