KISSsoft AG

Charakteristische Wälzlagerfrequenzen sind ein zentrales Element in der vibrationsbasierten Zustandsüberwachung rotierender Maschinen. Schäden an Lagerkomponenten erzeugen periodische Stossimpulse mit charakteristischen Frequenzen, welche von der Lagergeometrie und der Wellendrehzahl abhängen. Diese deterministischen Frequenzen sind zuverlässige frühzeitige Indikatoren für Beschädigungen.

Im Allgemeinen werden fünf grundlegende Wälzlagerfrequenzen unterschieden. Die Käfigfrequenz (FTF) entspricht der Drehzahl des Käfigs. Die Rotationsfrequenz des Wälzkörpers (BSF) ergibt sich aus der Drehung der Wälzkörper um ihre eigene Achse und wird typischerweise mit Wälzkörperschäden in Verbindung gebracht. Die Überrollfrequenz des Innenrings (BPFI) und die Überrollfrequenz des Aussenrings (BPFO) geben an, wie oft ein Wälzkörper einen festen Punkt auf der inneren oder äusseren Laufbahn passiert. Die Überrollfrequenz (BPF) ist die Frequenz, mit der ein Wälzkörper in die Belastungszone des Innen- und Aussenrings eintritt und wieder austritt. Sie bildet die lastabhängigen Wechselwirkungen im Lager ab.

Die Berechnung dieser Frequenzen hängt von der Wälzlager-Geometrie ab und wird unter anderem durch die Anzahl der Wälzkörper, den Wälzkörperdurchmesser, den Teilkreisdurchmesser und den Druckwinkel bestimmt. In der Praxis liegen reine Rollbedingungen nur selten vor. Gleiteffekte sowie die Anregung durch Unwucht, Schiefstellung der Wellen oder Verlagerung im Zahneingriff können die charakteristischen Lagerfrequenzen verändern oder modulieren und bringen häufig Seitenbänder hervor, die für die Schadensdiagnose relevant sind.

In KISSsoft® werden diese Wälzlagerfrequenzen im Berechnungsmodul der Wellen berechnet. Mit dem KISSsoft-Systemmodul kann ausserdem eine erweiterte Frequenzanalyse von Wellen, Zahnrädern und Wälzlagern durchgeführt werden, die auch die Bewertung von Seitenbändern einschliesst. Dies ermöglicht zuverlässigere Schwingungsdiagnosen und Auswertungen auf Systemebene.