Hilfestellungen – Fragen & Antworten

Ihre Fragen – unsere (ersten) Antworten

 

Questions & Answers      Questions & Answers - Solutions

Die 3 ersten Fragen und Antworten für den Anfang:

Frage Nr. 1: Hatten Sie schon einmal Probleme mit Schwingungen in Maschinen­antrieben?
Antwort: Vermutlich JA.

Frage Nr. 2: Konnten Sie sich aber auch diese Schwingungs­probleme richtig erklären?
Antwort: Wahrscheinlich NICHT IMMER.

Frage Nr. 3: Haben Sie dann auch eine systematische Unter­suchung vorge­nommen und geeig­nete Opti­mie­rungs­maß­nah­men ge­fun­den und um­gesetzt?
Antwort: Wahrscheinlich WENIGER „SYSTEMATISCH“ und eher über zahl­reiche und zeit­inten­sive und somit auch KOSTEN­INTENSIVE VERSUCHE (VORORT-MESSUNGEN) auf gut Glück!

 


 

Vielleicht helfen Ihnen die folgenden FRAGEN und ANTWORTEN weiter.

Im Falle von detaillierteren Analysen inkl. Erar­bei­tung genauerer Lösungs­ansätze können wir Ihnen sicher­lich projekt­spezifisch helfen (KONTAKT).

 

 

Teil 1: Allgemeine Fragen und Antworten

Frage: Warum sind rechnerische Schwingungs­analysen so wichtig? Reichen nicht auch Messungen aus?

Antwort:

Eine sehr gute Möglichkeit zur Unter­­suchung der dynami­schen Eigen­­schaften von An­triebs­­syste­men ist die Kombi­nation von Mess­­ergeb­nissen aus Feld­­versuchen bzw. Prototypen­unter­suchungen mit einer rechne­rischen Unter­suchung und einer detaillierten Schwingungs­­analyse (Torsions- und Biege­­schwingungen), die durch prakti­sche Computer­­modelle unter­stützt wird.

Messungen liefern in der Regel lediglich eine Momentan­aufnah­me an bestimm­ten Mess­orten. Über Com­puter­modelle und geeignete Simu­lations­verfah­ren lassen sich dynami­sche Eigen­schaf­ten besser er­klären und nach­voll­ziehen. Opti­mierungs­maß­nah­men lassen sich so­mit geziel­ter erar­beiten.

Insofern tendieren wir immer zu einer kom­binier­ten Vorgehens­weise „MESSUNG + RECHNUNG“.

Gerade im Rahmen des Ent­wicklungs- und Kon­struktions­prozesses sind rech­neri­sche Unter­su­chungen zwingend er­forder­lich, da Messungen zu diesem Zeit­punkt noch gar nicht vor­liegen.

Frage: Besteht die Möglich­keit, eine praxis­gerechte Simulation bereits im Ent­wicklungs­stadium durch­zuführen?

Antwort:

JA, wir empfehlen immer die rechne­rische Schwingungs­analyse (Simu­lation) gerade im Rah­men von Neu­ent­wick­lungen oder Varianten­kon­struktionen kon­kret einzu­planen; und zwar auch unab­hängig davon, ob eine solche Unter­suchung vor­ge­schrieben ist (wie z.B. im Falle von API-Richt­linien).

Detaillierte Berech­nungen und Analysen mit modernen Simulations­verfahren sind im Rahmen eines über­geord­neten „VIRTUAL ENGINEERING“ immer fester Bestand­teil der Ent­wick­lung und Kon­struktion neuer Ma­schi­nen (bzw. Opti­mie­rung vor­handener Ma­schi­nen). So werden Sie in Zu­kunft nicht von Schwingungs­problemen oder sonstigen dynami­schen Effekten (wie z.B. NVH-Effekten) über­rascht.

Wir haben jahre­lange Erfah­rungen bei der Generierung praxis­gerechter Schwingungs­modelle, auch wenn Mess­daten zu die­sem Zeit­punkt noch gar nicht vor­han­den sind. Praxis­relevanz ist so­mit gegeben.

Frage: Wie sehen typische, rechnerische Schwingungs­analysen im Detail aus?

Antwort:

Die von uns angebotenen Schwingungs­berech­nungen inkl. der er­forder­lichen Analysen um­fassen in der Regel vier (4) Bear­bei­tungs­schritte:

  1. Erstellung eines praxisgerechten Schwingungs­modells (Berechnungs­modells) in Ab­hängig­keit von der kon­kreten Aufgaben­stellung (d.h. rotor­dynami­sche Unter­suchung und/oder Dreh­schwingungs­berech­nung)
  2. Anregbarkeitsanalyse (Ermittlung der Eigen­frequenzen bzw. kriti­schen Dreh­zahlen sowie der zu­gehö­ri­gen Eigen­formen) sowie Inter­pre­tation mög­li­cher Reso­nanz­stellen im Reso­nanz­schau­bild (Campbell-Diagramm)
  3. Simulation (ent­weder stationär auch in größeren Dreh­zahl­inter­vallen oder rein zeit­ab­hängig); Zusammen­stellung der Ergeb­nisse (grafisch bzw. tabellarisch)
  4. Interpretation der Ergebnisse (ggf. auch im Vergleich mit Messungen)
    – optional als Zusatzleistung: weiter­gehende Parameter­studien und Erar­bei­tung von mög­li­chen Ver­bes­serungs­maß­nahmen
    – ggf. Modell­verfeinerung bzw. Modell­erweiterung und Wieder­holung der o.g. Arbeits­schritte
Frage: Können Berechnungs­modelle auch im Rah­men von Maschi­nen­über­wachungen hilf­reich sein?

Antwort:

Dies ist in der Tat ein sehr guter Hin­weis. Da Maschinen­über­wachungen sehr häufig in grö­ßeren An­lagen (wie z.B. in Zement­anlagen, An­la­gen mit Kolben­kom­pressoren oder Pum­pen usw.) eingesetzt werden, ist es umso wich­ti­ger zu wissen, welche Orte in der Anlage schwingungs­tech­nisch eigent­lich über­wacht wer­den müs­sen, um auf den Zustand an ALLEN wich­tigen Posi­tionen der An­lage zu schließen. Bei­spiels­weise kön­nen Dreh­schwin­gungen an einer Kupp­lung in Form eines Dreh­momen­tes ge­messen werden, das aber ggf. keine direkte Aus­sage über das Spiel­verhal­ten in einer Getriebe­stufe oder in einer Gelenk­welle lie­fern kann.

Somit kann ein Computer­modell sehr hilf­reich sein, um auf dieser Basis eine rech­neri­sche Unter­suchung vor­zu­nehmen zwecks Er­mitt­lung der System­ant­wor­ten an allen wesentl­ichen Posi­tio­nen des An­triebs­strangs – auch dort, wo gar nicht ge­mes­sen wird oder werden kann.

Übrigens: Mit einem geeigneten Berechnungs­modell lassen sich auch Maß­nahmen im Rah­men einer voraus­schauenden Instand­haltung besser und ziel­genauer ein­planen.

Also die Antwort auf diese Frage ist ein klares JA !

Frage: Können Simula­tionen somit auch gezielt für Schadens­analysen ein­ge­setzt werden?

Antwort:

JA, genauso ist es. Systema­tische Schwingungs­berechnungen sind sehr hilf­reich zwecks Iden­tifi­kation und Inter­pre­tation von Schwin­gungs­problemen und ins­beson­dere von Schadens­fällen. Hierzu zäh­len Resonanz­unter­suchungen, aber auch die Exis­tenz über­höhter System­anregungen, die je nach Fre­quenz­lage und Am­pli­tude zu unzu­lässig hohen Ant­worten (z.B. Drehmomente oder Lagerkräfte) im Antriebs­system führen.

Ein Abgleich mit Messungen ist aber in einem sol­chen Fall beson­ders wich­tig. Das Com­puter­modell muss ggf. in einem weite­ren Analyse­schritt auf die prakti­schen Gegeben­heiten ange­passt und ver­feinert wer­den, sodass eine iterative Detail­analyse erforder­lich ist. Hierzu sind Er­fah­rungen auf die­sem Ge­biete uner­läss­lich.

In jedem Fall sind Schwingungs­berech­nungen im Rahmen von Schadens­analysen ziel­führend, was sich auch in einer Mini­mie­rung der Bearbei­tungs­zeit und der Kosten deut­lich bemerk­bar macht.

Frage: Sind Simulations­modelle so gut, dass man so­gar auf Messungen ver­zich­ten kann?

Antwort:

Leider NEIN. Simulations­modelle sind so gut, wie die Daten­basis ist so­wie auch die Zuver­lässig­keit aller Para­meter. Aller­dings ergeben sich je nach Aufgaben­stellung auch Daten­unsicher­heiten (z.B. in den tatsäch­li­chen Dämpfungen), sodass eine Berech­nung eine Messung nicht pauschal er­setzen kann.

Eine Rech­nung kann eine Messung ergänzen und umgekehrt. Nur im Falle der Ent­wick­lung und Kon­struktion muss die Berech­nung erst einmal ohne parallele Mes­sung aus­kom­men. Die Verifi­kation des Berech­nungs­modells er­folgt dann später bei der ersten Inbe­trieb­nahme.

Wie schon weiter oben gesagt: Wir em­pfehlen immer die Kombi­na­tion aus Messung und Berech­nung. Beide Metho­den darf man nicht gegen­einander aus­spielen.

 

Teil 2: Speziellere Fragen und Antworten

Frage: Wie kann Laschet Consulting bei aktuellen Pro­blemen im Rah­men der Schwingungs­­analyse helfen?

Antwort:

Es gibt viele Möglich­­keiten, eine geeignete Ingenieur­dienst­leistung von uns aus an­zu­bieten. In der Regel be­kom­men wir vom Kunden eine Aufgaben­stellung (Problem­beschrei­bung, Zusam­men­stellung der An­for­derungen) ggf. zusam­men mit einer Über­sichts­skizze des Antriebs­systems und – falls vor­han­den – auch mit Ergeb­nissen von be­reits exis­tieren­den Mes­sungen und Be­rech­nungen. Auf dieser Basis er­hal­ten Sie von uns ein An­ge­bot für eine rech­neri­sche Schwingungs­analyse auf Fest­preis­basis.

In Aus­nahme­fällen – z.B. bei einer un­klaren Auf­gaben­stellung oder bei reinen Bera­tungs­tätig­keiten – bieten wir unsere Leis­tungen auch variabel ge­mäß Ver­rech­nungs­sätzen an.

Frage: Welche Ingenieur­dienst­leistungen werden konkret ange­boten?

Antwort:

Wir sind spezialisiert auf rech­nerische Unter­suchungen (Simula­tionen) von Schwin­gungen in Antriebs­syste­men (An­triebs­strängen) wie z.B. in allen Maschi­nen, aber auch in Fahr­zeugen, Schiffen usw.

Hierzu zählen:

  1. Dreh­schwingungs­analysen (Torsions­schwingungs­analysen)
  2. Biege­schwingungs­analysen (Analyse von Quer­schwingungen mit Lager­ein­fluss)
  3. komplette rotor­dyna­mische Berech­nungen (u.a. inkl. detaillierte Gleit­lager­modelle)

Die Unter­suchungen werden mit Hilfe kommerzieller Soft­ware (wie z.B. ARMD) aber auch unter Ein­be­ziehung eigener Soft­ware­tools durch­geführt.

Berichte werden wahl­weise in deutsch oder englisch erstellt. Optional prä­sen­tieren wir auch Ergeb­nisse im Rah­men von kunden­spezi­fi­schen Online-Meetings.

Frage: Welche Daten müssen für eine Berech­nung bei­gestellt werden, und woher bekommt man diese Daten?

Antwort:

Die kundenseitige Beistellung der Daten kann in der Tat mühselig werden, da man hier auch auf die Zu­arbeit von Liefe­ranten angewiesen ist. Wir bieten unseren Kun­den hier­zu eine Hilfe­stellung in Form eines Leit­fadens an, in dem die wich­tigsten Infor­ma­tionen zur Daten­beschaf­fung je nach Berech­nungs­modell zusam­men­ge­fasst werden.

Ggf. können wir uns auf Kunden­wunsch auch in den Dialog mit den Lie­fe­ranten aktiv ein­schalten.

Frage: Gibt es auch einen EXPRESS-SERVICE im Falle von akuten Problem- oder Schadens­fällen?

Antwort:

JA, wir bieten auch im Rah­men von akuten Not­fällen (Schadens­fällen) einen „Express-Service“ an; d.h. beson­ders schnelle (aber immer noch sorg­fäl­tige) rech­neri­sche Schwingungs­analyse zwecks Er­mitt­lung der (Haupt-)Ursache des Schwingungs­problems sowie auch eine erste Vor­stel­lung mögli­cher Problem­lösungen.

Entschei­dend ist bei typischen „Trouble­shooting“ Aktionen immer die Lösungs­fin­dung (d.h. Ursachen­analyse und nicht eine reine Analyse von „Symptomen“).

Frage: Was macht man, wenn die Unter­suchungen ggf. aus­geweitet und er­gänzt werden müssen?

Antwort:

Je nach Aufgaben­stellung können wir über unser Partner-Netz­werk auch erwei­terte Dienst­leis­tungen anbieten, und zwar sowohl Mess­dienst­leistungen als auch umfang­reiche Struktur­analysen (FEM). Je nach Kunden­wunsch können wir Ihnen dann die Ergeb­nisse in enger Ab­stim­mung mit unseren Partnern zusam­men­fassend prä­sen­tieren und kom­men­tieren.

Frage: Gerade bei rotor­dynami­schen Analysen (Biege­schwingungs­analysen) von Antriebs­systemen spielen Lagerungen eine wesent­liche Rolle. Gibt es hier­zu auch einen ent­sprechen­den Berech­nungs­service?

Antwort:

JA, gerade im Falle von Detail­analysen der Lage­rungen (Gleit­lagerungen oder Wälz­lagerungen) kön­nen Zusatz­berech­nungen unter Zugrunde­legung spezieller, detaillierter Lager­modelle angeboten werden. Dies spielt eine wesent­liche Rolle gerade bei An­trie­ben mit höheren Dreh­zahlen („High Speed“ Appli­kationen).

Hier arbeiten wir besonders eng zusam­men mit unserem US-Partner RBTS, Inc.

Frage: Wie sieht es mit der Geheimhaltung aus?

Antwort:

Gemäß unserer AGB (Allgemeine Geschäfts­bedingungen) besteht in jedem Fall eine gegen­seitige Verpflich­tung bezgl. der Geheim­haltung. Dies ist für uns ganz selbst­verständ­lich für eine enge und vertrauens­volle Kunden­kooperation.

Übrigens: Auch zwischen unserem US-Partner RBTS und Laschet Consulting gibt es eine derartige Geheim­haltungs­verpflich­tung.

Optional kann der Kunde uns auch seinen eigenen Wort­laut zum Thema Geheim­haltungs­verein­barung zur Prüfung vorab zusenden.

Frage: Welche Länder (Regionen) werden betreut?

Antwort:

Wir arbeiten inter­national und betreuen besonders die fol­gen­den Regionen:

Europa, Afrika, Naher/Mittlerer Osten, sowie auch Indien

Als Vertrags­partner der US-Firma RBTS, Inc. vertreten wir auch die RBTS-Dienst­leistungen und RBTS-Software­produkte (ARMD) in diesen Regionen.

Frage: An wen kann man sich wenden, um einen konkreten Anwen­dungs­fall vorab zu besprechen?

Antwort:

Sie können sich jederzeit über unsere Kontakt­seite einen un­verbind­lichen und kosten­freien Erst­beratungs­termin reser­vieren lassen. Folgen Sie hierzu dem Link KONTAKT. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

Frage: Gibt es empfehlens­werte Literatur zum Thema „Schwingungs­berechnung“?

Antwort:

Unter VERÖFFENTLICHUNGEN sind die Quellen von interessanten Publi­ka­tionen und Kon­ferenz­beiträge zusam­men­gefasst.

Frage: Gibt es auch Angebote zum Thema „Fort- & Weiterbildung“?

Antwort:

JA, wir bieten bereits seit 2004 das sehr empfehlenswerte ROTORDYNAMIK SEMINAR in enger Koope­ration mit unserem US-Partner RBTS, Inc. in Form einer interna­tionalen Fach­veran­stal­tung an (ab 2023: Online-Veranstaltung). Weitere Infos zum Seminar­programm, zu den Termi­nen sowie zur An­mel­dung (inkl. Kosten) findet man unter SEMINARE.

Darüber hinaus werden auch kosten­freie Kurz-Webinare angeboten. Themen und Anmel­dung: siehe WEBINARE.

Frage: Wo finde ich eine geeignete Software­lösung (kommerzielle Software­lizenz inkl. Support und Schulung)?

Antwort:

Als offizieller Vertriebspartner der US-Firma RBTS, Inc. bieten wir das modu­lare Software­paket ARMD in verschie­denen Lizenz­modellen an.

Auf Wunsch kann man auch eine kosten­lose Online-Software­präsen­tation buchen. Hierzu bitten wir vorab um Kontakt­aufnahme, da diese Termine gemein­sam mit RBTS verein­bart werden.

Optional wird zusätz­lich zur Software­lizenz auch ein pro­fessioneller Support inkl. Soft­ware­wartung (ggf. mit zusätz­licher kunden­spezifi­scher Schulung) angeboten.

Auf Wunsch über­senden wir eine detaillierte Preis­information. Weitere Infos unter ROTORDYNAMIK & ARMD-Software.

 


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