Korszerű Diagnosztikai Módszerek

Korszerű Diagnosztikai Módszerek Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Fszt. 29.

3. Előadás Rezgésmérés műszerek és módszerek

A gépek rezgései „

„

„

A gépek nem merev testek, ezért részeik egymástól teljesen eltérő módon is rezeghetnek. A rezgéseknek egyidejűleg több oka lehet, ezért a gépek rezgése mindig összetett. A gépek mért rezgése az egyes helyekről, a különféle meghibásodási okokból származó eltérő erősségű, frekvenciájú és fázisszögű rezgések eredője.

Összetett gép rezgés időjel In/sec S/W CIRC PUMP #2

Rezgés gyorsulás, g

LR: AXIAL

0.5

RPM: 1720

SAMPLE

0.4

ID: 243 MOTOR, FREE END

0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 0

0.25

0.5

Idő, sec

0.75

1

Néhány alapfogalom ismétlés „ „ „

„

„

„

Amplitúdó: A tömegközépponthoz képest megtett legnagyobb kitérés. Frekvencia: Az egy másodperc alatt megtett mozgási ciklusok száma. Harmonikus (vagy alapharmonikus): a forgórész üzemi fordulatszámának megfelelő frekvencia. (Másodpercenkénti fordulatszám vagy ciklusszám.) Felharmonikus: Az többszöröse. Rezgési spektrum:

alapharmonikus Az

egyes

egész-számú

rezgésösszetevők

ábrázolása frekvencia-amplitúdó dimenzióban. Rezonancia: Egy rendszernek rezonanciája van gerjesztett lengésben, amikor a gerjesztő frekvenciának bármilyen kis változása a rendszer válaszának csökkenését eredményezi

Rezgésvizsgálat „

„

A gépek alkatrészeinek működésközbeni alternáló mozgása, egymáshoz ütődése, felületi és geometriai hibák. a forgó mozgású alkatrészek kiegyensúlyozatlansága a rendszer elemeiben rezgőmozgást okoz. Az üzemelés során az elhasználódás miatt a rezgések erőssége változik. A gépek műszeres rezgésvizsgálatakor a mechanikai rezgéseket villamos jellé kell átalakítani és így a mechanikai rezgések jellemzőit tartalmazó villamos jeleket mérjük, ill. elemezzük.

A rezgésmérés alkalmas: csapágyak, „ fogaskerekek, „ mechanikus hajtóművek, „ hidraulikus rendszerek, „ villamos forgógépek, „ ill. minden olyan részegység, fődarab vizsgálatára, amelyekben az alkatrészek elhasználódása, kiegyensúlyozatlansága rezgést kelt. „

„

„

„

„

Természetes, hogy a gépek állapotát a rezgések szintjével kapcsoljuk össze. Késő azonban, ha egy gépről csak akkor derül ki, hogy nincs megfelelő műszaki állapotban, ha már szét akar esni A műszeres vizsgálatokkal ezek a hibák elkerülhetők

Hányszor tapintottunk már meg egy gépet, hogy megnézzük, jól működik-e? Egy kis tapasztalattal kifejlődik egy érzék, hogy mi utal normális és mi nem normális üzemelésre a gépen.

A kádgörbe gyakorlati használata

Rezgés út, sebesség és gyorsulás összefüggése

Rezgés kitérés érzékelő felépítése Alkalmazása alacsony fordulatszám esetén max. 500 RPM-ig

Rezgés sebesség érzékelő felépítése Alkalmazása közepes fordulatszám esetén max. 3000 RPM-ig

Rezgés gyorsulás érzékelő felépítése Alkalmazása magas fordulatszám esetén

Rezgés gyorsulásérzékelő részei

Rezgés érzékelők rögzítése

Egyszerű rezgésmérő műszerek, rezgésmérő ceruza Jellemzők: „ Rezgéssebesség 10-1000 Hz fix. frekvencia tartomány RMS érték mérése „ csapágy jellemző mérése Envelop rezgésgyorsulás „ Egyszerű kezelés „ Gyors mérés „ Pontatlan mérő erő a kézi hozzászorítás miatt „ Adatrögzítés és feldolgozás nehézkes, kézzel történik, egyszerűen felírjuk az adatokat, „ Kiértékelés szoftverrel, vagy Excel táblázat, trend elemzés

PICOLOG rezgés-mérő és mérési adatgyűjtő „

„

„

„

„ „ „

„

Feladat orientált számítógép, szoftver, hardver, memória Rezgéssebesség, rezgéskitérés 10-1.000 Hz RMS csapágy jellemző mérése Envelop rezgésgyorsulás, csúcs és átlagérték SEE mérés kenési elégtelenség mérése, csak cseruzával Egyszerű kezelés Gyors mérés Pontos mérő erő, mágnesesen rögzített érzékelő miatt Mérés és adatrögzítés egy gombnyomásra

Adattárolás, feldolgozás kiértékelés, dokumentálás szoftver segítségével Spektrumot nem, csak rezgésösszeg számértéket ad a mérési eredmény

Diagnosztikai mérő eszköz készlet (példa)

„

„

„

„

„ „ „

„

„

„

Feladat orientált számítógép, MICROLOG rezgésszoftver, hardver, memória Rezgéssebesség, rezgéskitérés 0- analizátor és mérési 20.000 Hz RMS, PtP, Peak csapágy jellemző mérése Envelop adatgyűjő rezgésgyorsulás, csúcs és átlagérték SEE mérés kenési elégtelenség mérése Bonyolultabb kezelés Mérési idő a feladattól függ Pontos mérő erő, mágnesesen rögzített érzékelő miatt Mérés és adatrögzítés egy gombnyomásra Adattárolás, feldolgozás kiértékelés, dokumentálás szoftverben és a gépről is Spektrumot és számértéket is ad

A MICROLOG RENDSZER

Analizátor opcionális tartozékok

MICROLOG Rezgés - Analizátor opcionális tartozékai STROBOSZKÓP ÉS OPTIKAI FÁZIS REFERENCIA MÉRŐ

Rezgés védelmi rendszerek, rezgésőrök

Rezgésdiagnosztika – MCT rezgésőr Mit mér? „8 fajta szűrővel kapható (későbbiekben nem állítható) rezgéssebesség és envelop mérésre. „Ajánlott csapágyanként két egység használata (rezgéssebesség + envelop modul). „Kimenetek: „Feszültség és áram kimenet (arányos a mért rezgésértékkel). „Beállítható riasztási szint átlépésekor behúz egy relét, amire bármi köthető (lámpa, sziréna, stb.). „

Telepített rezgésmérési rendszer

Az időszakos rezgésdiagnosztikai vizsgálat általános sorrendje 1. A vizsgálat tárgyát képező gép műszaki adatainak és felépítésének megismerése „ „ „ „

Felépítés, alapozás, főbb alkatrészek Fordulatszámok Csapágy, fogaskerék és egyéb adatok A gép működésének terhelési módjai

2. Mérési terv és mérési útvonal elkészítése az adatbázis kezelő szoftverben 3. Mérési útvonal letöltése az analizátorba 4. Rezgésmérés, a mérési tervnek megfelelően 5. Adatok visszatöltése 6. Mérési eredmények kiértékelése, dokumentálása

Rezgésmérési irányok VERTIKÁLIS

HORIZONTÁLIS AXIÁLIS

Mérőpontok kialakításának szabályai 1. A csapágy és gyorsulásmérő között a legkisebb 2. 3.

távolság legyen. A jel csak egyszer léphet át az anyaghatáron, ez pedig csak a csapágy és a ház között lehetséges. A mérési pont csak a csapágy terhelési zónájában lehet.

PÉLDA A SZÜKSÉGES MÉRÉSI HELYEK ÉS IRÁNYOK KIALAKÍTÁSÁRA 1 VER

2 VER 3 VER

4 VER

4 AXI

2 AXI

1 HOR

2 HOR

3 HOR

4 HOR

CENTRIFUGÁL SZIVATTYÚ ESETÉBEN

Rezgésmérés eredményeinek kiértékelése

A megengedhető rezgéssebesség szintek ISO 10816 szerint Géposztályok

A rezgéssebesség effektív értéke frekvenciatartományban [mm/s] jó

elfogadható nem kielégítő

10-1000

veszélyesen magas

0 - 0,71 0,71 - 1,8

1,8 - 4,5

4,5 felett

II. oszt. közepes gépek 75 kW-ig

0 - 1,2

1,2 - 2,8

2,8 - 7,1

7,1 felett

III. oszt nagy gépek 300 kW -ig merev alapozással

0 - 1,8

1,8 - 4,5

4,5 - 11,2

11,2 felett

III. oszt nagy gépek 300 kW -ig rugalmas alapozással

0 - 2,8

2,8 - 7,1

7,1 - 18

18 felett

I. oszt. kis gépek 15 kW-ig

Hz

Rezgésdiagnosztika – Rezgés - spektrum

– A rezgés amplitúdó a hiba súlyosságára ad utalást. – A rezgés frekvenciája a hiba forrására ad utalást.

Komplex „multi paraméteres” rezgésvizsgálat > a különböző frekvencia tartományok más-más alkatrész hibájára, tönkremenetelére utalnak

tim

y nc e qu e r f

e

low

q. re f h hig

q. fre

Az egyedi rezgések összege adja a komplex (összetett) időjelet.

Komplex időjel

A rezgésdiagnosztikai mérésekkel kimutatható hibák : „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

Statikus és dinamikus kiegyensúlyozatlanság Tengely-beállítási hibák Gördülőcsapágyak tönkremenetele, kenési problémái Siklócsapágyak tönkremenetele Fogaskerék hajtások meghibásodásai (kopás, törés) Szíjhajtások beállítási és rezonanciás problémái Gépek alapozási hibái Fellazulások, mechanikai lazaságok Vázszerkezetek rögzítési, merevségi problémái Villamos motorok elektromos és csapágyhibái, stb.

A rezgésdiagnosztikai mérésekkel kimutatható hibák

A REZGÉSMÉRÉSSEL KIMUTATHATÓ HIBÁK MEGJELENÉSE A REZGÉS SPEKTRUMBAN

Kenési problémák kimutatása

Kenési problémák kimutatása

Kenési problémák kimutatása

A rezgésgyorsulás és a SEE technológia hiba előrejelző képesség összehasonlítása