Hoe weet ik of een trilling normaal is of een probleem aangeeft?

Een trilling is normaal als deze binnen de tolerantiegrenzen valt die zijn vastgesteld voor het type machine en de draaisnelheid. Is de trillingswaarde hoger dan die grens, vertoont de machine een plotselinge verandering in trillingsniveau, of gaat de trilling gepaard met geluid, warmte of slijtage, dan wijst dat op een probleem dat aandacht vraagt. Voor industriële machines zoals elektromotoren, pompen en ventilatoren is dit onderscheid cruciaal, omdat een onopgemerkte trilling kan leiden tot vroegtijdige uitval en kostbare stilstand. Dit artikel beantwoordt de meest gestelde vragen over trillingen in machines, van de oorzaken tot het moment waarop ingrijpen noodzakelijk is.

Wat zijn de oorzaken van trillingen in machines?

Trillingen in machines ontstaan wanneer er een dynamische kracht is die niet volledig in evenwicht is. De meest voorkomende oorzaken zijn onbalans, uitlijnfouten, lagerdefecten, resonantie en mechanische losheid. Elke oorzaak heeft een eigen trillingsprofiel dat met de juiste meetapparatuur te herkennen is.

Onbalans is verreweg de meest voorkomende boosdoener. Wanneer de massa van een roterend onderdeel niet gelijkmatig verdeeld is rondom de rotatie-as, ontstaat er een centrifugaalkracht die de machine laat trillen. Dit is herkenbaar aan een trilling die toeneemt met de draaisnelheid.

Uitlijnfouten treden op wanneer de as van een elektromotor niet nauwkeurig in lijn staat met het aangedreven apparaat. De gevolgen zijn niet alleen trillingen, maar ook verhoogde slijtage aan lagers, koppelingen en afdichtingen. Zelfs een kleine afwijking van enkele honderdsten van een millimeter kan op termijn grote schade veroorzaken.

Lagerdefecten zijn een andere veelvoorkomende oorzaak. Een beschadigd of versleten lager produceert karakteristieke trillingssignaturen op specifieke frequenties die zijn gerelateerd aan de geometrie van het lager. Dit maakt lagerdefecten relatief goed identificeerbaar via trillingsanalyse. Daarnaast kunnen resonantie, mechanische losheid en elektrische oorzaken zoals magnetische asymmetrie in de stator van een elektromotor bijdragen aan ongewenste trillingen.

Welke trillingsniveaus zijn nog acceptabel?

Acceptabele trillingsniveaus worden bepaald door internationale normen, met name de ISO 10816-serie en de opvolger ISO 20816. Deze normen definiëren grenswaarden op basis van het type machine, het vermogen en de draaisnelheid. In het algemeen geldt: hoe groter en sneller de machine, hoe strenger de eisen.

De normen onderscheiden doorgaans vier zones. Zone A omvat nieuwe machines die net in gebruik zijn genomen. Zone B betreft machines die langdurig zonder beperkingen kunnen draaien. Zone C geeft aan dat de machine niet geschikt is voor langdurige ononderbroken werking en dat onderhoud gewenst is. Zone D betekent dat de trilling zo ernstig is dat beschadiging van de machine dreigt en onmiddellijk ingrijpen noodzakelijk is.

Wat in de praktijk minstens zo belangrijk is als de absolute waarde, is de verandering in het trillingsniveau. Een machine die altijd op een bepaald niveau heeft gedraaid en plotseling een significante toename vertoont, verdient directe aandacht, ook als de absolute waarde nog binnen de normgrens valt. Trend monitoring, het systematisch bijhouden van trillingsniveaus over tijd, is daarom een waardevol instrument naast eenmalige metingen.

Hoe herken je een gevaarlijke trilling zonder meetapparatuur?

Zonder meetapparatuur kun je een gevaarlijke trilling herkennen aan een combinatie van zintuiglijke signalen: hoorbaar lawaai dat nieuw of veranderd is, voelbare vibraties in de behuizing of het fundament, zichtbare beweging van onderdelen, warmteontwikkeling en terugkerende slijtage aan specifieke punten. Geen van deze signalen op zichzelf is doorslaggevend, maar in combinatie vormen ze een duidelijke waarschuwing.

Let op de volgende concrete signalen:

Een bonkend, piepend of schurend geluid dat niet eerder aanwezig was
Voelbare trillingen in de behuizing, het fundament of aansluitende leidingen
Losgetrilde bouten of bevestigingen die regelmatig opnieuw aangedraaid moeten worden
Ongewone warmte aan lagers, koppelingen of de motorbehuizing
Versnelde slijtage aan afdichtingen, lagers of koppelingselementen
Lekkage van smeermiddelen die eerder niet aanwezig was

Het nadeel van deze visuele en tactiele beoordeling is dat je pas een signaal opvangt als de situatie al een zekere ernst heeft bereikt. Subtiele veranderingen in het trillingsprofiel die voorafgaan aan zichtbare schade, zijn zonder meetapparatuur niet waarneembaar. Dat is precies waarom periodieke metingen waardevoller zijn dan uitsluitend vertrouwen op zintuiglijke waarneming.

Hoe wordt een professionele trillingsmeting uitgevoerd?

Een professionele trillingsmeting wordt uitgevoerd door een gecertificeerd trillingsanalist die sensoren op vaste meetpunten plaatst op de machine, trillingssignalen registreert terwijl de machine in bedrijf is, en de meetdata analyseert om de oorzaak en ernst van de trilling te bepalen. Het resultaat is een rapport met concrete aanbevelingen voor onderhoud of reparatie.

De meting vindt altijd plaats terwijl de installatie draait, zodat de werkelijke bedrijfscondities worden vastgelegd. De sensor, doorgaans een versnellingsopnemer, wordt op specifieke punten geplaatst: bij de lagerblokken, op het motorhuis en op het aangedreven apparaat. De gemeten signalen worden omgezet naar een frequentiespectrum, ook wel een FFT-analyse genoemd.

In dat frequentiespectrum is elk type defect herkenbaar aan pieken op karakteristieke frequenties. Een onbalans geeft een piek op de rotatiesnelheid van de machine. Een lagerdefect geeft pieken op frequenties die zijn afgeleid van de lagergeometrie. Uitlijnfouten produceren pieken op de tweede harmonische van de rotatiesnelheid. Door dit patroon te interpreteren, kan een ervaren analist niet alleen vaststellen dat er een probleem is, maar ook wat de oorzaak is en hoe urgent ingrijpen is.

Voor situaties waarbij trillingen moeilijk te lokaliseren zijn, biedt motion amplification een aanvullende techniek. Met een speciale camera worden trillingsbewegingen zichtbaar gemaakt die voor het blote oog onzichtbaar zijn, waardoor de exacte bron van de trilling visueel kan worden aangewezen. Dit is bijzonder nuttig bij complexe installaties met meerdere mogelijke trillingsbronnen. De beschikbare meetdiensten omvatten zowel trillingsmetingen als motion amplification, afhankelijk van de situatie.

Wanneer moet je direct ingrijpen bij een trillend apparaat?

Direct ingrijpen is noodzakelijk wanneer het trillingsniveau plotseling sterk toeneemt, de machine in ISO-zone D terechtkomt, er hoorbare mechanische schade optreedt, of wanneer de trilling gepaard gaat met warmteontwikkeling of rookontwikkeling. In deze gevallen is doorgaan met produceren een risico voor de machine, de installatie en de veiligheid.

Concrete situaties die directe actie vereisen:

Een plotselinge toename van het trillingsniveau met meer dan 25% ten opzichte van de baseline
Hoorbare mechanische geluiden zoals bonken, kraken of metaalcontact
Warmteontwikkeling aan lagers die de normale bedrijfstemperatuur significant overschrijdt
Zichtbare schade aan koppelingen, afdichtingen of bevestigingen
Rookontwikkeling of brandgeur vanuit de motor of aandrijving

Bij twijfel geldt: stilzetten en meten is altijd goedkoper dan doordraaien tot volledige uitval. Een ongeplande stilstand door een kapot lager of beschadigde wikkeling is in vrijwel elk geval duurder dan een geplande onderhoudsbeurt. Voor spoedsituaties en storingen is 24/7 ondersteuning beschikbaar, zodat de productiestilstand zo kort mogelijk blijft.

Wat is het verschil tussen trillingsanalyse en conditiemonitoring?

Trillingsanalyse is een eenmalige of periodieke meting waarbij een specialist de trillingssignalen van een machine meet en interpreteert om de huidige conditie te bepalen. Conditiemonitoring is een doorlopend systeem waarbij sensoren continu of op vaste intervallen data verzamelen, zodat trends in de tijd zichtbaar worden en afwijkingen automatisch worden gesignaleerd.

Het belangrijkste verschil zit in de continuïteit. Een trillingsanalyse geeft een momentopname: de conditie van de machine op het moment van meting. Dat is waardevol, maar een probleem dat zich ontwikkelt tussen twee meetmomenten kan onopgemerkt blijven. Conditiemonitoring vult dit gat op door continu data te verzamelen en afwijkingen direct te signaleren.

Welke aanpak het meest geschikt is, hangt af van de kritikaliteit van de installatie en de gewenste mate van zekerheid:

Trillingsanalyse is geschikt voor machines die periodiek gecontroleerd worden als onderdeel van een preventief onderhoudsprogramma
Conditiemonitoring is de aangewezen keuze voor kritische installaties waarbij uitval direct grote gevolgen heeft voor het productieproces

In de praktijk worden beide methoden vaak gecombineerd. Een periodieke trillingsanalyse door een specialist vormt de basis, terwijl een online monitoringsysteem de tussenliggende periode bewaakt. Zo ontstaat een compleet beeld van de conditie van de installatie, zowel op het moment van meting als in de periode daartussen. Metingen op locatie kunnen worden ingepland op momenten die aansluiten bij de productiecyclus, zonder onnodige stilstand.

Hoe EME helpt bij het beoordelen van trillingen

EME biedt een volledig pakket aan meetdiensten waarmee industriële bedrijven snel en betrouwbaar inzicht krijgen in de oorzaak en ernst van trillingen in hun installaties. Met meer dan 40 jaar ervaring in aandrijf- en besturingstechniek en een gecertificeerd trillingsanalist in huis, helpt EME zowel bij acute problemen als bij het opzetten van een structureel preventief onderhoudsprogramma.

Wat EME concreet voor je doet:

Uitvoeren van professionele trillingsmetingen op locatie, zonder dat de installatie stilgezet hoeft te worden
Trillingsanalyse door een gecertificeerd analist, met een helder rapport en concrete aanbevelingen
Motion amplification voor het visueel lokaliseren van trillingsbronnen in complexe installaties
Implementatie van online conditiemonitoringsystemen voor kritische installaties
Balanceren van roterende onderdelen om onbalans structureel op te lossen
Lasergestuurd uitlijnen om uitlijnfouten te corrigeren en herhaling te voorkomen
ATEX-gecertificeerde werkzaamheden voor installaties in explosiegevaarlijke omgevingen
24/7 storingsdienst voor situaties die geen uitstel dulden

Wil je weten of de trillingen in jouw installatie normaal zijn of een probleem aangeven? Neem contact op met EME en onze specialist denkt graag met je mee over de beste aanpak voor jouw situatie.

Veelgestelde vragen

Hoe vaak moet ik een trillingsmeting laten uitvoeren aan mijn machines?

De meetfrequentie hangt af van de kritikaliteit van de machine en de operationele omstandigheden. Voor kritische installaties zoals pompen, ventilatoren en elektromotoren in continue productie wordt doorgaans een interval van drie tot zes maanden aanbevolen. Machines in zware omstandigheden of met een hoge draaisnelheid kunnen vaker aandacht vereisen. Een trillingsanalist kan op basis van de machinehistorie en het productieproces een passend meetschema opstellen.

Kan ik zelf een trillingsmeting uitvoeren met een smartphone-app of goedkope sensor?

Consumenten-apps en eenvoudige sensoren kunnen globale trillingsniveaus registreren, maar zijn niet geschikt voor betrouwbare diagnose in een industriële omgeving. Ze missen de nauwkeurigheid, frequentiebereik en kalibratie die nodig zijn om lagerdefecten, uitlijnfouten of onbalans te onderscheiden. Voor een oriënterende indruk kunnen ze enige waarde bieden, maar voor beslissingen over onderhoud of stilstand is professionele meetapparatuur en interpretatie door een gecertificeerd analist onmisbaar.

Wat is het verschil tussen onbalans corrigeren en de machine opnieuw uitlijnen, en wanneer doe je welke?

Balanceren lost een ongelijke massaverdeling op in een roterend onderdeel, zoals een waaier of rotor, door gewichten toe te voegen of te verwijderen. Uitlijnen corrigeert de positie van de as van de motor ten opzichte van het aangedreven apparaat. Beide ingrepen zijn fundamenteel anders en pakken een andere oorzaak aan. Trillingsanalyse bepaalt welke van de twee — of beide — noodzakelijk is, zodat je niet onnodig ingrijpt of de verkeerde oplossing toepast.

Mijn machine staat al jaren op hetzelfde trillingsniveau. Moet ik me dan toch zorgen maken?

Een stabiel trillingsniveau over een langere periode is op zich een positief teken, maar het betekent niet automatisch dat er geen risico is. Als het niveau structureel boven de ISO-normgrens ligt, is er sprake van een chronische belasting die de levensduur van lagers, afdichtingen en koppelingen verkort. Bovendien kan een langdurig stabiel niveau plotseling veranderen door vermoeidheid van onderdelen. Een periodieke trillingsanalyse geeft inzicht in of het niveau acceptabel is en of er onderliggende oorzaken zijn die aandacht verdienen.

Wat kost een professionele trillingsmeting en weegt dat op tegen de voordelen?

De kosten van een professionele trillingsmeting zijn doorgaans een fractie van de kosten van een ongeplande stilstand of een vervangingsbeurt na volledige uitval. Een kapot lager dat tijdig gesignaleerd wordt, kan worden vervangen tijdens een geplande onderhoudsbeurt; hetzelfde lager dat faalt tijdens productie kan schade veroorzaken aan de rotor, wikkeling of aangedreven apparaat, met aanzienlijk hogere herstelkosten en productieverlies als gevolg. De return on investment van periodieke trillingsanalyse is in de meeste industriële omgevingen dan ook snel aangetoond.

Wat moet ik doen als de trillingsanalist een defect constateert maar mijn installatie niet direct stilgezet kan worden?

In dat geval stelt de analist op basis van de ernst van het defect en het trillingsprofiel een risico-inschatting op: hoe snel verslechtert de situatie waarschijnlijk, en hoelang kan de machine nog verantwoord draaien? Op basis daarvan kan een geplande stilstand worden ingepland op het vroegst mogelijke moment. Intussen is het raadzaam de machine vaker te controleren en indien mogelijk de belasting te verlagen. Sommige situaties lenen zich ook voor tijdelijke maatregelen, zoals aanpassing van de smering, om de resterende bedrijfstijd te verlengen.

Zijn trillingsnormen zoals ISO 10816 van toepassing op alle machines, of zijn er uitzonderingen?

De ISO 10816- en ISO 20816-normen zijn breed toepasbaar maar niet universeel. Ze zijn primair ontworpen voor roterende machines zoals elektromotoren, pompen, ventilatoren en compressoren. Voor specifieke machinetypen, zoals werktuigmachines, turbines of machines in de procesindustrie, bestaan aanvullende of alternatieve normen en fabrieksspecificaties. Een gecertificeerd trillingsanalist weet welke norm van toepassing is op jouw specifieke installatie en interpreteert de meetresultaten in de juiste context.

40 jaar ervaring