VAN TIME-BASED NAAR CONDITION-BASED SMEREN

Ultrasone controle van lagersmering

De frequentie van smeren en de hoeveelheid benodigd smeervet bij het smeren van lagers worden vaak door de leverancier van het lager of de machine voorgeschreven. Veelal wordt daarbij een veiligheidsmarge gehanteerd waardoor men in principe steevast te vaak en met te veel smeermiddel gaat smeren. Door gebruik te maken van ultrasone metingen, valt deze 'verspilling' te voorkomen en kan de eigenaar kosten besparen en ineens ook lagerschade in een vroeg stadium ontdekken.

SMEREN ...

... Op basis van tijd

Smeerinstructies in een handleiding zijn meestal gebaseerd op tijd. Iedere zes weken. Iedere drie maanden. Elk halfjaar. En dit, ongeacht hoelang de machine heeft gelopen, welke belastingen daarbij zijn opgetreden of in welke omgeving ze staat. Omdat de leverancier bij het opgeven van de smeerfrequentie hiervan ook geen kennis heeft, zal hij veiligheidshalve uitgaan van een (nagenoeg) maximale belasting van de machine. Een situatie die in de praktijk echter zelden voorkomt, waardoor de eindgebruiker in principe te vaak smeert en wellicht ook met te veel smeermiddel. Naast het feit dat hiermee de kosten onnodig worden opgedreven door meer smeermiddel te gebruiken dan nodig, is het toevoegen van een te grote hoeveelheid vet net zo slecht als te weinig smeren.

... Op basis van conditie

Veel beter zou zijn om lagers niet op basis van tijd, maar op basis van conditie te smeren, wat zou betekenen dat er pas gesmeerd wordt wanneer dit écht nodig is. Enerzijds bespaart de eindgebruiker hiermee hoogstwaarschijnlijk op de hoeveelheid smeermiddelen, terwijl er anderzijds een bijdrage wordt geleverd aan de levensduur van de machine of het lager. Zo kunnen metingen aantonen dat er net éérder moet worden gesmeerd vanwege een extreme belasting of andere oorzaken.

LUISTEREN NAAR JE LAGER

Lagerconditiemetingen

Voor het bepalen van de conditie van het lager kan men zogenaamde lagerconditiemetingen uitvoeren. Dit type metingen geeft aan óf er schade is, en zo ja: welke. Dat kan dan bijvoorbeeld gaan om uitlijnfouten, onbalans-issues of een kooibreuk. Deze metingen vragen echter de nodige tijd, kennis en ervaring, en worden vanwege de bijkomende kosten niet zeer frequent uitgevoerd.

Ultrasone meettechnieken

Anders is dit bij ultrasone technieken die dan weliswaar geen uitsluitsel kunnen geven over het soort schade, maar wél kunnen waarschuwen wanneer er lagerschade op stapel staat en wanneer het nodig is om opnieuw te smeren. Ultrasoon meten is gebaseerd op het feit dat roterende machines en machine-elementen een breed spectrum aan geluid produceren. Deze ontstaan wanneer oppervlakken met elkaar in aanraking komen en over en langs elkaar bewegen, waardoor er wrijving ontstaat. Hoe groter de wrijving (dus hoe minder smering), hoe harder het geluid en omgekeerd.

In principe is dit geluid ook gewoon met onze eigen oren te horen, maar met ultrasoontechnieken - die binnen een smalle band van hoge frequenties meten - is de wrijving veel nauwkeuriger én in absolute getallen in kaart te brengen. Waarden die over een langere periode vallen te capteren en op die manier ook goed met elkaar te vergelijken vallen. Het uiteindelijke geluid kun je horen via een koptelefoon en aflezen op een display.

HOE GAAT HET IN ZIJN WERK?

Ultrasoontechnieken die worden ingezet bij smeerwerkzaamheden, werken niet met absolute waarden, maar met waarden die worden vergeleken met een basiswaarde (nulmeting) die proefondervindelijk wordt vastgesteld. Dit gebeurt door het uitvoeren van een aantal metingen, waarna een gemiddelde wordt genomen. Voor het uitvoeren van de meting dient de sensor (veelal via een magneet) op het lagerhuis te worden geplaatst, waarna het geluidsniveau wordt gemeten. Vervolgens voegt men smeervet toe en kan men luisteren naar het resultaat. Meer smeervet betekent (meestal) een betere smering en een verlaging van het geluid. Wanneer dit inderdaad het geval is, wordt deze stap net zolang herhaald tot het geluidsniveau niet verder daalt. Op dat moment is precies de juiste hoeveelheid smeervet gegeven en is de 'basiswaarde' gevonden. Meer smeervet is niet aan te raden, omdat systemen zonder retourleiding dan 'oversmeerd' kunnen raken. Dit kan leiden tot een situatie waarin de temperatuur in het lager oploopt, waardoor de gewenste effecten van smering deels teniet worden gedaan en het lager alsnog kapotdraait door oververhitting.

De basiswaarde wordt vervolgens gebruikt als referentiewaarde voor de metingen die hierop volgen. Wanneer de waarde bij een volgende meting ongeveer 8 dB hoger ligt dan bij de nulmeting, is er behoefte aan smering. Eerder nog niet. Wanneer het geluidsniveau is opgelopen tot 12 dB hoger dan de nulmeting, dan heeft de eindgebruiker te maken met het begin van lagerschade. 16 dB hoger geeft vervolgens een vergevorderd stadium van lagerschade aan (zichtbare schade), terwijl verschillen van 35 tot 50 dB boven de nulmeting het teken zijn van zware lagerschade. Smeren zal het probleem dan waarschijnlijk niet meer kunnen oplossen.

VOORDELEN

Ultrasoonlagersmeren/ultrasone controle biedt verschillende belangrijke voordelen. Ten eerste bespaart de eindgebruiker op de hoeveelheid smeervet omdat hij pas smeert wanneer dit echt nodig is, en bovendien met de juiste hoeveelheid. Hierdoor wordt ook oversmering voorkomen met bijbehorende problemen van het warmlopen van het lager. De kans op oversmering is overigens niet aanwezig bij machines en installaties die beschikken over een retourleiding waarbij een teveel aan smeervet automatisch wordt afgevoerd. Ultrasone metingen geven bovendien aan wanneer er lagerschade dreigt, en maken het mogelijk om erger te voorkomen, wat een gunstige invloed heeft op de levensduur van het lager en de hele machine.

TIPS & TRICKS

Markeer de meetplek

Ultrasoonsmeren is relatief eenvoudig en kan worden uitgevoerd door praktisch iedere onderhoudsmedewerker. Daarbij moet echter in acht worden genomen dat er per machine-element steeds op dezelfde plek wordt gemeten, aangezien het geluidsniveau op verschillende delen van het lager anders kan zijn. Een praktische tip is om op ieder te meten element met stift een stip te zetten waar de meting moet worden uitgevoerd.

Schakel temperatuurcontrole tijdje uit

Een andere praktische tip voor onderhoudsmensen is om rekening te houden met het feit dat smeren gepaard kan gaan met een tijdelijke temperatuurverhoging door het direct nasmeren van het lager. Die levert voor de machine op zich geen probleem op, maar kan bij bepaalde machines met een temperatuurcontrole - bv. omdat het een zeer kritische component betreft - tot alarmen en zelfs afschakeling van de machine leiden. Om dit te voorkomen, is het verstandig om bij dit type machine deze controle voor ongeveer een uur te 'overrulen' of uit te schakelen. Dat betekent dat er in dat uur geen controle van de temperatuur plaatsvindt. Na dit uur - wanneer het lager zijn normale temperatuur weer heeft - wordt het beveiligingssysteem weer ingeschakeld. Natuurlijk kost dit extra tijd voor de betreffende operator of onderhoudsdienst, maar het alternatief - een mogelijk stilstaande machine - is aanzienlijk kostbaarder.

Hou rekening met het materiaaltype

Wie werkt met ultrasone meetapparatuur waarbij er gebruikgemaakt wordt van een meetsondemagneet om de trillingen over te brengen, moet er tot slot rekening mee houden dat deze metingen niet werken op materialen als kunststoffen en roestvast staal. Het is hier wel mogelijk om een sonde of sensor tegen het element aan te drukken om zo de trillingen te meten, maar de betrouwbaarheid is daarbij niet gegarandeerd omdat de kwaliteit van de meting hier relatief afhankelijk is van menselijke handelingen; bijvoorbeeld de kracht waarmee de sonde op het oppervlak wordt gedrukt.

TOEPASSINGEN

Ultrasoonsmeren biedt onder meer uitkomst voor kritische componenten zoals motoren, pompen en ventilatoren. Voor standaardvetsmeringen op standaardlagetoerensystemen, zoals lopende banden en rollenbanen, is de toegevoegde waarde nihil. Wanneer de ultrasoonmetingen regelmatig worden uitgevoerd, vormen de gegevens tot slot een waardevolle bron van informatie voor het vaststellen van trends. Onder andere ten aanzien van de gewenste (benodigde) smeerintervallen en slijtage. Om bruikbare onderhoudshistorie te genereren, is ten slotte een nauwgezette administratie van de gemeten ultrasone data van essentieel belang.

Voorbeeld reactiemengselpomp 2013P08

In de onderstaande grafiek is er een mooi voorbeeld te zien van een reactiemengselpomp waarbij ultrasoonsmeren is toegepast, en eenzelfde pomp waarbij er wel gemeten is, maar waarbij er geen actie is ondernomen middels smering. De pomp zonder ultrasone smering wordt weergegeven met de blauwgestippelde lijn die logischerwijs eerst horizontaal loopt (er is nog geen smering nodig en het geluid loopt niet op). Daarna neemt het geluidsniveau toe en omdat er niet gesmeerd wordt, kruist deze lijn uiteindelijk de gele lijn die een lichte lagerschade visualiseert (deze waarde is 11 dB hoger dan de uitgangswaarde van het lager).

De bruingestippelde lijn start op 38 dB nadat het lager is gesmeerd. Na een halfjaar wordt er nog steeds 38 dB gemeten, waarna er een rechte lijn wordt getrokken naar het volgende meetpunt een halfjaar later dat 47 betreft. Het is niet aannemelijk dat het geluidsniveau direct na de tweede meting is gaan stijgen, maar in de grafiek is er eenvoudig een verbindingslijn tussen twee punten getrokken. Na bijna een jaar is het geluidsniveau gestegen tot 47 dB; een punt dat nog vlak onder de lijn ligt die lichte lagerschade aangeeft. Hiermee is er een perfect punt bepaald waarop het zinvol is om het lager opnieuw te smeren.