Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

SPM HD - Jedyna metoda w pełni kontrolująca stan łożysk tocznych Andrzej Skrzypkowski AS Instrument Polska.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "SPM HD - Jedyna metoda w pełni kontrolująca stan łożysk tocznych Andrzej Skrzypkowski AS Instrument Polska."— Zapis prezentacji:

1

2 SPM HD - Jedyna metoda w pełni kontrolująca stan łożysk tocznych Andrzej Skrzypkowski AS Instrument Polska

3 Zniszczenie łożysk ( ok. 80 %) Bezpośrednie przyczyny awarii maszyn Niewspół - osiowość Powiększone luzy Sztywność konstrukcji Uszkodzenie przekładni zębatej Niewywa- żenie Pozostałe

4 Statystyka przyczyn uszkodzeń łożysk tocznych wg Producentów łożysk Przyczyna uszkodzeniaProcentowy udział Złe smarowanie36% Zmęczenie34% Zły montaż16% Zanieczyszczenia14%

5 Metody znormalizowane 1.Metoda pomiaru RMS prędkości drgań zgodnie z normą ISO [1974] 2.Metoda pomiaru drgań całkowitych zgodnie z normą ISO [1998] Metody nieznormalizowane 1.Analiza widmowa drgań FFT 2.Metoda analizy obwiedni sygnałów drganiowych 3.Inne metody uzupełniające ( pomiar temperatury, ultradźwiękowo, osłuch stetoskopem, kontrola smaru, oględziny, inne ) Metody specjalizowane 1.Spike Energy Spectrum [ gSE ] firmy Rockwell Automation ENTEK 2.PeakVue firmy CSI / Emerson 3.SEE ( Spectral Emitted Energy ) firmy SKF 4.ENV Acc i HFD firmy SKF 5.BCU ( Bearing Condition Unit ) firmy SCHENCK 6.SPM ® ( Shock Pulse Method ) i SPM HD ® ( Shock Pulse Method Higher Definition) firmy SPM Instrument AB Metody diagnostyczne stosowane do kontroli łożysk tocznych

6 RMS Pik Pik-do-Pika ISO Definicja RMS RMS =

7 ISO Kierunki pomiarowe Poziomy Pionowy Osiowy

8 ISO Prędkość drgań Hz mm/s RMS in/s RMS

9 ISO Klasyfikacja urządzeń 1 - Wytyczne ogólne. 2 - Duże, lądowe zestawy generatorów z turbiną parową > 50MW. 3 - Maszyny przemysłowe > 15kW i prędkością obrotową pomiędzy 120 – obr/min. 4 - Zestawy napędzane turbiną gazową oprócz lotniczych. 5 - Zestawy maszyn w instalacjach pompowych i zasilania hydraulicznego. 6 - Maszyny pracujące posuwisto-zwrotnie o mocy powyżej > 100kW.

10 ISO , Wytyczne ogólne Pomiary –Musi być wybierany zakres częstotliwości –Przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie –R.m.s lub Pik-do-Pik zależnie od zastosowania Ocena –Strefa od A do D. –Strefa A: nowe maszyny, –Strefa D: wzrost drgań, mogący wywołać awarię Wspomniane inne metody kontroli łożysk np. Impulsów Udarowych lub bez pomiarów drgań np. termowizja

11 ISO 2372 / – zalety i wady  + Łatwa do zrozumienia metoda z precyzyjnie określonymi wartościami progów alarmowych Konieczność pomiaru w 3 kierunkach ( wydłuża czas pomiaru sprzętem przenośnym i podraża koszty instalacji systemów kontroli ciągłej ). - Brak informacji o jakości smarowania. - Wady i uszkodzenia innego typu np. niewywaga maskują sygnał z łożyska. - Wady łożysk zauważalne dopiero przy wysokim poziomie uszkodzenia.

12 mm/sm/s μm 2 Hz, cykle/min. Analiza widmowa drgań FFT

13 Transformata Fouriera --> Szybka Transformata Fouriera [Fast Fourier Transform] = FFT Fourier, Jean Baptiste Joseph Francuski baron, fizyk, matematyk J.W. Cooley i John Tukey : FFT w 1965 Fourier, Jean Baptiste Joseph Francuski baron, fizyk, matematyk J.W. Cooley i John Tukey : FFT w 1965

14 Hz sekundy Hz Typowa sinusoida Dwie sinusoidy Częstotliwości sinusoidy sekundy Domena czasowa Domena częstotliwościowa

15 Analiza widmowa drgań FFT – definicja symptomów

16 FTF = Fundamental Train Frequency tzn. Częstotliwość koszyka BSF = Ball Spin Frequency tzn. Częstotliwość spinu elementu tocznego BPFO = Ball Pass Frequency Outer race tzn. Częstotliwość bieżni zewnętrznej BPFI = Ball Pass Frequency Inner race tzn. Częstotliwość bieżni wewnętrznej Rps = Obroty wału na sekundę d = Średnica elementu tocznego D = Średnica gniazda łożyska N = Ilość elementów tocznych = Kąt styku Analiza FFT – częstotliwości charakteryzujące pracę elementów łożyska

17 Przykład: FTF = * Rps BSF = 2,062 * Rps BPFI = * Rps BPFO = * Rps Koszyk obraca się obrotu Kulka wiruje 2,062 obrotu razy kulka mija wadę na bieżni wewnętrznej razy kulka mija wadę na bieżni zewnętrznej Podczas jednego obrotu wału: Analiza FFT – częstotliwości charakteryzujące pracę elementów łożyska

18 Metody oparte na obróbce sygnałów drganiowych i widmie FFT drgań – zalety i wady  + Możliwość wykrycia wady w łożysku z określeniem, który element łożyska ( bieżnia wewnętrzna, element toczny, koszyk, bieżnia zewnętrzna ) jest uszkodzony  + Możliwość diagnozowania zespołu łożysk Pojawienie się symptomu uszkodzenia nie jest równoznaczne z natychmiastową koniecznością wymiany łożyska. - Metody wrażliwe na zmienne prędkości ( rozmycie częstotliwości w widmie ) i zakłócenia. - Musi być zapewnione niezawodne przesyłanie sygnału ze źródła do czujnika. - Problem z ustaleniem praktycznych progów, metody opierają się na trendzie i brak jasno określonych wartości granicznych pozwalających oceniać stan rożnych typów badanych łożysk. - Na jakość sygnału ma wpływ wybór ustawień częstotliwości filtrów przed obwiednią. - Błędy w ocenie uszkodzeń w przypadku łożysk przeciążonych.

19 Analiza widmowa drgań FFT – wady - Potrzebna jest dokładna znajomość producenta i typu łożyska ( Przykład : Częstotliwości charakterystyczne dla łożyska NU 326 przy prędkości n = obr/min ) SymptomProducent SKFProducent FAG Koszyk, FTF10,09 Hz9,99 Hz Element toczny, BSF64,58 Hz61,78 Hz Bieżnia zewnętrzna, BPFO 131,39 Hz140,05 Hz Bieżnia wewnętrzna, BPFI 191,06 Hz207,15 Hz

20 POMIAR TEMPERATURY ULTRADŹWIĘKOWO OSŁUCH STETOSKOPEM OGLĘDZINY ANALIZA SMARU INNE Inne metody [uzupełniające] :  + Proste metody, łatwe do zrozumienia podstawy fizyczne  + Możliwość oceny jakości smarowania  + Wygodne w przypadku kontroli łożysk tego samego typu, pracujących w tych samych warunkach ( prędkość, obciążenie ) Ocena pracy łożysk subiektywna, często wymagająca wieloletniego doświadczenia - Brak jasno określonych progów alarmowych - Badanie parametrów /zjawisk będących wynikiem już istniejącego uszkodzenia, a nie wykrywanie uszkodzeń - Niewygodne w przypadku kontroli łożysk różnego typu, pracujących w różnych warunkach

21 ~99% obrotowa-bezwładności ~1% tarcie ~0.1% udary Dlaczego tak trudno wykryć uszkodzenie w łożysku tylko za pomocą pomiarów drgań ? Siły powodujące drgania

22 Wpływ montażu przetwornika drgań Hz < 1000 Ręczny Magnes Przymocowany Dlaczego tak trudno wykryć uszkodzenie w łożysku tylko za pomocą pomiarów drgań ?

23 Hz Dlaczego nie można wykryć jakości smarowania w łożysku za pomocą pomiarów FFT drgań ? Dlaczego nie można wykryć jakości smarowania w łożysku za pomocą pomiarów FFT drgań ? Brak częstotliwości = Brak symptomu Różne sinusoidy sekundy Domena czasowa

24 SPM ® S hock P ulse M ethod SPM ® jest znakiem handlowym firmy SPM Instrument AB

25 SPM (Shock Pulse Method) 1966 Duński armator inwestuje w wynalezienie metody wykrywania wad łożysk w pompach cargo zanim nastąpi awaria Metoda Impulsów Uderzeniowych zostaje opatentowana przez Eivinda Søhoela.

26 SPM HD ® jest znakiem handlowym firmy SPM Instrument AB SPM Higher Definition [2011]

27 SPM – model powstawania impulsu uderzeniowego

28 SPM - Przetwornik impulsów uderzeniowych Akcelerometr a dBsv

29 SPM - Przetwornik impulsów uderzeniowych

30 0 dB sv Czas SPM - Piki udarów Uszkodzenie łożyska

31 SPM - Poziom udarów i wzór Czas

32 SPM (Shock Pulse Method) – zalety i wady  + Nie jest konieczna znajomość typu i producenta łożyska, niezbędne są tylko parametry wejściowe ( prędkość obrotowa i średnica wałka pod łożyskiem )  + Dokładnie określone wartości progowe do oceny stanu łożyska  + Ocenia jakość smarowania  + Nie wymaga trendu do określania poziomu alarmu Zasada pomiaru wymaga, aby umieścić przetwornik SPM jak najbliżej do źródła sygnału, po stronie obciążonej. - Zgrubna ocena mechanicznej pracy łożyska, bez określania, który element łożyska zagraża awarią.

33 SPM HD - Nowy przetwornik 32 kHz o 5-7 razy bardziej czuły na udary niż przetworniki drgań. o Odpowiednio zdefiniowana amplituda dla częstotliwości rezonansowej. o Mechanicznie dostrojony z odfiltrowywaniem drgań niskiej częstotliwości ( filtr pasmowy ). o Odpowiednio zdefiniowany i szybkoreagujący na rezonans : „wyczulony na dzwonienie”. o Elektryczna regulacja.

34 SPM HD - odfiltrowywanie przypadkowych udarów HD sv Zakłócenie Ilość udarów Czas

35 SPM HD - Wykorzystanie statystyki udarów

36 SPM HD - Śledzenie rzędnych Rzędne 1X OBR Czas OBR Czas 1500 Częstotliwość próbkowania jest ustalona próbek/sek ( = zakres Hz ) 1X 25 f [Hz] Prędkość mierzona w sposób ciągły i częstotliwość próbkowania jest ustalona wg mierzonej wartości obr/min

37 HD Śledzenie rzędnych WYŁ 0.55 mm/s HD Śledzenie rzędnych WŁ 4.87 mm/s SPM HD - Śledzenie rzędnych

38 Czas [s] 40 Czas [s] 8 6 SPM HD - Wzmacnianie sygnałów powtarzalnych

39 Bez Włączone Efekt wzmacniania sygnałów powtarzalnych w przebiegu czasowym

40 Efekt wzmacniania sygnałów powtarzalnych w przebiegu czasowym i Śledzenia rzędnych

41 SPM HD - Normalizacja

42 SPM HD - Wykorzystywanie przebiegów czasowych BS (Częstotliwość elementu tocznego) Czas BPFI (Częstotliwość bieżni wewnętrznej) 1 obr Czas BPFO (Częstotliwość bieżni zewnętrznej) Czas

43 SPM HD - Przebieg widma łożysk o wysokiej rozdzielczości Przykład : Uszkodzenie bieżni zewnętrznej

44 1 obrót SPM HD - Uszkodzenie bieżni wewnętrznej

45 SPM HD ® ( Shock Pulse Method Higher Definition ) - zalety  + Zasada pomiaru nie wymaga umieszczania przetwornika jak najbliżej do źródła sygnału  + Dokładnie określone wartości progowe do oceny stanu łożyska  + Ocenia jakość smarowania  + Nie wymaga trendu do określania poziomu alarmu  + Odporna na zmienne prędkości obrotowe podczas pomiaru  + Daje wyraźne widmo dla łożysk wolnoobrotowych ( od 5 obr/min )  + Możliwość oceny zestawu łożysk i poszczególnych elementów w łożysku  + Możliwość oceny pracy łożysk maszyn pracujących w zmiennych warunkach [ logika pomiarowa ]

46 SPM HD ® (Shock Pulse Method Higher Definition) - wady - Jest konieczna znajomość typu i producenta łożyska - Bardzo ważny jest pomiar rzeczywistej prędkości obrotowej ( szczególnie dla łożysk wolnoobrotowych )


Pobierz ppt "SPM HD - Jedyna metoda w pełni kontrolująca stan łożysk tocznych Andrzej Skrzypkowski AS Instrument Polska."

Podobne prezentacje


Reklamy Google