Allgemeine mechanische Überprüfung/Erkennung
Die Ultraschall-Überprüfung und -Überwachung des mechanischen Zustands
einer Maschine ist eine weitere Methode zum Aufspüren beginnender Lagerde-
fekte. Die warnenden Anzeichen im Ultraschallbereich treten im Allgemeinen
früher auf, als ein Ansteigen der Temperatur oder eine Erhöhung der niederfre-
quenten Vibrationspegel. Die Ultraschall-Überprüfung von Lagern ist ein nützli-
ches Werkzeug bei der Erkennung von:
Beginnenden Ermüdungsdefekten.
Schäden / Brinelling auf Lagerlaufbahnen.
Übermäßigem Schmieren oder Mangel an Schmiermittel.
Wenn der Werkstoff anfängt zu ermüden, beginnt bei Kugellagern eine unauffäl-
lige Verformung aufzutreten. Diese Verformung des Metalls erzeugt einen An-
stieg der Emission von Ultraschallwellen.
Änderungen der Amplitude um das 12- bis 50fache des ursprünglichen Werts
sind ein Anzeichen beginnender Lagerdefekte. Wenn ein Messwert alle früheren
Messwerte um 12 dB übersteigt, kann man davon ausgehen, dass das Lager in
das Anfangsstadium des Fehlermodus eingetreten ist.
Diese Information fand man durch Experimente heraus, die die NASA bei Kugella-
gern durchführte. Es wurden Tests durchgeführt, bei denen die Lager bei Fre-
quenzen im Bereich von 24 bis 50 kHz beobachtet wurden. Man fand heraus,
dass die Änderungen der Amplitude beginnende Lagerdefekte vor jedem anderen
Indikator anzeigen. Dies gilt auch für Veränderungen der Temperatur und der
Vibrationen. Ein Ultraschallsystem auf der Grundlage des Aufspürens und der
Analyse von Modulationen der Lager-Resonanzfrequenzen kann ein ähnlich feines
Detektionsvermögen bieten, wie die bewährte SKF-Methode der „Beschleuni-
gungs-Hüllkurve", während herkömmliche Methoden der Vibrationsüberwachung
nicht in der Lage sind, sehr geringfügige Fehler aufzuspüren. Wenn eine Kugel
über eine Vertiefung oder einen Fehler in der Oberfläche des Laufrings rollt,
erzeugt sie einen Schlag. Durch diesen sich wiederholenden Schlag schwingt oder
„klingelt" eine strukturelle Resonanz eines der Bestandteile des Lagers. Der
erzeugte Schall wird als Anstieg der Amplitude bei den überwachten Ultraschall-
frequenzen des Lagers beobachtet.
Die Schäden (Brinelling) auf Lagerlaufflächen erzeugen durch den Abflachungs-
vorgang, bei dem die Kugeln ihre runde Form verlieren, einen ähnlichen Anstieg
der Amplitude. Diese flachen Punkte erzeugen ebenfalls ein sich wiederholendes
Klingeln, das als Anstieg der Amplitude der beobachteten Frequenzen detektiert
wird.
Die von dem INSPECTOR 400 wahrgenommenen Ultraschallfrequenzen werden
als hörbare Töne wiedergegeben. Dieses „überlagerte" Signal kann für einen
Anwender bei der Ermittlung von Lagerproblemen überaus hilfreich sein. Es wird
empfohlen, dass ein Anwender sich beim Zuhören mit dem Klängen eines intak-
- 13 -