Termográfia

A termográfiai vizsgálatok elméleti alapjai

Az elektromágneses sugárzásnak rendkívül széles spektruma van. Az ember számára a látható fény alegfontosabb. A Nap sugarainak kb 50 %-a látható fény, kb 30%-a az infravörös: tartomány.  Állatvilág igen változatos, pl. a csörgőkígyó az infravörös tartományban „lát”. „Amit kispórolt belőlünk a természet, azt a mérnökök lehetővé tették”

A hő terjedésének három formája létezik:

Hővezetés: Hő egy közeg egyik – magasabb hőmérsékletű – részéből annak másik, hidegebb része felé áramlik, a közeget alkotó részecskék elmozdulása nem számottevő. A gázoknál ez a mozgás rendezetlen.

Hőszállítás: A részecskék rendezett mozgása révén jut tovább a hő.

Hősugárzás: Elektromágneses sugárzás útján jut el a hő az egyik helyről a másikra, ennek viselkedése hasonló a fényhez.

Egy test sugárzással szembeni viselkedése

A hőenergia és az infravörös tartomány jellemzése

A hő nem más, mint az anyagi molekulák mozgási energiájának átlagértéke. A gázokban a molekulák rendszertelen mozgást végeznek, egymásnak és a teret határoló falnak ütközve. Ütközéskor a mozgási energiájukból veszítve, hőenergia keletkezik.
A szilárd testekben a rácspontok körüli rezgés formájában nyilvánul meg, ahol a kitéréssel arányos a hőmérséklet. Tovább növelve a hőmérsékletet, az atom kiszakad a rácskötésből, az anyag folyadékfázisba megy át.
A folyadékokban az atomok, molekulák már szabadabban mozognak, megnő a szabad úthossz, de még nem annyira, mint a gázhalmazállapotú fázisban.

Ha zárt térben két különböző hőmérsékletű test van, megindul közöttük a hőcsere. Ha érintkeznek, hővezetéssel, ha nem hősugárzással törekednek a kiegyenlítődésre.
Egyensúlyra való törekvés: a térben minden helyen azonos hőmérséklet alakuljon ki (homogén hőeloszlás).
A hőenergia, amennyiben nincs beavatkozás, mindig a magasabb hőmérsékletű helyről áramlik az alacsonyabb hőmérsékletű hely irányába (hőtan II. főtételének egyik megfogalmazása). Ez a hő kinetikai értelmezése.

Az infravörös tartomány elhelyezkedése az elektromágneses spektrumban:

Az infravörös sugárzás két tartományra osztható: Közép –IR (3-8 μm), Távoli –IR (8-15 μm) A mérések során a közeli termográfiában 0,7 μm-től a 12 μm tartományban vizsgálódunk.

Lényeges különbség a két tartomány felhasználásában van:

A közép-IR-t használó műszer képes üvegen át is érzékelni a hőmérsékletet, viszont az atmoszféra hatásaira rendkívül érzékeny.
A távoli-IR üvegen át nem érzékeli a hőmérsékletet, viszont az atmoszféra hatásaira alig érzékeny, a gyakorlatban sokkal könnyebben használható.

A testek sugárzására vonatkozó törvények

A különböző test különböző sugárzási tulajdonságokkal bírnak. Ideális sugárzó a fekete test:
A fekete test rendelkezik a legnagyobb hősugárzással, az emisszivitása (~100% azaz ε~1) (elnyelő képessége is ennek a legnagyobb).
A fekete testen kívül termodinamikailag megkülönböztetünk még szürke, illetve színes testeket.

A Termográfia elméleti háttere

A termográfia hősugárzás detektálásán alapuló, képi megjelenítéssel dolgozó hőmérséklet mérő eljárás. Termografikus felvételek készítése során egy tárgy által kibocsátott infravörös sugárzást alakítunk át képpé, és azt ún. hamis-szín képpel jelenítünk meg. A tárgy és az általa kibocsátott sugárzás között szoros összefüggés van, a sugárzás függ:

• a vizsgált tárgy felületi hőmérsékletétől,
• a felületi tulajdonságaitól és
• a környezet tulajdonságaitól.

Mérési eredményt befolyásoló legfontosabb tényezők:

1. a tárgy emissziós tényezője
2. környezeti hőmérséklet és a környezet tulajdonságai
3. a vizsgálandó tárgy távolsága a mérőműszertől
4. relatív páratartalom
5. egyéb tényezők (hősugárzó tárgy a vizsgálandó tárgy közelében, reflexió, légkör csillapítása)

A tárgy emissziós tényezője:

Az egyik legfontosabb paraméter a tárgy emissziós tényezője, röviden a tárgy azon tulajdonsága, amely megmutatja, hogy az abszolút fekete testhez képest milyen mértékű energiát képes kibocsátani. A legtöbb test emissziós tényezője 0,1 és 0,99 közötti értéktartományba esik. A polírozott, fényes
felületek 0,1 , míg a matt oxidált felületeké lényegesen nagyobb, 0,8-0,99.

Környezeti hőmérséklet és a környezet tulajdonsága

Ez a paraméter a tárgyban tükröződő környezet, valamint a tárgy és a mérőműszer közötti közeg saját sugárzását küszöböli ki.

Távolság és a relatív páratartalom

A sugárzás hatása a távolsággal arányosan csökken az elnyelődés hatására, ezért különösen nagy távolságoknál kell figyelembe venni. Az elnyelődés mértéke szintén függ a relatív páratartalomtól is.

Termográfia alkalmazási területei:

Ipari felhasználások:

• Villamos rendszerek
• Gépészeti rendszerek
• Építészeti rendszerek
• Kohászati rendszerek
• Minőségi ellenőrző rendszerek

Polgári felhasználások:

• Gyógyászati rendszerek
• Mezőgazdaság
• Hulladék kezelés
• Geológia
• Tűzoltóság

Katonai, határvédelmi, rendészeti felhasználások:

• Éjjel látó készülékek
• Hőkövető rakéták
• Infra reflektorok

VILLAMOS RENDSZEREK

• Kötéshibák
• Fázis asszimmetriák
• Túlterhelt rendszerek
• Melegedések
• Hibásan működő alkatrészek
• Gépészeti meghibásodásra utaló jelek

GÉPÉSZETI RENDSZEREK

• Csapágyhibák (csak durva hibák)
• Gépbeállítási problémák
• Kenetlenség, szorulások
• Rendellenes melegedés
• Kazánok vizsgálata
• Szigetelések vizsgálata
• Villamos motorok túlterheltsége
• Kondenzátorok, gőzleválasztók
• Gőzszerelvények működése

ÉPÍTÉSZETI RENDSZEREK

• Hő hidak kimutatása
• Hőszigetelés vizsgálat
• Nyílászárók beépítési hibái
• Beázások
• Falban lévő vezetékék dugulása, repedése
• Egyéb

Rezgésdiagnosztika

Rezgésdiagnosztika értelmezése:

Ez az összeállítás a szerkezetek állapotának megítélésénél alkalmazott rezgésdiagnosztikai módszerekkel – mint a roncsolásmentes szerkezeti vizsgálatok egyik speciális területével – foglalkozik.

Minden szerkezeti elem, vagy teljes szerkezet működését rezgésjelenségek, zajok fellépése jellemzi. Függvénye a pillanatnyi állapotnak, működésmódnak és információtartalma – kellő ismeretek birtokában – meghatározó mind az elhasználódás mértékének, mind a működési rendellenességek megítélése során.
A rezgésvizsgálat vagy rezgésdiagnosztika az egyik legkorszerűbb karbantartási rendszer. Alkalmazásával a szerkezet leállítása és megbontása nélkül bármikor megállapítható a kérdéses egység vagy szerkezet pillanatnyi állapota, károsodásának mértéke, várható élettartama, majd ezek alapján egy esetleges beavatkozás szükségessége és ennek időpontja az üzemeltetés függvényében. Ennek segítségével tervezhetővé válik maga a karbantartási folyamat is.

A rezgés egy egyensúlyi helyzetéből ellentétes irányokba kitérő testnek, anyagi részecskének vagy fizikai jelenségnek (pl.: villamos feszültségnek) periodikus ingadozásaiból álló változása, illetve e változásnak egy mozzanata. Lehet csillapítatlan, amikor például a kitérés állandó vagy csillapított, ahol e változás az idő függvényében csökken. E megfogalmazáson túl a jelenség lehet aperiodikus is, amelynek időbeli lefolyása elvileg minden periodicitástól mentes. Maga a rezgés leírható a kitérés (s), a sebesség (v) vagy a gyorsulás (a) időbeli változásával. A periodikus rezgés legegyszerűbb esete a tisztán szinuszos rezgés. A rezgésjellemző alatt általában azt a fizikai mennyiséget értjük, amely erősségére utal.

Méréstechnikai okokból ez a kitérés, sebesség vagy gyorsulás lehet. Bármelyikük a frekvenciával és a fázisszöggel kiegészítve az idő függvényében a jelenséget egyértelműen leírja. A kitérést választva a kisfrekvenciájú összetevők kerülnek előtérbe. A gyorsulásmérés pedig inkább a nagyobb frekvenciájú összetevőket emeli ki. Alkalmazása kiegyensúlyozatlanság kimutatása, kis légrésű forgó gépek, továbbá szerszámgépek esetén szokásos. Ez utóbbiaknál ugyanis a megmunkált felület mérete, alakhűsége és felületminősége meghatározza a megengedhető kitérést.
A rezgéssebesség a rezgés energiatartalmával van kapcsolatban. Gépállapot, épületkárosodások elbírálására és kimutatására, továbbá például földrengések erősségének mértékére egyértelműen jellemző. Az élő szervezetre gyakorolt hatás szempontjából a rezgésgyorsulás mérvadó, de bizonyos esetekben a gépészeti gyakorlat is alkalmazza, például gördülőcsapágyak állapotellenőrzésénél.

Rezgéserősség:

A gép jellemző pontjain (minden csapágyházon a tér három főirányába mérünk) mért effektív rezgéssebességi értékek legnagyobbika. Ez az érték képezi az alapját az ISO 2372 (vagy azzal gyakorlatilag azonos nemzeti és nemzetközi szabványok) szerinti állapotminősítésnek.
A következő táblázatok az e szabvány szerinti minősítési és értelmezési osztályokat mutatja. A gépeket nagyság és egyéb jellemzők alapján sorolják az egyes csoportokba.

Lézeres tengelybeállítások

A gyártási minőség javulása és a termelékenység növelése érdekében alapvető követelmény a gyártó gépek telepítési és üzemi paramétereinek precíziós beállítása, folyamatos ellenőrzése és szükség szerinti korrekciója.

Ha ezeket a beállításokat nem végezzük el, akkor a működés közben a tengelyekben erők, feszültségek, erős rezgések léphetnek fel. Ezek a hatások kopáshoz, törésekhez vezetnek és csökkentik a gép élettartamát.

A tengelybeállítási hibák leggyakoribb okai:

• a gyártás hibái
• terhelések okozta deformációk
• hőmérséklet által létrehozott deformációk
• a tengelykapcsolók hibái
• a tengelyek befeszüléséből származó hibák
• a hosszú tengelyek lehajlása
• a gépsúly alatt bekövetkező lehajlások

Tengelybeállítási problémák

A géprezgések és az ebből adódó tönkremenetel egy jellegzetes csoportját alkotják a forgógépek tengelybeállítási problémái. Egy termelési folyamatban a gépek általában nem önmagukban működnek, hanem egymással összekapcsolva, gépláncot alkotva elégítenek ki valamilyen igényt.

Az egymással egy vonalban elhelyezett gépek összekapcsolását tengelykapcsolókkal oldják meg, ezért a gépek egymáshoz viszonyított helyzetének beállítása – egy egyenesre való felfűzése – mellett nagy figyelmet kell fordítani magára a nyomaték átvivő, összekötő elemekre, a tengelykapcsolókra is.

A gépek meghibásodásával foglalkozó szakemberek statisztikai adatai szerint a tönkremenetel legtöbbször a kopás, illetve a kiegyensúlyozatlanság miatt áll elő. Ezeket a hibaokokat szorosan követi a tengelybeállítás hiányából, vagy a tengelykapcsolók valamely hibájából fakadó üzemzavar.

A tengelykapcsolók hibái

A gyártás hibáit a pontosság szigorításával és a tűrések növelésével lehet javítani. A terhelés és a hőmérséklet okozta hibákat jobb konstrukciós kialakítással lehet kiküszöbölni. Az esetlegesen még fellépő tökéletlenségeket a tengelyek és tengelykapcsolók beállításával lehet megszűntetni.

A hibásan elkészített vagy összeszerelt tengelykapcsolóknál a tengely deformációt szenved. ennek következtében a csapágyakra körbeforgó terhelés adódik, melyet a keltett rezgések alapján ki lehet mutatni. A tengelykapcsolók háromféle hibáját különböztetjük meg:

• síkütés
• radiális ütés
• osztáshiba

Síkütés:

A tengelykapcsoló homlokán axiális irányban mérhető ki. Ez olyan esetben áll elő, amikor a tengelykapcsoló homloksíkja nem merőleges a geometriai forgástengelyre.

A jól beállított, de ilyen tengelykapcsolóval szerelt tengelyek rugalmas deformációt szenvednek. Üzemelés közben ebben a deformálódott helyzetükben forognak tovább.

Radiális ütés:

vagy másik nevén külpontosság, a tengelykapcsoló henger felületén mérhető radiális irányú hiba

Ha két gépet ilyen tengelykapcsoló köt össze, akkor itt is rugalmas deformációt szenvednek és alakjukat megtartva forognak körbe.

Az ilyen módon összekapcsolt tengelyek deformációja többszörösére növeli a csapágyak igénybevételét. Különösen nagyméretű, merev gépeknél okoz gyors tönkremenetelt.

Osztáshiba:

a tengelykapcsolók fogainak, dugóinak, lamelláinak, vagyis az egymásba kapcsolódó részeinke az egyenlőtlen elosztása.

Ennek következtében az erő és a nyomaték átvivő elemek nem egyenlően részesülnek a terhelésben. Az ilyen típusú hiba a tengelykapcsoló tönkremeneteléhez vezethet, illetve üzemelés közbeni mechanikus rezgések keletkezhetnek.

A tengelybeállítás hibái

A gyakorlatban a géplánc tengelyei különféle helyzeteket vehetnek fel. Az ideális helyzet, vagy más néven egybeesés, amire mindig törekszünk, de tökéletesen nem tudjuk megvalósítani.

A kapcsolódó tengelyek helyzete alapján megkülönbözetünk:

• párhuzamossági eltérést
• metsződést
• kitérést
• belső beállítási hibát

Párhuzamossági eltérés: párhuzamossági hibáról akkor beszélünk, ha két gép geometriai értelmben vett forgástengelyei párhuzamosak ugyan, de nem esnek egybe:

Metsződés: metsződés esetén a geometriai értelemben vett forgástengelyek nem párhuzamosak egymással, hanem szöget zárnak be. A metsződés lehet a tengelykapcsoló szimmetriai síkjában, de azon kívül eső ponton is:

Kitérés: esetén a kapcsolódó tengelyek egyben párhuzamosan és szögben is eltérnek az ideálistól. A gyakorlatban a legtöbb esetben ilyen összetett módon (térben) jelentkeznek a tengelybeállítási hibák.

Tengelykapcsoló hiba kimutatása rezgésdiagnosztikával

Az egytengelyűség ellenőrzése és beállítása

Mivel a tengelybeállítási hibák leggyakrabban “kitérő” tengelyhelyzetként jelennek meg, a gépcsoportok beállítását

• a vízszintes és
• függőleges síkban is el kell végezni

A vízszintes mozgatás elcsúsztatással a függőleges pedig alátétlemezekkel történik.

Gépláncok esetében a beállítást mindig a munkagépnél kell kezdeni, a munkagép ugyanis általában a legnehezebb, így hozzá képest a hajtóművet, illetve a hajtóműhöz képest a villamos motort egyszerűbb mozgatni.

Szöghiba jellegzetes rezgésspektruma

Párhuzamossági hiba jellegzetes rezgésspektruma

Tengelybeállítási hibák megengedhető értékei

PRÜFTECHNIK ROTALIGN  lézeres mérőeszköz működése

A lézeres műszerrel precízen beállított tengelykapcsolókkal

• csökkennek a rezgések,
• csökken az energiafelhasználás,
• növekszik a csapágyak és a tengelytömítők élettartama,
• növekszik a tengelykapcsoló élettartama stb.
• A lézertechnológián alapuló műszerek magas fokú precizitást és egyszerűbb mérést/beállítást nyújtanak a konvencionális módszerekhez. képest

Modern műszerrel gyorsan és megbízhatóan megállapíthatjuk a következő hibákat

• a tengelykapcsolók párhuzamossági hibája,
• a tengelykapcsolók szöghibája,
• a tengelykapcsolók párhuzamossági és szöghibájának kombinációja,
• kardán-hajtások beállítása,
• a horizontális gépek tengleykapcsolóinak hibája,
• a vertikális gépek tengelykapcsolóinak hibája,
• a hőtágulás hatását a berendezésre – “Thermal offset”,
• a talpazat elasztikus deformációjának hatását – “Soft check”,
• több összekötött tengelykapcsoló hibáját – “Machine train”.

A “puha láb” jelenség

Függőleges tengelyek beállítása

Ultrahangos szivárgásvizsgálat

Az ULTRAPROBE 9000 műszer segítséget nyújt a preventív és prediktív karbantartások tervezéséhez.
Ez a többfunkciós ultrahangos műszer alkalmas egyszerű lég- és gázrendszerek szivárgásvizsgálatára, de alkalmas elektromos és mechanikus rendszerek hibafelderítésére is.

ULTRAPROBE alkalmazási területei:

1. SZIVÁRGÁSVIZSGÁLAT

Ezzel a módszerrel légnemű anyagok szivárgását vizsgálhatjuk mind nyomás, mind vákuum alatt, csövek, szelepek, gépalkatrészek esetén.

Mi gerjeszt ultrahangot a résen?

Amikor egy gáz nyomás alatt kiáramlik egy résen, egy nyomás alatti lamináris áramlásból alacsonyabb nyomású turbulens áramlás keletkezik ( 1. Ábra).

A turbulencia széles tartományú hangot generál, melyet „fehér hangnak” neveznek. Ebben a hangban vannak ultrahang összetevők, melyet a műszer érzékel.
Vákuum rendszerben is ugyanígy keletkezik ultrahang azzal a különbséggel, hogy a vákuumszivárgás kisebb intenzitású, mint a nyomás alatti rendszerben keletkező hang ugyanolyan áramlás mellett. Ennek az oka, hogy a turbulencia a vákuumrendszeren belül keletkezik, nem az atmoszférában.

1.Ábra

Milyen gáz szivárgása észlelhető a műszerrel?
Bármilyen gázszivárgás észlelhető, mert a műszer a gáz által okozott turbulenciát méri.

Az Ultraprobe műszerrel pneumatikus rendszerek, nyomás alatti kábelek, légfék rendszerek, tartályok, csövek, tömítések, turbina kiömlések, vákuum kamrák, anyagmozgató rendszerek, sűrített levegővel üzemelő termelő berendezések is vizsgálhatók.

GYAKORLATBAN:

Amikor a kompresszorok üzemórája megnövekszik, sziszegés hallatszik a rendszeren, csapoknál, kézi szerszámoknál, gyors csatlakozóknál, gépek belsejéből.
Ajánlatos a rendszert a sűrített levegővel vagy vákuummal működő gépekkel együtt félévente átvizsgálni, mert az alábbi táblázatok alapján a rendszer vesztesége éves szinten súlyos milliókba kerül, amit a rendszeres méréssel és karbantartásokkal nagymértékben csökkenteni lehet !

2. CSAPÁGYAK ELHASZNÁLÓDÁSI VIZSGÁLATA

Csapágyak ultrahangos vizsgálata megbízható módszer azok állapot felmérésére. Az ultrahang alacsony rezgésfrenvenciánál figyelmeztet a közeledő hőmérséklet-emelkedésre.
Csapágyak esetén az ultrahangos vizsgálattal az alábiiak deríthetők fel:

1. Kezdődő csapágyfáradási hiba
2. Felületi kopások
3. Kenőanyag hiánya vagy többlete.

Golyós vagy görgős csapágyak fáradása felületi deformációkkal jár, ami ultrahang hullámok kibocsátását okozza. A kezdeti állapothoz képesti 12-50 szeres amplitudó növekedés kezdődő csapágyhibát jelez. Ha a kezdeti ultrahang jelszinhez képest 12 dB zajnövekedés mérhető, akkor ez a bizonyítéka a kezdődő öregedésnek.
Ezt eredetileg a NASA fedezte fel golyóscsapágyakon végzett kisérleteivel. Megállapították, hogy az amplitudó növekedése előbb jelzi a kezdődő hibát, mint a melegedés vagy a vibráció.

Az ultrahangos vizsgálattal a kezdődő csapágygolyó egyenetlenségek hamarabb kimutathatók, mint a hagyományos rezgésmérésekkel. A műszer hallható hanggá alakítja az ultrahangokat és a gyakorlott szakember különbséget tud tenni a jó és a rossz csapágyhangok között. A jó csapágy hangja surrogó, sziszegő, a ropogós vagy durva hang jelzi a csapágyhibát. Egy megrongálódott golyó kattogó hangot ad, az egyforma durva hang rongálódott futópályát vagy golyót jelez. A hangos surrogó hang jelzi a kenés hiányát.

3. ELEKTROMOS ÍV, KISÜLÉS, NYOMKÖVETÉS

Három alapvető elektromos probléma detektálására alkalmas az Ultraprobe 9000:
Ívképződés: amikor az áram a levegőn keresztül halad, mint pl. a villám.
Kisülés (Korona): amikor az elektromos vezetőben a feszültség átlépi a küszöbértéket, akkor körülötte a levegő ionizálódik, kék vagy lila színben izzik.
Nyomkövetés: mikor az áram követi a megrongálódott szigetelést.
Legtöbb esetben az Ultraprobe 9000 műszert közép és nagyfeszülségen használják a fenti esetek kiderítésére.

Amikor az áram szökik a nagyfeszülségű vezetéken vagy „átugrik” egy elektromos kapcsolón, megzavarja a körülötte levő levegő molekulákat és ultrahangot generál. Ez legtöbbször ropogó, sülő hangot ad, néha pedig búgásként hallatszik.
Tipikus alkalmazások: szigetelések, kábelek, kapcsolók, relék, transzformátorok stb.

Legutóbb a kiegyensúlyozás elméletével foglalkoztunk, ebben a cikkben pedig a kiegyensúlyozás fajtáiról, módszereiről lesz szó.

A kiegyensúlyozatlanság fajtái:

• Statikus kiegyensúlyozatlanság esetén a forgórész súlypontja (tömegközéppontja) nem esik a forgástengelybe, a szabad tengely a forgástengellyel párhuzamos. A forgás közben fellépő centrifugális erők eredője ilyenkor egyetlen erő, melynek hatásvonala a súlyponton megy át és a forgástengelyre merőleges.
• Kvázistatikusan, ha tehetetlenségi főtengelye és forgástengelye a tömegközépponton kívül fekvő pontban metszi egymást.
• Nyomaték kiegyensúlyozatlanság esetén a forgórész forgástengelye és szabad tengelye a súlypontban metszi egymást, egymással szöget zárnak be. Forgás közben a fellépő centrifugális erők eredője egy erőpár.
• Dinamikus kiegyensúlyozatlanság esetén a forgástengely és a szabad tengely a súlyponton kívül metszi egymást, vagy kitérő. A dinamikus kiegyensúlyozatlanság felbontható statikus és nyomaték kiegyensúlyozatlanságra.

Helyszíni kiegyensúlyozás rezgésméréssel

A rezgésmérés segítségével történő kiegyensúlyozást az egyszerűség kedvéért először a statikus kiegyensúlyozatlanságra mutatjuk be. Ez elsősorban tárcsaszerű forgó tömegek esetén használható.

Axiális irányban kiterjedt forgórészekre – legalább két síkban történő – dinamikus kiegyensúlyozás szükséges.

Első lépésként meg kell mérni vízszintes irányban a kiegyensúlyozatlanság rezgéssebesség amplitudóját.

A kezdeti kiegyensúlyozatlanság rezgéssebessége V_ref. Arra, hogy ez az érték egy forgórésznél megfelelő-e az ISO előírásai adnak segítséget.

Ha V_ref > V_meg értéknél, akkor a kiegyensúlyozás elvégzése indokolt.

Rezgésanalizátorral történő kiegyensúlyozás főbb sajátosságai

Szükség van rezgésérzékelőre és egy olyan készülékre, amely segítségével az amplitudók fázisösszege mérhető. Ez általában valamilyen optikai eszköz, amely a forgórész színének (sötét – világos átmenet) megváltozásakor ad egy rezgésmérést indító (trigger) jelet.

A rezgés-amplitudót és a hozzá tartozó fázisszöget egyidőben kell mérni, erre a műszer ad lehetőséget, sőt (mivel két csatornás lehetőség is van) egyszerre mérhetünk két csapágyon is, ami kétsíkú kiegyensúlyozás esetében lecsökkenti a mérési időt

Szükség van kiegyensúlyozási síkonként egy referenciamérésre a kezdeti kiegyensúlyozatlan állapot rögzítése és dokumentálása érdekében

A próbatömeget a műszer becsüli. a felszerelt próbatömeg szöghelyzetét és nagyságát a műszer számára meg kell adni, hiszen csak így tudja a tömeg hatását figyelembe venni.

Kiegyensúlyozás rezgésanalizátorral

1. Referencia futás: amelynek során a forgórész hibás állapotát, azaz a nehéz hely pozícióját és a kezdeti amplitudót tudjuk meghatározni. A MICROLOG által megadott szögérték a rezgésérzékelő helyzetétől a forgásiránnyal ellentétes irányban értelmezendő. (a referencia jelet a 0^o-os helyzetbe kell állítani)
2. A próbatömeg becslése: melynek során azt számítja ki az analizátor, hogy mekkora legyen a próbafutáshoz a rotorra helyezendő próbatömeg. Ennek akkorának kell lennie, hogy hatással legyen a forgórészre, de még ne okozzon túl nagy rezgéseket.
3. A próbasúly megadása: megadjuk az általunk felhelyezett próbatömeg nagyságát és a helyét a felszerelésnek megfelelően. Így közöljük az analizátorral, hogy milyen mértékben és hol módosítottuk a forgórész eredeti tömegeloszlását.
4. Próbafutás: a gépet ismét felpörgetjük az üzemi fordulatszámra és megmérjük a próbatömeg hatására kialakult rezgésértéket. Az eredmény a magas pont új helyzetét és amplitudóját fogja mutatni, ezek az értékek a referencia futáshoz képest a próbatömeg hatására változtak meg. E mérés alapján számítja ki az analizátor a tökéletes kiegyensúlyozáshoz szükséges korrekciós tömegértéket és helyzetét.

Miért zajosabbak egyes gépek, mint mások? Miért forog be alulra a szelep a kerékpárnál, ha szabadon foroghat a kerék? Miért remeg be egy autó kereke meghatározott sebességeken? Szinte naponta találkozhatunk ilyen jelenségekkel, amelyek hatását gyakran alábecsüljük – ez a kiegyensúlyozatlanság.

A kiegyensúlyozatlanság fogalma a “súly” szóra vezethető vissza. Egy mérleg egyensúlyban van, ha az állványának mindkét oldalán azonos súly van. Ugyanilyennek tekinthető egy rotornál a tömegeloszlás a forgástengelyére vonatkoztatva.

A tömegeloszlás egyenetlenségét kiegyensúlyozatlanságnak nevezzük. Forgáskor ez centrifugális erőként nyilvánul meg – olyan rezgések és zajok formájában, amelyek növekvő fordulatszámmal egyre erősebbekké és zavaróbbakká válnak.

Napjainkban egyre több és egyre komplikáltabb gép vesz körül minket. Nem csak azt várjuk tőlük, hogy működjenek, hanem ezt csendesen, tartósan, megbízhatóan, biztonságosan, hatékonyan tegyék.
Szinte valamennyi gép tartalmaz forgó alkatrészeket is. Nagyon sok esetben a forgó alkatrész a gép központi, munkavégző eleme is, emiatt kialakítása kulcsfontosságú a működésben.
Azt is megállapíthatjuk, hogy a gépek jelentős része nagy fordulatszámon üzemel, azonos jellegű gépeknél pedig tendencia az üzemi fordulatszám folyamatos emelkedése, ami mögött általában a hatékonyság növelése, a jobb fajlagos teljesítmény elérése húzódik meg.
Jelentősége van tehát a forgó mozgás keltette hatások vizsgálatának és kezelésének. Ezek közül a kiegyensúlyozatlanság és a kiegyensúlyozás az egyik legfontosabb.

A forgó alkatrészek többsége hengerszimmetrikus alkatrész, vagy ahhoz hasonló. Ha a forgórész teljesen homogén anyagból készül és hengerszimmetriája is tökéletes, úgy bátran lehet nagy fordulatszámon is forgatni.
A forgásból adódóan a forgórész minden egyes darabkájára hat a centrifugális erő (kivéve ha a darabka éppen a forgástengelyen van, ahol a sugár persze nulla), de ezek eredője nulla a tökéletes szimmetria miatt, így a forgás miatt nem ébred a csapágyazást terhelő erő.
Nagyon nagy fordulatszámon, főleg vékony és hosszú tengely esetén még így is előáll egy kellemetlen jelenség, a forgórész kihajlása. A gyakorlatban azonban ez a fordulatszám (kritikus fordulatszám) az esetek többségében jóval az üzemi fordulatszám fölött áll van. Az üzemi fordulatszámok tartományában a forgórészek legnagyobb része merev marad, a forgás miatt fellépő erők hatására a test alakja, tömegeloszlása nem változik meg.

A csapágyazások sem lelkesednek a nagyon nagy fordulatszámokért még tökéletes hengerszimmetria esetén sem, a nagy kerületi sebességek gyorsabb kopást eredményeznek.
A tökéletes hengerszimmetria a gyakorlatban nem valósítható meg. A legpontosabban talán precíziós köszörűgépekkel lehet megmunkálni, ahol a hibák a 3-5 mikrométer körül lehetnek. Az esztergák, marógépek megmunkálási pontossága század mm-es tartományban van. Ettől jóval nagyobb ütések adódhatnak akkor, ha az alkatrészt egyes részeinek elkészítése után a gépből ki kell venni és pl. megfordítva újra betenni. Ha tokmánnyal fogjuk meg, annak hibája több század mm biztos lesz, de elhasználtabb befogó több tized mm hibát is okozhat.
Órázgatással, ügyes trükkökkel sokat lehet javítani, de még így is marad asszimmetria egy teljesen körbemunkált darabon is.

Mi történik akkor, ha a asszimmetrikus forgórészű, kiegyensúlyozatlan gépet használunk?

Kicsi fordulatszámon nincs is baj, de ahogy növeljük a fordulatszámot egyre nagyobb rezgések alakulnak ki a csapágyházakon, ami szétterjed az egész gépre. A csapágyakat jelentős erő terheli, emiatt azok élettartama rövidebb lesz. A gép zajossá válik, a túlterhelt szerkezeti elemek akár törésveszélynek is ki lehetnek téve. A gép rezgésszintje nem teljesíti a szabvány előírásait, a munkafolyamatot rossz minőségben tudja végezni, károsíthatja a gépen dolgozó személy egészségét stb.
Megoldás a problémára: a kiegyensúlyozás.

A kiegyensúlyozás elmélete

Bármely merev test rendelkezik súlyponti tehetetlenségi főtengellyel. Tökéletes forgástest szimmetriatengelye pl. súlyponti tehetetlenségi főtengely. Ezen főtengely szabad tengely is, azaz olyan egyenes, amely körül a testet megforgatva a tehetetlenségi erők önmagukban egyensúlyban levő erőrendszert alkotnak. Ezért a szabad tengellyel egybeeső forgástengely csapágyazásában a forgás miatt nem ébred erő, ami ideális. A forgástengely és a szabad tengely tökéletes egybeesésének a gyakorlatban szinte nulla a valószínűsége.

Kiegyensúlyozásnak azt a tevékenységet nevezzük, melynek során a forgórész tömegeloszlását úgy változtatjuk meg, hogy annak szabad tengelye adott értéknél kevesebbel térjen el forgástengelyétől. A tömegeloszlás megváltoztatásának leggyakoribb módja az, ha a forgórészen tömeget helyezünk el, vagy távolítunk el, de bizonyos esetekben elmozdítható tömegek átrendezésével is megvalósítható.

A kiegyensúlyozó síkok a forgórész forgástengelyére merőlegesen kijelölt síkok, ahonnan tömeget vehetünk el, vagy ahova tömeget rögzíthetünk.

Kiegyensúlyozó tömeg a kiegyensúlyozó síkban elhelyezendő vagy onnan eltávolítandó tömeg nagysága, mellyel a kiegyensúlyozás megvalósítható.

Kiegyensúlyozó vagy beavatkozási sugár a forgástengelytől mért azon távolság, ahova a kiegyensúlyozó tömeg kerül.

Élettartam
A kiegyensúlyozatlanságból adódó rezgések erősen igénybe vehetik a csapágyakat, a házakat és az alapokat, ezért ezek fokozottabb kopásnak vannak kitéve. A kiegyensúlyozatlan alkatrészeket tartalmazó termékeknek gyakran rövidebb az élettartamuk.

Biztonság
A rezgések miatt csökkenhet a csavarok és az egyéb szorítókötések súrlódása, ami miatt az alkatrészek meg is lazulhatnak. A rezgések tönkretehetik az elektromos kapcsolókat, a vezetékek letörhetnek a csatlakozóikról. A kiegyensúlyozatlanság jelentős mértékben csökkentheti egy gép üzembiztonságát. Mind az ember, mind a gép veszélybe kerülhet.

Minőség
A nyugtalanul forgó elektromos szerszám nem teszi lehetővé a pontos munkát. Idegesíti a használóját, és gyorsabban kifárasztja. A rezgések a szerszámgépeken is lényegesen rontják a megmunkálás pontosságát. Egy nagy sebességű köszörűgép vagy famegmunkáló gép pontatlanul dolgozik, és több selejtet gyárt, ha az orsó és a szerszámok nincsenek pontosan kiegyensúlyozva.

A következőkben a dinamikus kiegyensúlyozás fajtáiról, módszereiről lesz szó.

Az üzemeltetés és karbantartás tevékenységi körei

ÖNÁLLÓAN VÉGZETT TEVÉKENYSÉG JELLEMZŐI:

• Üzemeltetés és karbantartás számos külső partnerrel
• Rizikók legnagyobb részét a Tulajdonos viseli
• Napi üzemeltetési gondok a külső partnerek állandó igénybevételével

AZ MMS ÁLTAL KÍNÁLT MEGOLDÁS JELLEMZŐI:

• SPC (Service Provider Center), összes alvállalkozó egyidejű menedzselése
• Megosztott rizikó
• Költségcsökkentés az SPC-nek és költség-figyelésnek köszönhetően
• Termelési hatékonyság növelése CMMS vagy FM szoftverek alkalmazásával

Az MMS üzemeltetési és karbantartási koncepciója

Magyar referencia az MMS üzemeltetési és karbantartási rendszerére

Artesyn – Tatabánya, gyártósori- és épületkarbantartás

Ajánlatunk összefoglalva

• SPC (Szerviz Szolgáltató Központ), mely minden feladatot menedzsel
• Felelősségi körök átvállalása, megosztása
• Költségcsökkentés SPC és költséghatékonyság segítségével
• Hatékonyság növelése üzemeltetési tapasztalatok és karbantartási szoftverek segítségével

Mi üzleti partnerséget ajánlunk szervizcég helyett!

Elérhetőségek

Mayer György
ügyvezető
+36 70 206-4541