Obsah
1
ÚVOD
2
K D EZ A Č Í T SE SPOLEHLIVOSTÍA S Y N C H R O N N Í C H E L E K T R O M O T O R Ů
3
BEZDEMONTÁŽNÍ
14
TECHNICKÁDIAGNOSTIKA
3.1
MOŽNOSTI POSUZOVÁNÍ TECHNICKÉHO STAVU ASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ
3.2
ZAČLENĚNÍ VIBRODIAGNOSTIKY DO PRŮBĚHU TECHNICKÉHO ŽIVOTA STROJŮ ASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ
16
17
23
27
3.2.1
KONSTRUKČNÍ DIAGNOSTIKA
3.2.2
KONTROLNÍ DIAGNOSTIKA
28
3.2.3
PROVOZNÍ DIAGNOSTIKA - PROVOZNÍ SPOLEHLIVOST
29
3.2.4
DIAGNOSTIKA TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ
3 1
4
V Z N I K V I B R A C Í U ROTUJÍCÍCHSTROJŮ
28
32
4.1
ZÁKLADNÍ PRINCIPY VZNIKU VIBRACÍ
32
4.2
A N A L Ý Z A SIGNÁLŮ BUZENÝCH CHVĚNÍM
35
4.2.1
ČASOVÁ OBLAST
35
4.2.2
FREKVENČNÍ OBLAST
36
4.2.3
M O D Á L N Í OBLAST
37
4.2.4
ZÁVISLOSTI MEZI ČASOVOU, FREKVENČNÍ A MODÁLNÍ OBLASTÍ
39
4.3
5
KLASIFIKACE SIGNÁLŮ
40
M E C H A N I C K ÝP Ů V O D V I B R A C Í R O T U J Í C Í C H S T R O J Ů A A S Y N C H R O N N Í C H
ELEKTROMOTORŮ
43
5.1
43
NEVYVÁŽENOST
5.1.1
STATICKÁ NEVYVÁŽENOST
44
5.1.2
M O M E N T O V Á NEVYVÁŽENOST
45
5.1.3
KVAZISTATICKÁ NEVYVÁŽENOST
45
5.1.4
DYNAMICKÁ NEVYVÁŽENOST
46
5.2
O H N U T Á HŘÍDEL
5.3
NESOUOSOST HŘÍDLELÍ, SPOJKY, VŮLE
47 47
5.4
SPOJKY
4 8
5.5
V Ů L E V ULOŽENÍ AGREGÁTU
49
5.6
V Y Š Š Í A SUBHARMONICKÉ FREKVENCE
4 9
5.7
S A M O B U D Í C Í VIBRACE LOŽISEK
5 1
5.8
V A L I V Á LOŽISKA JAKO ZDROJ V I B R A C Í
52
5.8.1
KINEMATIKA POHYBU A OTÁČKOVÁ FREKVENCE
52
5.8.2
KINEMATIKA PŘI ČISTÉM V A L E N I
54
5.8.3
REZONANCE KONSTRUKČNÍCH DÍLŮ
56
5.8.4
S H R N U T Í PRO VIBRACE VALIVÉHO LOŽISKA
5 8
5.9
V I B R A C E P Ř E V O D O V Ý C H SKŘÍNÍ
5.10
6 1
K L U Z N Á LOŽISKA JAKO ZDROJ V I B R A C Í
6 9
5.10.1
LOŽISKOVÁ VŮLE
72
5.10.2
P ŘÍV O D OLEJE DO LOŽISKA A M A Z A C Í DRÁŽKY
73
5.10.3
MAZÁNÍ
74
5.10.4
OPOTŘEBENÍ KLUZNÝCH LOŽISEK
5.10.5
V I B R A Č N Í OPOTŘEBENÍ
75
5.10.6
ŽIVOTNOST LOŽISKA
7 6
5.10.7 5.11
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ŽIVOTNOST KLUZNÉHO LOŽISKA ZA PROVOZU N Á V R H DIAGNOSTICKÉHO S Y S T É M U
74
76 7 7
5.11.1
TRIBODIAGNOSTIKA
5.11.2
M E T O D Y SLEDOVÁNÍ STAVU OPOTŘEBENÍ STROJNÍHO ZAŘÍZENÍ
5.11.3
VIBRODIAGNOSTIKA
79
5.11.4
M O Ž N É ZÁKLADNÍ PROBLÉMY KLUZNÝCH LOŽISEK:
79
5.11.5
RENOVACE LOŽISKOVÝCH P Á N V Í
8 0
6
7 8 7 8
E L E K T R O M A G N E T I C K ÝP Ů V O D V I B R A C Í R O T U J Í C Í C H S T R O J Ů A
ASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ
8 1
6.1
H L U K ELEKTROMAGNETICKÉHO P Ů V O D U
8 2
6.2
H L U K MECHANICKÉHO P Ů V O D U
8 3
6.3
ELEKTROMAGNETICKÝ HLUK ASYNCHRONNÍCH STROJŮ
6.3.1
V L I V STUPŇOVÝCH HARMONICKÝCH NA RADIÁLNÍ SÍLY
8 5 85
6.3.2
V L I V DRÁŽKOVÁNÍ STATORU A ROTORU
9 0
6.3.3
V L I V DEFORMACE VZDUCHOVÉ MEZERY
9 1
6.3.4
V L I V NEHARMONICKÉHO NAPÁJENÍ
9 2
7
P R I N C I PA S Y N C H R O N N Í H O E L E K T R O M O T O R U
9 4
7.1
PRINCIP PŮSOBENÍ A S Y N C H R O N N Í H O M O T O R U
9 5
7.2
U S P O Ř Á D Á N Í ASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ
9 6
7.3
V I N U T Í INDUKČNÍCH STROJŮ
100
8.1
POSUZOVÁNÍ STROJŮ NA ZÁKLADĚ ZNALOSTI SKUTEČNÉHO TECHNICKÉHO STAVU OBJEKTU
8.2
ZPŮSOBY OVĚŘOVÁNÍ TECHNICKÉHO STAVU STROJŮ POMOCÍ TECHNICKÉ BEZDEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKY
103
8.3
ÚČINNOST ZAVEDENÍ BEZDEMONTÁŽNÍ TECHNICKÉ DIAGNOSTIKY OBECNĚ
105
8.4
EFEKTY ZAVEDENÍ TECHNICKÉ BEZDEMONTÁŽNÍ TECHNICKÉ DIAGNOSTIKY
107
102
8.4.1
ALTERNATIVNÍ NÁVRHY VYČÍSLENÍ EKONOMICKÉHO PŘÍNOSU TECHNICKÉ DIAGNOSTIKY PŘI ÚDRŽBĚ HMOTNÉHO INVESTIČNÍHO MAJETKU
8.5
108
TECHNICKÁ BEZDEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKA STROJŮ V APLIKACI N A STROJNÍ ZAŘÍZENÍ A ASYNCHRONNÍ ELEKTROMOTORY
8.5.1 8.5.2
STROJE S JEDNODUCHOU KINEMATIKOU
110 110
DIAGNOSTIKA STROJŮ SE SLOŽITOU KINEMATIKOU
110
8.6
DIAGNOSTICKÁ METODA A DIAGNOSTICKÝ PARAMETR
111
8.7
VIBRODIAGNOSTICKÁ MĚŘENÍ VIBRACÍ
111
8.7.1 8.8
PŘÍPRAVA MĚŘENÍ MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ
111 113
8.8.1
ZPŮSOB VIBRODIAGNOSTICKÝCH MĚŘENÍ STROJŮ SE SLOŽITOU KINEMATIKOU
116
8.8.2
INTENZITA MĚŘENÍ
117
8.8.3
KVALIFIKACE PRACOVNÍKŮ
117
8.8.4
RUTINNÍ ČINNOST ÚTVARU BEZDEMONTÁŽNÍ TECHNICKÉ DIAGNOSTIKY
118
8.8.5
ZKUŠENOSTI SE ZAVÁDĚNÍM BEZDEMONTÁŽNÍ TECHNICKÉ DIAGNOSTIKY
118
9
M E T O D I K AP R O P R O V Á D Ě N Í V I B R A Č N Í D I A G N O S T I K Y S T R O J Ů SE S L O Ž I T O U
KINEMATIKOU
119
9.1
URČENÍ MĚŘÍCÍCH BODŮ
119
9.2
URČENÍ LOŽISKOVÝCH A ZUBOVÝCH FREKVENCÍ
10
B E Z D E M O N T Á Ž N ÍTECHNICKÁDIAGNOSTIKAE L E K T R O M O T O R U
10.1
VIBRODIAGNOSTIKA
10.2
ZKOUŠKA V Ý K O N O V Ý C H PARAMETRŮ
10.2.1 10.2.2 10.2.3
ZKRATY V MAGNETICKÝCH OBVODECH PŘERUŠENÉ ROTOROVÉ VINUTÍ ŠPATNĚ
PROVEDENÁ IZOLACE VINUTÍ
120
123
123 126 127 129 129
10.2.4
NEDOKONALÁ IMPREGNACE VINUTÍ
129
10.2.5
DIAGNOSTIKA IZOLACE
130
1 1 V L I V N E S Y M E T R I E E L E K T R O M A G N E T I C K É H O P O L E E L E K T R O M O T O R UN A POHÁNĚNÝMECHANISMUS
11.1
11.2 11.3
IDENTIFIKACE PORUCHY ELEKTROMOTORU ZAPŘÍČINĚNÉ NESYMETRII ELEKTROMAGNETICKÉHO POLE A JEHO VLIV NA POHÁNĚNÝ MECHANISMUS
143
M E T O D A V Y V A Ž O V Á N Í NELINEÁRNÍCH SOUSTAV
147
EXPERIMENTÁLNI
SIMULACE A A N A L Ý Z A NESYMETRIE ELEKTROAGNETICKÉHO POLE
ASYNCHRONNÍHO ELEKTROMOTORU 11.3.1 11.3.2 11.4
142
NÁVRH KONSTRUKCE ZKUŠEBNÍHO AGREGÁTU ZAPOJENÍ AGREGÁTU A ŘÍZENÍ OTÁČEK POSTU MĚŘENÍ PŘI ZJIŠŤOVÁNI NELINEARITY ELEKTROMAGNETICKÉ POLE
151 151 152 153
11.4.1
POLOHA STATORU VŮČI ROTORU UPRAVENÉHO ELEKTROMOTORU
154
11.4.2
MĚŘENÍ VIBRACÍ NA EXPERIMENTÁLNÍM MODELU
154
11.4.3
MĚŘENÍ TEPLOTNÍCH POLÍ AGREGÁTU
155
11.4.4
M Ě Ř E N Í ELEKTRICKÝCH VELIČIN AGREGÁTU
157
11.5
A N A L Ý Z A CELKOVÝCH HODNOT VIBRACÍ A FREKVENČNÍCH SPEKTER VIBRACÍ
11.6
V Y H O D N O C E N Í VLIVU NESYMETRICKÉHO ELEKTROMAGNETICKÉHO POLE NA VIBRACE ELEKTROMOTORU V ZÁVISLOSTI NA VELIKOSTI VZDUCHOVÉ MEZERY
11.6.1
A N A L Ý Z A ELEKTRICKÝCH VELIČIN
157
159 160
11.7
M E T O D I K A STANOVENÍ KVALITY SYMETRIE ELEKTROMAGNETICKÉHO POLE POMOCÍ A N A L Ý Z Y
11.8
EXPERIMENTÁLNÍ STANOVENÍ V L I V U NEVYVÁŽENOSTI ROTORU ASYNCHRONNÍHO
VIBRACÍ
164
ELEKTRICKÉHO MOTORU NA VLASTNÍ MECHANICKOU SOUSTAVU A POHÁNĚNÝ MECHANIZMUS
12
167
O B V Y K L Á F R E K V E N Č N Í S P E K T R AZ Á V A D P O H O N Ů A A S Y N C H R O N N Í C H
ELEKTROMOTORŮ
170
12.1
170
NEVYVÁHA
12.1.1
STATICKÁ NEVYVÁHA
170
12.1.2
M O M E N T O V Á NEVÝVAHA
171
12.1.3
N E V Y V Á H A PŘEVISLÉHO ROTORU
172
12.1.4
EXCENTRICKÝ STŘED OTÁČENÍ
172
OHNUTÁ HŘÍDEL
173
12.1.5 12.2
NESOUOSOST
174
12.2.1
ÚHLOVÁ NESOUOSOST
174
12.2.2
ROVNOBĚŽNÁ NESOUOSOST
174
12.2.3
NESOUOSÉ LOŽISKO
12.3
175
REZONANCE
176
12.4
MECHANICKÉ UVOLNĚNÍ
176
12.5
PŘIDÍRÁNÍ ROTORU
177
12.6
K L U Z N Á LOŽISKA
178
12.6.1
OPOTŘEBENÍ NEBO VŮLE
178
12.6.2
NESTABILITA OLEJOVÉHO FILMU, VÍŘENÍ OLEJE
179
12.6.3 12.7
NESTABILITA OLEJOVÉHO FILMU, TLUČENÍ OLEJE
180
V A L I V Á LOŽISKA
180
12.7.1
1 . FÁZE PORUCHY VALIVÉHO LOŽISKA
180
12.7.2
2 . FÁZE PORUCHY VALIVÉHO LOŽISKA
181
12.7.3
3 . FÁZE PORUCHY VALIVÉHO LOŽISKA
182
12.7.4
4 . FÁZE PORUCHY VALIVÉHO LOŽISKA
182
12.8
LOPATKOVÉ FREKVENCE
12.9
TURBULENCE
183 184
12.10
K AV ITACE
185
12.11
OZUBENÉ PŘEVODY
185
12.11.1
SPEKTRUM OZUBENÉHO PŘEVODU
12.11.2
OPOTŘEBENÍ ZUBŮ
186
12.11.3
ZATÍŽENÍ ZUBU
187
12.11.4
EXCENTRICITA KOLA
187
12.11.5
NESOUOSOST KOL
188
12.11.6
H L E D Á N Í PROBLÉMU OZUBENÍ
189
Z L O M E N Ý ZUB
189
12.11.7 12.12 12.12.1
185
P R O B L É M Y N A ELEKTRICKÝCH T O Č I V Ý C H STROJÍCH
190
MAGNETICKO-MECHANICKÉ Z Á V A D Y STATORU ASYNCHRONNÍHO ELEKTROMOTORU 1 9 0
12.12.2
EXCENTRICKÝ ROTOR ASYNCHRONNÍHO ELEKTROMOTORU
190
12.12.3
ROTOROVÉ PROBLÉMY ASYNCHRONNÍHO ELEKTROMOTORU
191
12.13 12.13.1
PROBLÉMY Ř E M E N O V Ý C H P O H O N Ů
192
V A D N É ŘEMENY
192
12.13.2
NESOUOSOST ŘEMENE A KLADKY
192
12.13.3
EXCENTRICITA KLADKY
193
1 3
S T A N O V E N Í M A X I M Á L N Ě P Ř Í P U S T N Ý C HH O D N O T V I B R A C Í P R O V O Z O V A N Ý C H
STROJŮ
194
13.1
N Á R Ů S T V I B R A C Í V URČITÉM NÁSOBKU REFERENČNÍHO SPEKTRA
13.2
POSOUZENÍ P O R O V N Á N Í M N A M Ě Ř E N Ý C H H O D N O T S M E Z N Í M I H O D N O T A M I Z N O R E M A
194
SMĚRNIC
195
13.2.1
STATISTICKÉ METODY V Ý P O Č T U M A X I M Á L N Í C H HODNOT VIBRACÍ
200 202
13.2.2
S T A N O V E N Í M A X I M Á L N Ě PŘÍPUSTNÝCH HODNOT VIBRACÍ ZE ZATÍŽENÍ LOŽISKA
13.2.3
U R Č E N Í M A X I M Á L N Ě PŘÍPUSTNÝCH HODNOT VIBRACÍ PRO DIAGNOSTIKOVANÁ LOŽISKA STROJE SE SLOŽITOU KINEMATIKOU, KTERÝM JE D O B Ý V A C Í KOMBAJN
208
13.2.4
A N A L Ý Z A NAMĚŘENÝCH HODNOT
210
14
P O H O N N É M E C H A N I S M Y A JEJÍCH N E D O S T A T K Y
213
14.1
PODDIMENZOVANÝ PŘÍVOD POHÁNĚCÍ ENERGIE
14.2
PŘI POUŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE REGULOVANÉ STŘÍDAČI, SÍŤ JE ŠPATNĚ NEDOSTATEČNĚ
214
14.3
NELINEARITY SYSTÉMU REGULACE OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH ELEKTROMOTORŮ S KOTVOU KROUŽKOVOU
234
14.4
NEDOSTATEČNĚ A NEKVALITNĚ PROVEDENÝ ZÁKLAD POD POHON
240
NAVRŽENA
223
14.5
PORUŠENÝ ZÁKLAD POHONU PROVOZOVÁNÍM
245
14.6
MĚKKÝ ZÁKLADOVÝ RÁM POD POHONEM
254 255
14.7
NEODBORNĚ PROVEDENÁ MONTÁŽ POHONU NA ZÁKLADOVÝ RÁM
14.8
V L I V POHONU NA PROSTŘEDÍ A PROSTŘEDÍ NA POHON
14.9
NEVYHOVUJÍCÍ SOUOSOST HNACÍHO A HNANÉHO MECHANISMU
257 POHONU
259
14.10
REZONANCE POHONU
265
14.11
V Ý R O B N Í NEBO PROVOZNÍ ZÁVADY NA HNACÍM A HNANÉM MECHANISMU
269
14.12
ŠPATNĚ PROVEDENÁ FREKVENČNÍ ANALÝZA NAMĚŘENÝCH SPEKTER
14.13
MĚŘENÍ PROVEDENO POUZE NA STROJNÍ NEBO ELEKTRICKÉ ČÁSTI POHONU
286
14.14
KONSTRUKČNÍ NEZNALOST DIAGNOSTIKOVANÉHO POHONU
286
V JEDNOTLIVÝCH BODECH POHONU
280
15
DOSLOV
288
16
PUBLIKACE
290
17
SEZNAM LITERATURY
295
