Hilfestellungen – Fragen & Antworten

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 tendiere ich 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.

Antwort:

JA, ich empfehle immer die rechne­rische Schwingungs­analyse (Simu­lation) gerade im Rah­men von Neu­ent­wick­lungen oder Varianten­kon­struktionen kon­kret und so früh wie mög­lich einzu­planen; und zwar auch unab­hängig davon, ob eine solche Unter­suchung vor­ge­schrieben ist (wie z.B. im Falle von Normen und 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.

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

Antwort:

Die von mir 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

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 („Nicht-Mess­stellen“) 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 !

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, nach­justiert 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.

Antwort:

Leider NEIN. Simulations­modelle sind so gut, wie die Daten­basis ist so­wie auch die Zuver­lässig­keit und Gültig­keit 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 aber 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. Evtl. können aber vorhan­dene Mes­sungen von ähn­lichen und direkt ver­gleich­baren Sys­temen mit­berück­sich­tigt werden.

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

Antwort:

Es gibt viele Möglich­­keiten, eine geeignete Ingenieur­dienst­leistung von mir aus an­zu­bieten. In der Regel be­kom­me ich 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 mir ein An­ge­bot für eine rech­neri­sche Schwingungs­analyse auf Fest­preis­basis.

In Aus­nahme­fällen – z.B. bei einer un­klaren Auf­gaben­stellung oder bei reinen Bera­tungs­tätig­keiten – biete ich meine Leis­tungen auch variabel ge­mäß Ver­rech­nungs­sätzen an.

Und die Zusatz­frage bezüg­lich der grund­sätz­lichen Vor­teile eines unab­hängi­gen Ingenieur­dienst­leisters möchte ich all­ge­mein wie folgt beant­worten:

1. Als unab­hängiger Dienst­leister kann ich gegen­über meinen Kunden (OEMs aber auch typi­schen Zuliefer­firmen wie z.B. Kupp­lungs-, Getriebe- oder anderen Kom­po­nen­ten­her­stellern) eine voll­kommen neu­trale Posi­tion einnehmen. Das verein­facht die Zu­sam­men­arbeit mit allen Beteiligten enorm und bie­tet darüber hinaus auch die Mög­lich­keit, in­halt­lich fun­dier­ter und aus­führ­licher auf die Themen­stel­lungen ein­zu­gehen.

2. Unabhängigkeit und Neutralität bedeuten auch, dass Berech­nungen sich nicht auf spezielle Zu­liefer­produkte zwangs­weise beziehen müs­sen. Oft­mals wer­den auch (mini­mier­te) Be­rech­nungen von Zu­lieferern selbst an­ge­bo­ten, ob­wohl diese das End­pro­dukt (d.h. die komplette Maschine) gar nicht verant­wortlich kom­plett bauen. Da er­ge­ben sich Ziel­kon­flikte, die bei einem unab­hängi­gen Dienst­leis­ter gar nicht erst ent­stehen.

3. Und zusätz­lich muss beachtet werden, dass eine rechne­ri­sche Unter­su­chung aus­gelöst von einem Kompo­nenten­zulieferer in der Regel (nicht zuletzt aus Kapa­zitäts- und auch Kom­petenz­gründen) im Sinne der Voll­ständig­keit und Aus­führ­lich­keit der Analyse in der Regel nicht gegeben ist. Ein un­ab­hängiger Dienst­leister wäre in diesem Fall immer sinn­voller vom eigent­li­chen Maschinen­hersteller (OEM) direkt einzu­setzen. Der OEM kann dann auch selbst­verant­wortlich sein eigenes Produkt unter­suchen, be­werten und opti­mieren. Diese Vor­gehens­weise wird auch von seinem End­kunden gerne bevor­zugt an­gesehen und hilft auch der Gene­rierung des eigenen Hersteller-Know-hows. In je­dem Falle plä­diere ich basie­rend auf zahl­reichen Erfah­rungen zu einer geeig­neten Zusam­men­arbeit zwischen allen beteiligten Partnern – inklu­si­ve dem un­abhängi­gen Inge­nieur­dienst­leister.

Antwort:

Ich bin spezialisiert auf rech­nerische Unter­suchungen (Simula­tionen) von Schwin­gungen in Antriebs­syste­men (An­triebs­strängen) wie z.B. in allen (rotie­ren­den) 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 prä­sen­tiere ich auch Ergeb­nisse im Rah­men von kunden­spezi­fi­schen Online-Meetings.

Antwort:

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

Ggf. kann ich mich auf Kunden­wunsch auch in den Dialog mit den Lie­fe­ranten aktiv ein­schalten.

Antwort:

JA, ich biete 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“).

Antwort:

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

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 arbeite ich besonders eng zusam­men mit meinem US-Partner Concepts NREC.

Antwort:

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

Übrigens: Auch zwischen meinem US-Partner Concepts NREC und mir gibt es eine derartige Geheim­haltungs­ver­pflich­tung.

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

Antwort:

Ich arbeite inter­national und betreuen besonders die fol­gen­den Regionen:

Europa, aber auch: Afrika, Naher/Mittlerer Osten

Als Vertrags­partner der US-Firma Concepts NREC vertrete ich auch die Concepts NREC – Dienst­leistungen und die zu­ge­höri­gen Soft­ware­produkte (ARMD) in diesen Regionen.

Antwort:

Sie können sich jederzeit über meine Kontakt­seite einen un­verbind­lichen und kosten­freien Erst­beratungs­termin reser­vieren lassen. Folgen Sie hierzu dem Link KONTAKT. Ich freue mich auf Ihre Anfrage.

Antwort:

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

Antwort:

JA, ich empfehle (bereits seit 2004) das ROTORDYNAMIK SEMINAR in enger Koope­ration mit meinem US-Partner Concepts NREC in Form einer interna­tionalen Fach­veran­stal­tung (Präsenz- oder auch alternativ 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.

Antwort:

Als offizieller Vertriebspartner der US-Firma Concepts NREC biete ich das modu­lar struk­turier­te Software­paket ARMD in verschie­denen Lizenz­modellen an.

Auf Wunsch kann man auch eine kosten­lose Online-Software­präsen­tation buchen. Hierzu bitte ich vorab um Kontakt­aufnahme, da diese Termine gemein­sam mit Concepts NREC verein­bart werden.

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

Auf Wunsch über­sende ich detaillierte tech­nische Infor­ma­tionen mit Preis­angaben. Weitere Infos auch unter ROTORDYNAMIK & ARMD-Software.