REZGÉSDIAGNOSZTIKA SZERKESZTETTE Dr. Dömötör Ferenc DUNAÚJVÁROS 2008
MUNKATÁRSAK Szerzők: Ábrahám Béla Dr. Antal György Dr. Dömötör Ferenc Forgács Endre Prof.-Dr. Gaál Zoltán Gergely Mihály Homolya György Dr. Illényi András Dr. Jálics Károly Dr. Kégl Tibor Dr. Kováts Attila Dr. Lakatos Károly Dr. Nagy István Rahne Erich Dr. Szabó J. Ferenc Szabó József Dr. Szántó Jenő Sztankó Krisztián Tóbis Zsolt Dr. Toth, Jozef Dr. Varga Gábor A lábjegyzeteket Dr. Kováts Attila, a szakirodalmi szemelvényeket Dr. Dömötör Ferenc gyűjtötte, fordította, ill. rendezte sajtó alá. Ábraszerkesztések: Bihari Zoltán, Sarka Ferenc és Tóbis Zsolt. A fedélterv-grafika Sági Ágnes munkája, amely egy SKF csapágyfénykép felhasználásával készült. Szerkesztőbizottság Dr. Dömötör Ferenc, Gergely Mihály, Dr. Kováts Attila Szakmai főszerkesztő: Dr. Dömötör Ferenc Kiadásszervező menedzser: Dr. Dömötör Ferenc Lektor Dr. Sólyomvári Károly Dunaújvárosi Főiskola, 2401 Dunaújváros, Táncsics M. u. 1/a. Felelős kiadó: Dr. Szántó Jenő oktatási rektorhelyettes Copyright by: Ábrahám Béla, Dr. Antal György, Dr. Dömötör Ferenc, Forgács Endre, Prof.-Dr. Gaál Zoltán, Gergely Mihály, Dr. Illényi András, Dr. Jálics Károly, Homolya György, Kárpáti László, Dr. Kégl Tibor, Dr. Kováts Attila, Dr. Lakatos Károly, Dr. Nagy István, Rahne Erich, Szabó J. Ferenc, Szabó József, Dr. Szántó Jenő, Sztankó Krisztián, Tóbis Zsolt, Dr. Jozef Toth, Dr. Varga Gábor ii
A könyv megjelenését elősegítették Fő támogatók Bently-Nevada (Szlovákia) Brüel&Kjaer (Budapest) CSI Europe (Belgium) Delta-3N Kft. (Paks) Schenck AG (Németország) SPM Instruments (Budapest) Támogatók A. A. STÁDIUM Kft. (Szeged) Entek-IRD (Nagy-Britannia) FAG Budapesti Irodája Mobil Oil Hungary Perpéth Kft. (Tatabánya) PIM Kft. (Budapest) Profex Kft. (Budapest) SKF Rt. (Budaörs) További támogatók ABS Szivattyú Kft. (Budapest), AGMI Rt. (Budapest), Balance Gmk. (Budapest), BME Akusztikai Kutató Laboratórium (Budapest), Ganz-Air Kft. (Kiskunhalas), Göncz Csapágy Kft. (Sopron), Józsa és Társai Kft. (Szeged), Karbtech Kft. (Székesfehérvár), KSB Szivattyú Kft. (Budapest), LABOR Bt. (Miskolc), MC Method Kft. (Budapest), Mihálykövi Csapágy Kft. (Debrecen), MHtE (Budapest), MONITRAN Ltd. (Nagy-Britannia), Nikkel Kft. (Baja), Príma csapágy Kft. (Szolnok), OMIKK (Budapest), SEEN Sigma Pumps Kft. (Budapest), Szellőző Művek (Budapest), Technical Associates of Charlotte (USA), VOITH Magyarország (Eger), Wilcoxon Research Inc. (USA), ZF Hungaria (Eger) iii
1. KARBANTARTÁSI STRATÉGIÁK Dr. Szántó Jenő Összefoglaló tartalomjegyzék I. kötet 1.1 A karbantartás jelentősége 1.2 Az élettartam kétkörös modellje 1.3 A karbantartás fogalma 1.4 Hibaelhárító karbantartási stratégia 1.5 Merev ciklusú karbantartási stratégia 1.6 Állapotvizsgálaton alapuló karbantartási stratégia 2. A KARBANTARTÁS ÉS A MINŐSÉGBIZTOSÍTÁS Dr. Antal György 2.1 A minőségbiztosítás lényege 2.2. A minőségbiztosítás rendszere 2.3. A termelő vállalatok minőségbiztosítása a karbantartásban 2.4 A rezgésdiagnosztika és a minőségpolitika 2.5 Az oktatás minőségpolitikája 2.6 Esettanulmányok 2.7 2.8 3. A KARBANTARTÁS MEGBÍZHATÓSÁGELMÉLETI ALAPJAI Prof. Dr. Gaál Zoltán Bevezetés 3.1 A megbízhatóság fogalmai 3.2 A megbízhatóság matematikai modellje 3.3 Elemek megbízhatósága 3.4 A rendszerek megbízhatósága 3.5 Működő technológiai rendszerek megbízhatóságának vizsgálata 3.6 3.7 3.8 4. REZGÉSTANI ALAPFOGALMAK Szabó József Zoltán Dr. Kégl Tibor 4.1 Rezgések csoportosítása 4.2 Harmonikus rezgések összegzése 4.3 A rezgések felbontása, a Fourier-analízis 4.4 Áttérés időfüggvényről frekvenciafüggvényre. A Fourier transzformáció 4.5 A periodikus rezgések jellemző mennyiségei iv
4.6 Csillapítatlan és csillapított rezgések 5. ZAJVIZSGÁLATI ALAPFOGALMAK ÉS MŰSZEREK Dr. Kováts Attila 5.1 Akusztikai alapfogalmak 5.2 Mérések és műszerek 5.3 Gyakorlati alkalmazás 5.4 5.5 5.6 6. FORGÓRÉSZEK KIEGYENSÚLYOZÁSA Dr. Varga Gábor 6.1 Alapfogalmak 6.2 A maradó kiegyensúlyozatlanság megengedett értéke 6.3 Kiegyensúlyozó-gépek 6.4 Esettanulmányok, példák 7. A REZGÉSJELEK FELDOLGOZÁSA Forgács Endre 7.1 A Fourier analízis 7.2 A digitális jelfeldolgozás alapjai 7.3 Az A/D átalakítás 7.4 Statisztikus jelanalízis 7.5 Gyakorlati fogások. Nemperiodikus jelek Fourier-analízise 7.6 Időben korlátozott jelek analízise 7.7 Gyors Fourier-transzformáció (FFT) 7.8 Eljárások a DFT spektrális felbontásának növelésére 8. A REZGÉSMÉRÉS ALAPJAI Kárpáti László Dr. Sztankó Krisztián Dr. Toth, Jozef 8.1 Forgógépek legfontosabb mozgásparaméterei 8.2 Mozgásérzékelők osztályozása, főbb tulajdonságaik 8.3 Örvényáramú mérőszondák 8.4 A fázismérés módszere 8.5 Érzékelők kiválasztásának alapelvei 8.6 Gépek rezgésvizsgálata a nemzetközi szabványok alapján v
9. GYORSULÁSÉRZÉKELŐK, KÁBELEK, SZERELVÉNYEK Dr. Illényi András 9.1 Átalakító típusok 9.2 A rezgésérzékelők osztályozása, alaptípusok 9.3 Piezoelektromos gyorsulásérzékelők 9.4 A piezoelektromos gyorsulásérzékelő felszerelése 9.5 Környezeti hatások hőmérséklet 9.6 Egyéb szerelvények 10. A REZGÉSDIAGNOSZTIKA ESZKÖZEI: MÉRŐRENDSZEREK, ADATFELDOL- GOZÁS, KIJELZÉS Dr. Dömötör Ferenc 10.1 Bevezetés 10.2 Technikatörténeti áttekintés 10.3 Egyszerű eszközök, kézi rezgésmérők 10.4 A rezgés-analizátorok főbb tulajdonságai 10.5 Az adatfeldolgozó szoftverek felépítése és használata 10.6 On-line monitoring rendszerek 10.7 Rezgésvédelmi rendszerek 10.8 A diagnosztika kiegészítő eszközei, különleges eljárások 10.9 A diagnosztikai eszközök alkalmazása (a VDI 3841 irányelv szerint) 11. GÉPÉSZETI ALAPHIBÁK FELISMERÉSE A SPEKTRUMBÓL Dr. Nagy István Gergely Mihály 11.1 Kiegyensúlyozatlanság 11.2 Az excentrikus forgó elemek felismerése 11.3 Egytengelyűségi hibák 11.4 Fogaskerék hajtóművek kapcsolódási hibái 11.5 Villamos gép alaphibáinak felismerése 11.6 Hidraulikus, pneumatikus és légtechnikai berendezések 11.7 Ékszíjhajtások alaphibái a spektrumban 11.8 Általános üzemeltetési és telepítési hibák 11.9 A siklócsapágyazások hibáinak megjelenése a spektrumban 12. GÖRDÜLŐCSAPÁGYAK VIZSGÁLATA REZGÉSMÉRÉSSEL Gergely Mihály 12.1 A meghibásodás 12.2 Gördülőcsapágyak rezgése 12.3 A rezgéselemzés szerepe a csapágyhibák észlelésében 12.4 Jellemző spektrumképek a meghibásodás során 12.5 A gördülőcsapágyak üzemét és élettartamát befolyásoló különleges hatások vi
12.6 Különleges vizsgálati eljárás II. kötet 13. A LÖKÉSIMPULZUS MÓDSZER Gergely Mihály Dr. Dömötör Ferenc Homolya György Dr. Kováts Attila 13.1 Rugalmas szerkezetek ütésszerű terhelése 13.2 A lökéshullámok terjedésének mérési elve 13.3 Kiértékelés, kijelzés 13.4 Esettanulmányok 14. HAJTÓMŰVEK, HAJTÁSOK REZGÉSDIAGNOSZTIKÁJA Dr. Kováts Attila 14.1 Erőzáró szalaghajtások 14.2 Alakzáró szalaghajtások 14.3 Fogaskerék hajtások 14.4 Fordulatszám viszonyok 14.5 A mérésre, kiértékelésre vonatkozó szabványok 14.6 Esettanulmányok 15. ÁRAMLÁSTECHNIKAI EREDETŰ REZGÉSEK ÉS DIAGNOSZTIKÁJUK Dr. Lakatos Károly 15.1 Rezgéseket gerjesztő alapjelenségek az áramlástanban 15.2 Az áramlástechnikai gépek rezgése 15.3 Siklócsapágyak szerepe a géprezgések előidézésében 15.4 Speciális méréstechnikai követelmények 16. VILLAMOS FORGÓGÉPEK ANALÍZISE Rahne Eric 16.1 Bevezetés 16.2 Aszinkron motorok hibainak diagnosztikája 16.3 Szinkrongépek hibáinak diagnosztikája 16.4 Egyenáramú (kommutátoros) gépek hibáinak diagnosztikája 16.5 Elektronikusan vezérelt villamos forgógépek problémái vii
17. RIASZTÁSI KÜSZÖBÉRTÉKEK A REZGÉSDIAGNOSZTIKÁBAN Dr. Dömötör Ferenc Gergely Mihály 17.1 Műszaki-történeti előzmények 17.2 Minősítés az ún. össz-rezgésszint alapján 17.3 Szélessávú rezgés-küszöbértékek 17.4 Keskenysávú rezgés-küszöbértékek 17.5 Nagyfrekvenciás jelen riasztási küszöbértékei 17.6 Esettanulmányok 18. EXTRÉM FORDULATÚ GÉPEK, GÉPSZERKEZETEK VIZSGÁLATA Ábrahám Béla Gergely Mihály Bevezetés 18.1 Korlátozó tényezők a lassú és az igen lassú forgású gépek vizsgálatában 18.2 Lassú forgású gépek, fogaskerék hajtóművek diagnosztikája 18.3 A riasztás jellegének megválasztása, riasztási szintek beállítása 18.4 Gyors forgású gépek, gépcsoportok diagnosztizálása 18.5 Dugattyús gépek rezgésdiagnosztikai vizsgálata, elemzése 19. ÉLVONALBELI MÓDSZEREK A DIAGNOSZTIKÁBAN Dr. Jálics Károly Dr. Szabó J. Ferenc 19.1 Modál-analízis (Dr. Szabó J. Ferenc) 19.2 Intenzitásmérés (ifj. Jálics Károly) 19.3 Az átviteli függvény (ifj. Jálics Károly) 20. GÉPHIBÁK FELISMERÉSE ZAJMÉRÉSSEL Jellegzetes gépészeti zajforrások Dr. Kováts Attila 20.1 Csapágyak és csapágyazások 20.2 Rugalmas hajtások 20.3 Lánchajtások 20.4 Fogaskerék hajtások 20.5 Villamosgépek 20.6 Légtechnikai berendezések 20.7 Hidraulikus és pneumatikus berendezések 20.8 Zajcsökkentési lehetőségek 20.9 Esettanulmányok viii
21. NAGYÉRTÉKŰ FORGÓGÉPEK REZGÉSVÉDELMI RENDSZEREI Kárpáti László Dr. Sztankó Krisztián Dr. Toth, Jozef 21.1 Gőzturbinák 21.2 Generátorok 21.3 Gázturbinák 21.4 Vízturbinák 21.5 A VDI 2059 általános követelményrendszere 22. A HELYSZÍNI REZGÉSCSÖKKENTÉS MÓDSZEREI Dr. Kégl Tibor - Szabó József Zoltán 22.1 Gépek alapozása 22.2 Forgórészek helyszíni kiegyensúlyozása 22.3 Forgórész kétsíkú helyszíni dinamikus kiegyensúlyozása Esettanulmány (Perjési Attila, Perpéth Kft.) 22.4 Tengelybeállítás (Perjési Attila, Perpéth Kft.) 23. KÖZÉP- ÉS NAGYFREKVENCIÁS VIZSGÁLATOK Gergely Mihály Homolya György Tóbis Zsolt 23.1 SPM-Spektrum TM 23.2 A burkoló eljárás, ENVELOPE (SKF) 23.3 SEE-eljárás 23.4 PeakVue TM -eljárás 23.5 A cepstrum-analízis adta lehetőségek a hajtóművek diagnosztikájában (Dr. Ladányi Gábor) 24. FEJLESZTÉSEK ÉS LEHETŐSÉGEK A REZGÉSDIAGNOSZTIKÁBAN MELLÉKLETEK ix