Technická diagnostika - vibrodiagnostika

Bezdemontážní a nedestruktivní kontrola stavu rotačních strojních zařízení využívající generované vibrace jako zdroj informací o stavu zařízení.

  • zjištění vibračního stavu stroje
  • zjištění příčin vzniku vibrací / nevývaha , ustavení , uvolnění , ložiska ,vůle , ozubení , lopatky ,kavitace,rezonance apod./
  • zjištění stavu ložisek a z trendu hodnot určení jejich výdržnosti
  • zjištění stavu a kvality mazání

Technická diagnostika se provádí špičkovými diagnostickými přístroji při běžných provozních podmínkách diagnostikovaného stroje,za účelem včasného odhalení možné závady.Předchází se tak neplánovaným výrobním prostojům a několikanásobně vyšším nákladům na odstranění vzniklé závady.


PŘÍSTROJE

LEONOVA INFINITY SPM

- ruční analyzátor a datakolektor stavu strojů měřící rázové pulsy, vibrace, rychlost, zrychlení, výchylku, obálku ENVELOP, SPM analýzu, stav mazacího filmu, otáčky

ADASH 4400

- ruční analyzátor ,datakolektor a rekordér měřených signálů, záznam rychlosti, zrychlení, obálky ENVELOP, rozběh a doběh stroje,stav mazacího filmu, otáčky, funkce okamžitého ohodnocení stavu stroje

MICROLOG CMVA 10 SKF

- ruční analyzátor a datakolektor stavu strojů měřící rychlost, zrychlení,obálku ENVELOP

CMMS CHECKER

- ruční analyzátor, datakolektor stavu strojů měřící rychlost, zrychlení, obálky ENVELOP, stav mazacího filmu, funkce okamžitého ohodnocení stavu stroje

SPM 10

- ruční analyzátor a datakolektor stavu strojů měřící rázové pulsy, vibrace,stav mazacího filmu

NEVÝVAHA

Nejčastější zdroj vibrací projevující se na otáčkové frekvenci stroje.Projeví se tehdy nejsou-li osa těžiště a osa otáčení shodné.Rozlišujeme tři hlavní typy nevývahy – statická , dynamická , momentová.Nevývaha bývá způsobena více vlivy.Patří mezi ně výrobní a montážní nepřesnosti,nánosy materiálu na lopatkách oběžných kol,opotřebování rotujících částí,tepelné deformace apod.

Nevývaha má za následek velké dynamické zatížení ložisek , dochází k poškození valivých ploch a povrchu, zhorší se – nebo úplně zmizí mazací film a následně dochází k havárii.

Na obrázku frekvenční spektrum nevývahy s dominantní otáčkovou frekvencí.

frekvenční spektrum nevývahy s dominantní otáčkovou frekvencí

NESOUOSOST

Druhým nejrozšířenějším zdrojem vibrací a příčinou vzniku poruch je nesouosost.O nesouososti mluvíme tehdy , když hřídele,spojky,řemenice a ložiska nejsou vyrovnány do společné osy.Rozpoznáváme dva základní typy nesouososti – úhlová , paralelní případně jejich kombinace.Nesouosost může být způsobena nesprávným vyrovnáním soustrojí,tepelnou dilatací,špatnými základy,špatnou spojkou / řemenicí / a jejími komponenty,silami přenášejícími se z potrubí apod.

Nesouosost má za následek velké dynamické zatížení a následné poškození spojek,řemenic,ložisek ,těsnění a ucpávek,zvyšuje elektrickou zátěž elektromotorů a tím zvyšuje náklady na provoz , které následně končí havárií.Nesouosost je nejčastěji diagnostikována v axiálním směru na otáčkové frekvenci s přítomností dvounásobku této frekvence případně se špičkou na tomto násobku.

Na obrázku frekvenční spektrum nesouososti s dominantním dvounásobkem otáčkové frekvence v axiálním směru.

nesouosost

UVOLNĚNÍ, VŮLE

Příčinou diagnostikovaného uvolnění a vůlí jsou volné kotevní šrouby , praskliny – trhliny konstrukce,uvolnění rotujících dílů,opotřebované díly a jejich uložení.Uvolnění je nejčastěji diagnostikováno jako řada neobvyklých a vysokých násobků otáčkové frekvence často doplněná o jejich půl násobky.Otáčková frekvence není vždy dominantní.

Na obrázku frekvenční spektrum vůlí s dominantním dvounásobkem otáčkové frekvence a množstvím harmonických násobků.

frekvenční spektrum vůlí  s dominantním dvounásobkem otáčkové frekvence a množstvím harmonických násobků

OHNUTÁ HŘÍDEL

Příčinou diagnostikované ohnuté hřídele je nesprávná manipulace,tepelné působení,ohnutí za studena.Ohnutá hřídel je diagnostikována podobně jako nesouosost s harmonickými násobky. Doporučuje se proměření fáze.

OSTATNÍ PROBLÉMY

  • lopatkové frekvence
  • zubové frekvence
  • řemenové frekvence
  • rezonance
  • kavitace
  • elektrické závady
  • vibrace způsobené průchodem lopatel
  • vibrace způsobené záběrem ozubených kol a soukolí
  • vibrace způsobené řemenovými převody
  • řemenové převody
  • čerpadla
  • elektromotory

DIAGNOSTIKA LOŽISEK

K určení a vyhodnocení stavu valivých ložisek lze použít celou řadu ověřených a vyzkoušených metod.Renomované firmy zabývající se problematikou ložisek vytvořily software vycházející z praxe.Nejjednodušším způsobem diagnostiky začínajícího problému je nárůst teploty.To však je ve většině případů již závěrečná fáze v životnosti ložiska.Tomuto stavu má v co největší míře zabránit diagnostika.Diagnostika stavu ložisek vychází stejně jako ostatní hodnocená poškození strojů z měření vibrací.Ze získaných hodnot vibrací jsou pomocí filtrů , převodníků a předem předvoleného měřícího místa zobrazeny jen frekvence týkající se stavu ložiska.

Diagnostikované závady ložisek tzv.ložiskové frekvence má za následek :

  • opotřebení stykových ploch / kov-kov / tzv.pitting jako důsledek styku valivého tělesa s kroužkem ložiska vlivem kontaktní únavy
  • nevývaha
  • nesouosost
  • překročení únosnosti ložiska
  • nesprávná montáž
  • nevhodné skladování
  • špatná údržba
  • nekvalitní mazivo / mazací film /
  • koroze
  • průchod elektrického proudu

Diagnostiku stavu ložisek vyhodnocujeme :

  • metodou rázových pulsů LR/HR
  • SPM spektrum
  • frekvenční analýza
  • obálková analýza ENVELOP

Ze získaných hodnot vibrací a rázových pulsů lze určit okamžitý stav ložiska , stav mazacího filmu,stav povrchu a v případě ,že se jedná o pravidelně měřený stroj , lze z trendu hodnot určit výdržnost ložiska.

Záznam trendu hodnot stavu ložiska z pravidelné pochůzky :

  • u ložiska ventilátoru došlo k prudkému nárůstu hodnot rázových pulsů LR/HR
  • došlo ke ztrátě mazacího filmu LUB a k výraznému nárůstu COND čísla stavu povrchu
  • špatný stav ložisek potvrdila i obálka zrychlení ENVELOP
  • po opravě došlo i k výraznému poklesu vibrací
Diagnostika stavu ložisek Diagnostika stavu ložisek Diagnostika stavu ložisek Diagnostika stavu ložisek
TPCA Kolín
Holcim cementárna práchovice
Auto Škoda Mladá Boleslav
Knauf insulations Krupka
Kronospan Jihlava
Lhois vápenka Čertovy schody Tmáň
Ronal Čívice Jičín
Sako Brno - Kolín