Vibrationsanalyse

Die Vibrationsanalyse zeigt das Signalspektrum an, das der Sensor aufnimmt. Vibrationen sind Schwingungen, die auf verschiedenen Frequenzen zugleich auftreten. Ein Vibrationssignal kann also nicht nur eine Frequenz enthalten, sondern eine ganze Reihe. Diese Ansammlung von Frequenzen nennt man "Spektrum"

Das Spektrum der Analyse wird etwas einmal in 2 Sekunden berechnet, und basiert auf einer Signalprobe von 0.1 Sekunden. Die Anzeige wird also laufend aktualisiert.

Um trotz laufender Aktualisierung den maximalen Stand des Spektrums erkennen zu können, wird das Maximum jeder Frequenz in hellgrüner Farbe angezeigt und gespeichert. DIe Anzeige kann mit einem Klick auf das Diagramm gelöscht werden, sie wird ab da neu aufgebaut.

 

Wenn man über das Diagramm fährt, wird ein Cursor angezeigt, der die Frequenz an der Cursorposition anzeigt. Zusätzlich wird die Frequenz auch gleich in RPMs umgerechnet, um die Vibrationen besser zuordnen zu können.

 Wenn man den Heli ohne Blätter auf der Werkbank laufen läßt, werden sich verschiedene "Peaks" auf der Anzeige ausbilden. Diese sind zudem meist noch abhängig von der Drehzahl, sowohl in der Höhe als auch in der Frequenz. Mit dem Cursor kann man nun feststellen, auf welcher Frequenz das maximum liegt. Mit der Drehzahl läßt sich abschätzen von welchem drehenden Element die Vibration stammt. Wenn die Getriebeübersetzung bekannt ist, ist die Analyse entsprechend klarer, da man die Drehzahlen direkt errechnen kann.


Anwendungsbeispiel:

Mein T-Rex 450 hatte nach dem Wiederaufbau nach einem Crash (Pilotenfehler) unerklärliche Vibrationsprobleme. Man konnte dies sehr deutlich an einer unruhigen Rotorebene sehen so wie der Heli lief. Ebenso zitterte die Heckfinne etwas und es waren Vibrationen im Ansatz zu hören.

Als erstes empfiehlt sich dann immer ein Probelauf ohne Haupt- und Heckrotorblätter zu machen. Dabei kann man dann schön erkennen ob irgendwelche Wellen unrund laufen sind oder Kugellager knacken.

 Ich konzentriere mich jetzt auf den 1. Peak welcher ja vom Hauptrotor kommt. Man kann nun den Hauptrotor komplett abnehmen und schauen ob dieser dann verschwindet, was bei mir der Fall war. Also liegts vermutlich nicht an der Hauptwelle oder Freilauf bzw. Hauptzahnrad. Eine genaue Inspektion des Rotorkopfes brachte dann eine leicht verbogene Blattlagerwelle zu Tage. Nachdem diese ersetzt und der Kopf wieder montiert war sah es dann so aus:

Im nächsten Schritt habe ich mir das Heck vorgenommen. Hier gibt es nun auch 2 Möglichkeiten, entweder ist die Einheit aus Nabe und Blatthalter oder die Welle selbst ursächlich. Da ich eine neue Welle gerade greifbar hatte wurde diese eingebaut, was den Peak auf dem Heck nochmals deutlich absenkte.

Nach der Montage der Heckblätter ist nun etwas mehr Last ins System gekommen, der Motor arbeitet mehr und somit kommen auch da mehr Vibrationen von ihm durch. Dieses äußert sich aufgrund der hohen Frequenzen welche außerhalb der Meßauflösung des Sensors liegen können oftmals nicht als Peak sondern als "Graswuchs" am unteren Bildrand. Ich weiß also nun daß bei weiteren Beanstandungen der Motor auch eine Ursache sein könnte. Allerdings waren selbst mit diesem Spektrum an den Taumelscheibenservos keine abnormalen Bewegungen zu erkennen also kann man das im Moment dabei belassen.

Jetzt ist alles fertig, defekte Teile wurden erkannt und getauscht sowie das System bestmöglich gewuchtet. Etwas Vibration bleibt immer drin, das läßt sich nicht verhindern. Aber man kann hier schön sehen daß ich mit allen Werten durch die Maßnahmen deutliche Verbesserungen erzielt habe was sich natürlich im Flugverhalten wiederspiegelt.