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 Rezgés gyorsulás, g 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5 0 0.25 0.5 0.75 1 Idő, sec In/sec S/W CIRC PUMP #2 LR: AXIAL RPM: 1720 SAMPLE ID: 243 MOTOR, FREE END
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 alapharmonikus egész-számú többszöröse. Rezgési spektrum: Az egyes 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 alternáló mozgása, egymáshoz ütődése, felületi és A gépek alkatrészeinek működésközbeni geometriai hibák. a forgó mozgású alkatrészek kiegyensúlyozatlansága a rendszer elemeiben rezgőmozgást okoz. Az üzemelés során az elhasználódás miatt a rezgések erőssége változik. átalakítani és így a mechanikai rezgések jellemzőit tartalmazó villamos jeleket mérjük, ill. A gépek műszeres rezgésvizsgálatakor a mechanikai rezgéseket villamos jellé kell 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 kádgk dgörbe 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 s mérési m adatgyűjt jtő 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, szoftver, hardver, memória Rezgéssebesség, rezgéskitérés 0-20.000 Hz RMS, PtP, Peak csapágy jellemző mérése Envelop 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 MICROLOG rezgésanalizátor és mérési adatgyűjő
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
Rezgésm smérési si irányok VERTIKÁLIS HORIZONTÁLIS AXIÁLIS
Mérőpontok kialakításának szabályai 1. A csapágy és gyorsulásmérő között a legkisebb távolság legyen. 2. A jel csak egyszer léphet át az anyaghatáron, ez pedig csak a csapágy és a ház között lehetséges. 3. A mérési pont csak a csapágy terhelési zónájában lehet.
PÉLDA A SZÜKS KSÉGES MÉRÉSI M HELYEK ÉS S IRÁNYOK KIALAKÍTÁSÁRA 1 VER 2 VER 2 AXI 3 VER 4 VER 4 AXI 1 HOR 2 HOR 3 HOR 4 HOR CENTRIFUGÁL SZIVATTYÚ ESETÉBEN
Rezgésmérés eredményeinek kiértékelése
A megengedhető rezgéssebess ssebesség szintek ISO 10816 szerint Géposztályok A rezgéssebesség effektív értéke 10-1000 Hz frekvenciatartományban [mm/s] jó elfogadható nem kielégítő veszélyesen magas I. oszt. kis gépek 15 kw-ig II. oszt. közepes gépek 75 kw-ig III. oszt nagy gépek 300 kw -ig merev alapozással III. oszt nagy gépek 300 kw -ig rugalmas alapozással 0-0,71 0,71-1,8 1,8-4,5 4,5 felett 0-1,2 1,2-2,8 2,8-7,1 7,1 felett 0-1,8 1,8-4,5 4,5-11,2 11,2 felett 0-2,8 2,8-7,1 7,1-18 18 felett
Rezgésdiagnosztika Rezgés - spektrum A rezgésamplitúdó a hiba súlyosságára ad utalást. A rezgés frekvenciája a hiba forrására ad utalást.
Komplex időjel Komplex multi paraméteres rezgésvizsgálat > a különböző frekvencia tartományok más-más alkatrész hibájára, tönkremenetelére utalnak time frequency low freq. high freq. Az egyedi rezgések összege adja a komplex (összetett) időjelet.
A rezgésdiagnosztikai mérésekkel m kimutatható hibák k : Statikus és s dinamikus kiegyensúlyozatlans lyozatlanság Tengely-be beállítási hibák Gördülőcsapágyak tönkremenetele, t kenési problémái Siklócsap csapágyak tönkremenetelet Fogaskerék k hajtások meghibásod sodásai sai (kopás, törés) t Szíjhajt jhajtások beáll llítási és s rezonanciás s problémái Gépek alapozási hibái Fellazulások, mechanikai lazaságok Vázszerkezetek rögzr gzítési, merevségi problémái Villamos motorok elektromos és s csapágyhib gyhibái, i, stb.
A rezgésdiagnosztikai mérésekkel m kimutatható hibák
A REZGÉSM SMÉRÉSSEL SSEL KIMUTATHATÓ HIBÁK K MEGJELENÉSE A REZGÉS SPEKTRUMBAN
Kenési problémák k kimutatása
Kenési problémák k kimutatása
Kenési problémák k kimutatása
A rezgésgyorsul sgyorsulás és s a SEE technológia hiba előrejelz rejelző képesség összehasonlításasa