Az olaj-állapotfigyelő érzékelő elsősorban az olajba kerülő fémrészecskék jelenlétét érzékeli, mely fémrészek a csapágyak, fogaskerekek és egyéb súrlódó alkatrészek kopásából, elhasználódásából keletkeznek. Az érzékelő mágneses vége magához vonzza és összegyűjti a fémrészeket és az összegyűlt mennyiség alapján jelet küld a hozzá kapcsolt elektronikához. Ez a jel egy figyelmeztetés lehet a korai gépelhasználódásra, hamarosan bekövetkező hibára.
A vizsgált olajba bemerülő érzékelőnek két érzékelő része van: a mágneses vég a vastartalmú fémrészecskéket vonzza, a tövében levő dielektrikus rész pedig az olaj jelenlétét, vagy hiányát, illetve az olajba került víz vagy fagyálló jelenlétét képes érzékelni. Opcióként az olaj hőmérsékletét is jelezheti.
Felül: Mágneses szennyeződés érzékelő vég – Alatta: Dielektrikus rész
Két termék-változat készül, mindkettő ugyanazon érzékelő szondával:
Általános célú olaj-állapotfigyelő: Az érzékelőt in-line elektronikai egységhez kapcsolják.
Ipari kivitel: Az érzékelőhöz egy kijelző is kapcsolódik, mely a telepítés helyén is lehetővé teszi a pillanatnyi eredmény leolvasását.
Olaj-állapotfigyelő érzékelő az odavonzott fémrészecskékkel
Az olaj-állapotfigyelő érzékelő végén levő állandó mágnes magához vonzza a fémrészeket. A benne levő elektronika különbséget tud tenni finom (por alakú) vagy durva (szilánk) méretek között és a mennyiségüktől függően képezi a kimenő jeleket.
Az érzékelő másik funkciója az olaj hőmérsékletének mérése, illetve az olaj dielektrikumának változás-érzékelése, mellyel az olaj hiányát vagy jelentősebb vízmennyiség (>10%) jelenlétét jelzi az érzékelő.
A Termék használatának előnyei más állapotfigyelő rendszerekhez képest
Az állapotfigyelő rendszerek, berendezések, módszerek (pl. a rezgésdiagnosztika, termográfia, ultrahangos vizsgálatok vagy akár az olajanalízis) fejlődése töretlen volt az elmúlt évtizedekben, mégis az elmúlt 4-5 évben az olaj-állapotfigyelő érzékelők iránti igény jelentősen megugrott.
Ennek legvalószínűbb okai az alábbiakban is kereshetők:
Könnyű beépíthetőség
Alacsonyabb bekerülési költség
Állandó valós idejű figyelés
3 féle analóg és digitális kimeneti lehetőség
Egyszerű adatkapcsolat, nem igényel szaktudást a beépítése, használata
Nincs szükség költséges tanfolyamra, speciális ismeretre
Alacsony fordulatszám, változó sebesség és terhelés esetén is állandó az érzékelése
Hajtóművek állapotfigyelése
A világ 5 legnagyobb vállalatcsoportjánál végzett mérések alapján elmondható, hogy az egyik leghatékonyabb alkalmazási terület a hajtóművek, ahol jellemzően 600 fordulat/perc alatti a fordulatszám. Ilyen körülmények között is folyamatos a fémrészecskék leválása, a rezgésdiagnosztikai mérésekkel viszont sokkal később jelentkeznek a megnövekedett rezgésértékek, mint ahogy a Gill olaj-állapotfigyelő érzékelő már jelezte a megnövekedett fémrészleválást.
A megnövekedett részecskeleválás indikátora az esetleges túlterhelésnek, kenőanyag szennyeződésnek, elöregedésnek vagy hiánynak.
Labor olajanalízis, részecske számlálók ?
Természetesen a Gill SC terméke egyik sem a kettő közül, de lényegesen olcsóbb egy részecske számlálónál és korábban jelzi ha a tervezettnél előbb lenne szükség egy labor olajanalízisre.
Az utóbbihoz képest lényeges előnye az állandó, valós idejű érzékelés és riasztási képesség.
… és mi van, ha két tervezett olajanalízis között történik egy túlterhelés és hiba?
Gyári beállított határértékek, kalibrálás
A készülék gyári alapbeállításokkal rendelkezik, melyek a vevő igényéhez igazíthatók. A kalibrálás menetét a vásárláskor kapott kézikönyv részletesen leírja.
A finom és a durva fémrészek tekintetében három érték van gyárilag beállítva, melyet az alábbi táblázat tartalmaz.
Rendelhető egy GILL teszt szalag epoxy gyantába öntött fémrészecskékkel, golyókkal is, vagy akár meghatározott mennyiségek alapján is végezhető saját igényekre szabott kalibráció. (Fémszennyeződés Teszt szalag:Part No. 4212-00-063).
Figyelem: a gyári érzékenységi értékek mindig kicsire vannak állítva. Amikor az érzékelő beépítésre került a berendezésbe, lehetőség van az értékek megváltoztatására (kézikönyv szerint) , de akkor a fenti beállítások érvényüket vesztik.
Az érzékelő kiválasztása és beszerelése:
Választható menetek mérete, csavarkulcs mérete és alkalmazandó nyomatékok:
Megjegyzés: a felületek finomsága ≤0.8µ Ra legyen a jó tömítettség érdekében
Az érzékelő beépítése
Mindkét érzékelő változatot a mérendő berendezés olajkörébe kell beépíteni. A beépítés történhet az olajleeresztő csavar helyére vagy az olajszűrő előtti csőszakaszba. Erre a célra külön adaptert ajánlunk (part number 4212-00-160-100 , 1” ; 4212-00-160-150, 1.5”).
Amint azt az alsó ábra mutatja, az érzékelőt vízszintesen kell az olajáramba behelyezni úgy, hogy az összegyűjthesse a fémrészeket és ne akadályozza az olaj áramlását. A modellben levő elzáró szelepek segítségével az érzékelő kivehető és tisztítható.
Az adapter az olajrendszerbe való rugalmas beszerelési lehetőséget biztosít azon gépek esetén, ahol nehéz lenne az olajleeresztő csavar helyére történő beszerelés.
Az érzékelő beépítése akár a védendő gépbe, akár adapterbe történik, fontos szempont, hogy minden esetben az olajáramba, szűrők elé legyen beépítve! Nagy sebességű olajáramlás esetén (140 liter/perc felett) célszerű lehet az olajáramlást csökkenteni, hogy a leváló fémrészek megtapadhassanak a mágnesen.
Az összegyűjtött, leülepedett fémrészek jelzésére egy alkalmas beépítési hely az olajtartály vagy olajszivattyúk alja is.
Nem-elegyedő olajszennyeződés érzékelésére legalkalmasabb hely az olajteknő aljára történő beszerelés, keveredő olajszennyeződés esetén pedig bármely hely ahol legalább 12mm hely van az érzékelő számára, ahol folyamatos kapcsolatban van a vizsgált olajjal.
Új generációs technológia minden tengelybeállítási kihívás megoldásához
Összefoglaló
A lézeres tengely-beállítás feltalálása forradalmasította az iparágat azáltal, hogy a hagyományos módszereknél nagyságrendekkel pontosabb méréseket hajtott végre.
Mivel a lézerrendszerek már évekkel ezelőtt a “legkorszerűbb” rendszerből “az üzletre kész állapotba kerültek”, az ember kísértést érezhet azt gondolni, hogy minden lézeres mérőrendszer ugyanaz, és már semmi sem maradt ami tovább-fejleszthető lenne ebben a technológiában.
De ez a nézet téves. Igaz, hogy egyes rendszerek változatlanok maradtak, de mások tovább fejlődtek.
Ez a tanulmány bemutatja a legújabb előrelépést: alkalmazkodó tengelybeállítás. Ez a megnevezés a szoftver és a hardver innovációját jelenti. Lehetővé teszi a karbantartó csapat számára, hogy bármilyen tengely beállítási feladatot elvégezhessenek, a standard, napi egyszerű feladatoktól az összetettebb és kihívást jelentő feladatokig, mint például a kardántengelyek, függőleges karimás gépek derékszögű sebességváltók, vagy kiterjedt gép-láncok hajtásainak beállításai.
Egyes beállító termékek hangsúlyozzák a könnyű mérések lehetőségét. Míg a könnyű használat elengedhetetlen, “könnyű” néha egy másik szó a “leegyszerűsítő.” A karbantartó csapatok egy egyszerű eszközt kaphatnak, amely néhány egyszerű feladathoz megfelelő, de amint a feladat kevésbé egyszerűvé válik, korlátokba ütközik az adott műszer használata.
Az alkalmazkodó tengelybeállítással a karbantartó csapat a hardver- és szoftverképességek egyedülálló kombinációjával rendelkező eszközökkel rendelkeznek, amelyek gyakorlatilag bármilyen helyszíni helyzethez alkalmazkodnak. A normál, napi vagy egyszerű beállítási feladatok végrehajtása sokkal gyorsabb és nagyobb pontosságú; összetettebb, nagyobb kihívást jelentő gépkonfigurációkkal, a nagyobb pontatlanságú gép-kapcsolatok, szűk helyen végezhető feladatok sokkal könnyebben elvégezhetők, nem kell manuális, időigényes utómunkákat végezni.
Az alapszintű lézeres beállító műszerek valójában új hibákat generálnak, szükségtelenül bonyolítva az összehangolási folyamatot, frusztrációt okozva a technikusokat, és többlet-költségeket okoznak. Amit a karbantartási vezetők egy olcsóbb műszerrel megtakarítanak, elveszítik a többlet-munkával és ráfordítással.
Az alkalmazkodó tengelybeállítással a munka gyorsabban megoldható, az eredmények pontosabbak, és a csapat kapacitása felszabadul.
Minden karbantartó csapat egyedi kihívásokkal néz szembe. Az alkalmazkodó beállítás teljes megoldást kínál számukra a könnyű használat feláldozása nélkül. Valójában a műszer könnyű használata erősség sok esetben, ahol az alapszintű lézeres műszerek használata kihívást jelen.
Az alkalmazkodó beállítás kiküszöböli az emberi hibákat, miközben új pontossági és sebességi szinteket biztosít. Ezt az új-generációs lézeres tengelybeállító teszi lehetővé két szükséges mögöttes újítással:
Egylézeres Technológia (Single-Laser Technology)
Aktív Helyzeti Intelligencia (Active Situational Intelligence ASI).
Az ezekkel a technológiákkal felszerelt műszerek új rugalmassági szinteket biztosítanak három kulcsfontosságú területen:
Alkalmazkodás a beállítandó Berendezéshez
Alkalmazkodás a Helyzethez
Alkalmazkodás a Karbantartó Csapathoz
Az Alaptámogatók
Az alkalmazkodó beállítás két jelentős újítással éri el eredményeit, amelyek egyetlen rendszerbe integráltak.
Az egyiket a hardverbe tervezték; a másik magában foglalja a szabadalmaztatott, szoftverbe épített algoritmusokat, képleteket és intelligenciát.
Egylézeres Technológia
Az egylézeres technológia egy lézernyalábot és egy érzékelőt használ. Ez kiküszöböli a két egység összehangolásának pontatlanságát, bonyolultságát és gyorsabb, pontosabb munkavégzést is biztosít, mint az egymással szemben dolgozó kettős lézerrendszerek.
A kettős lézerrendszerek kihívást jelentenek a teljes mérési folyamat során. Különös szenvedés a “divergencia” jelensége, amikor a mérendő szakasz között a lézer és az érzékelő hatótávolságon kívül van … a lézer és az érzékelők közötti kapcsolat megszakad. Ez a rövid videó hasznos annak megértésében, hogy ez hogyan történhet meg:
A kettős lézerrendszerek különösen a szögbeállítással küzdenek. A technikusok nem tudják könnyen fenntartani a vonalat az érzékelőkhöz – ez egy alapvető probléma, amely a mérési távolság növekedésével felerősödik, például egy távtartó tengely esetében.
Ábra: Kettős lézerrendszer hosszú távolságon: hossz-vonal divergenciája
A technikusoknak újra kell indítaniuk a méréseket, meg kell állni, meglazítani a lábakat, mozgatni a gépet, újra meg kell húzniuk a lábakat, majd remélni, hogy az érzékelők hatótávolságon belül vannak. Előfordulhat, hogy ezt a folyamatot többször meg kell ismételni, mely időveszteséget és hibalehetőséget jelent.
Az alapszintű lézerbeállító műszerek nem tudnak alkalmazkodni. Az első mérés elvégzése előtt javítják az “előbeállításat”. De ez magában foglalja a gép mozgatását – és így nem tudja dokumentálni annak eredeti állapotát – és ez valóban nem más, mint egy látszólagos „sejtés”. Ezen túlmenően ez csak egy vízszintes párhuzamos mozgatás, mely figyelmen kívül hagyva a nagyon is valós lehetőségét a szögeltolódásnak.
Az egylézeres beállítási rendszerek kiküszöbölik ezeket a problémákat. Kihasználva két optikai érzékelő sík adta erőfölényt a technikusoknak soha nem kell a mérést megállítani, lazítani, és újrahúzni a lábakat, vagy több mérési sorozatot végezni.
A Freeze-Frame Measurement-el együtt használva (az alábbiakban kifejtve), a nagy távolságok anélkül mérhetők, hogy a lézer elveszítené a célérzékelőt.
Ábra: Egylézer, kettős érzékelő technológia kiküszöböli a távolság okozta divergencia problémáját
Az egylézeres technológia gyorsan teljesíti az beállítási feladatokat, miközben javítja a pontosságot. Az ezzel a technológiával felszerelt rendszerek közé tartozik a “Live Move” képesség, amely lehetővé teszi a technikusok számára, hogy szó szerint valós időben lássák a javításokat. Az érzékelőészlelési felületek teljes tartományában egyidejűleg frissített eredményeket látnak függőleges és vízszintes síkokban. Ez legyőzi a nem alkalmazkodó, kettős lézeres rendszerekre jellemző korlátokat.
Video az élő mozgatásos „Live Move” beállításról:
Active Situational Intelligence (ASI)
Az Aktív Helyzeti Intelligencia (ASI) olyan szoftver, amely valós idejű, “pillanatnyi” visszajelzést és útmutatást nyújt. Például a mérés minőségét nyomon követi és azt a folyamatos söprés (Sweep) során megjeleníti a mérést végző számára. Bizonyos tényezők, amelyek veszélyeztethetik a mérés minőségét a nem alkalmazkodó rendszerekben, mint például a tengelykapcsoló holtjátéka vagy a környezeti rezgés által kiváltott hibák, automatikusan észlelhetők és kiszűrhetők menet közben, lehetővé téve a rendkívül pontos méréseket még kihívást jelentő körülmények között is.
ASI valós idejű, praktikus intelligencia. A mérés végeztével mutatja a mérés alatt történteket. Dinamikusan reagál minden történésre, ami a mérési folyamatot befolyásolta.
Az ASI prediktív intelligenciával is rendelkezik, amely segít a technikusoknak, hogy a gép mozgatásának időigényes feladatát megelőzően értékeljék a lehetséges mozgatási irányokat.
Ezzel a két újdonsággal a fejlett mérőrendszerek képesek teljesíteni az alkalmazkodó beállítás ígéretét mindhárom kritikus területen, amelyek minden tengelybeállítási feladatban közösek – a beállítandó eszköz, annak kezdeti helyzete és a karbantartó csapat.
Alkalmazkodás az Eszközhöz
Az alapszintű lézerbeállító rendszereket nem úgy tervezték, hogy a kritikus forgó eszköztípusok széles körét támogassák. Ezeken nagyon nehéz használni bizonyos eszköztípusokat. A tengelybeállítás költséges és időigényes problémává válik ott, ahol alapszintű műszerrel rendelkezik az üzem. A beállítandó gépek esetén a következő feladatok adódhatnak:
Sorba-kapcsolt gépláncok Tengelybeállítása
Az alkalmazkodó tengelybeállítással gyorsan és könnyen kezelhetők ezek a géprendszerek, a több-tengelykapcsolót mérő képességgel több, egymás utáni tengelykapcsolat mérhető egyidőben.
A gépláncok általában hajtóműves kapcsolatok, melyek nagy kihívást jelentenek a tengelybeállítások között. Amint három egymás utáni gép szögeltérései jelentkeznek, ott ez exponenciálisan növekvő hibát jelent, mely feladat messze meghaladja a kettős-lézeres rendszerek képességeit ASI rendszer nélkül.
Az alapszintű mérőrendszer esetén a sok próbálkozás sok hibát is jelent melyet gyakran matematikai módszerekkel javítanak a tényleges mérés helyett. Mivel ebben a forgatókönyvben csak egy fejkészletet használnak, fizikailag csak egy tengelykapcsolatot mérnek és figyelnek egy időben. Azonban a hajtómű mozgása egyszerre befolyásolja mind a tengelykapcsoló és az összes tengely pozícióját. Csak akkor lehet nyomon követni a tényleges, nem elméleti változásokat, ha mindkét csatlakozót valós időben ellenőrizzük.
Ha a gépláncot egy alapszintű műszerrel állítják be, az első méréskor bevitt hiba tovább vivődik a mérés során. A gépek „megszorulhatnak” és a további állítás a mérés során már nem lesz lehetséges. Amikor ez bekövetkezik, akkor a fix pontot meg kell változtatni és elölről kezdeni a mérést. A helyzeti intelligencia nélkül ez a folyamat egész nap tarthat.
Az alkalmazkodó lézerrendszerek a gépláncokat egy menetben tudják mérni. Az egyedi ‘alul-korlátos’ és ‘túl-korlátos’ eszközpark esetén nincs szükség rögzített lábakra így a technikusok a valós gépi korlátokat tartalmazó optimális gépbeállítást elvégezhetik. A Virtual Move Simulator-nal együtt használva (az alábbiakban ismertetjük) az egyidejű gépcsoport-beállítás lehetővé teszi a technikusok számára, hogy teszteljék a tűrések és a javasolt mozgások tartományát a teljes gépcsoporton, kiküszöbölve a próba-és-hiba okozta újra mérést és állítást az alapszintű lézerrendszerek esetén.
Teljes Hőlefedettség
Üzemi állapotban a legtöbb eszköz a megnövekedett hőmérséklet miatt megváltoztatja relatív helyzetét, ezért a beállítás során speciális előre meghatározott beállítási értékekre van szükség. Mivel a tengelybeállítás csak álló gépen végezhető, elengedhetetlen, hogy teljes mértékben előre figyelembe vegyük a valós üzemi hőmérsékletek okozta elmozdulások mértékeit.
Az alapszintű lézerrendszerek csak a kapcsolószerkezet változásait mérik. Sajnos ez csak a fele a termikus változásoknak, figyelmen kívül hagyva a gép láb elmozdulásait. A lábak elmozdulásának mértékét elhagyó műszerrel a karbantartó technikusok nem rendelkeznek teljes körű információval, a hőhatás okozta elmozdulás találgatásokra alapozódik.
Egyes mérőrendszerek úgy próbálnak meg kompenzálni, hogy engedélyezik egy előbeállított érték változtatását, a többit pedig megpróbálják kiszámolni ebből. De ez nem adja meg a technikusok számára teljes körű alkalmazkodást a kívánt kontrollt.
Az alkalmazkodó lézerrendszerek teljes hőlefedettséget biztosítanak, amely dinamikus változásokat tartalmaz mind a tengelykapcsolónál, mind a lábaknál. Ez lehetővé teszi a karbantartó csapat számára, hogy mindkét helyen hőelmozdulási értékeket vehessenek figyelembe.
Helyben végzett kardán beállítás
Nem minden iparágban használatos a kardántengely de ahol van, ott különösen nehéz azok beállítása. Általánosan ezeket leszerelik a beállítás elvégzéséhez. Ilyenkor gyakran darura, emelőre van szükség a tengelyek mozgatásához.
Az alkalmazkodó lézerrendszer áttörést jelent ez esetben mivel kiszerelés nélkül elvégezhető a kardántengelyek beállítása.
Ez a video segít ennek megértésében:
A kardán-hajtással rendelkező forgó hengerek esetén rengeteg időt és pénzt takaríthatunk meg a helyben végzett kardán-beállítással.
Ahogy a lézeres tengelybeállítás a gépi kapcsolatok széles skáláján használható, úgy a kardán-hajtás esetén az alkalmazkodó rendszer teljes megoldást kínál, mellyel elhagyhatók a manuális megoldások és nagy pontosság érhető el, szemben az alapszintű rendszerekkel.
Helyzethez való Alkalmazkodó képesség
Bár a tengelybeállítás egyszerű műveletnek tűnik, a technikusok tudják, hogy a mérés ►állítás ►mérés folyamata megtévesztően tűnik egyszerűnek. Meg kell küzdeniük sok változóval: eszköz típusa, eszköz helye, telepítési vagy karbantartási projekt, mérés beállítása, mozgási lehetőségek, stb.
Az alkalmazkodó tengelybeállítás talán legerősebb tulajdonsága a valós helyzethez való alkalmazkodás képessége: hogy a különböző változókhoz történő egyszerű, gyors és pontos beállítás révén sikerélményt is nyújt.
Az alkalmazkodó tengelybeállítás koncepciója a folyamat során végig jelen levő ASI. Íme néhány újítás, amely szóba jöhet:
Nem-kapcsolt Tengelyek Felismerése
Gépek telepítésekor a beállításnak összekapcsolatlan tengelyekkel kell kezdődnie, hogy a géprendszerekben lévő maradék erők felszabaduljanak. Az alapszintű lézer-rendszerek azonban nem rendelkeznek optimalizált mérési eljárásokkal a nem-kapcsolt tengelyekhez. A technikusoknak manuálisan kell tartaniuk a tengelyeket, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy mindkettő ugyanabban a relatív szögben van, majd manuálisan veszik a pontot, majd manuálisan mozgatják őket. Ez nagyban növeli a hibák kockázatát.
Alkalmazkodó beállítással a nem-kapcsolt tengelyek bármilyen helyzetben lehetnek; A lézernek csak el kell találnia az érzékelőt. A mérés során a tengelyek szabadon mozoghatnak, miközben az alkalmazkodó rendszer mérési adatokat vesz.
Ez a képesség magas megtérülést biztosít, amikor a csapatok egy eszközt telepítenek, mivel a pontos eredmények és a szükséges gépmozgatások a lehető leggyorsabban elérhetők.
Állókép Mérés
Lézeres beállító rendszerek, amikor egy nagy kezdeti szöghibával szembesülnek, a lézersugár nem éri el az érzékelő tartományát, a tengely forgatása és mérése nem lehetséges.
Ilyen esetben, az alkalmazkodóképesség hiánya miatt, egy alapszintű műszer egy „előbeállítást” vagy „durva beállítást” végez úgy, hogy a lézerek és érzékelőik a szűk működési tartományukban maradjanak.
Természetesen ilyen esetben a technikus nem tudja – konkrét számok hiányában – pontosan mekkora alátétlemez és vízszintes mozgatás kellene. Csak becslésre hagyatkozhat. Gyakorlatilag egy ilyen rendszerű műszer csak látszólagos jelzést ad a vízszintes helyzetről. Bizonyos mértékű függőleges irányú elmozdítási szükségletet jelez a műszer, de konkrét lemezvastagságot nem, a technikusok sötétben tapogatóznak.
Az alkalmazkodó tengelybeállítás megoldja ezt a problémát az állókép méréssel. Ez a módszer kezel bármekkora tengely-eltérést bármekkora hosszon.
A technikusok felé figyelmeztetést ad a műszer ahogy közeledik az érzékelő végállásához folyamatos söprési méréskor. Ilyenkor megállítható a forgatás, újra-pozícionálható a lézersugár és folytatható a tengely forgatása. A beépített algoritmus összekapcsolja a szenzor-lézert a mérés végeztével. A végeredmény a teljes mérés dokumentálhatósága, a beállítatlanság mértékének mutatása találgatások nélkül.
Automatikus többtényezős Minőségjavítás
Az Aktív Helyzeti Intelligenciába (ASI) épített képesség a mérések befolyásoló tényezőinek érzékelése és kompenzálása, melyek negatívan befolyásolnák a mérési eredményeket. ASI ezeket a tényezőket a folytonos söprés idején valós időben figyeli. A technikusok azonnal visszajelzést kapnak, mit kell tenniük a pontos mérés megvalósításához.
Ez azt jelenti, hogy kisebb tapasztalatokkal rendelkező technikusok is tökéletes mérési eredményekhez jutnak, ha követik a műszer kijelzőjén megjelenő javaslatokat.
ASI egyidőben sok minőségi faktort figyel folyamatosan, pl. a forgatás szögét, sebességét, egyenletességét azonnali visszajelzést adva a mérésről. Ezen tényezők is a faktorok között szerepelnek:
• Azonnali Tengelykapcsoló Holtjáték Szűrés
Az alapképességű tengelybeállító műszerek tanácsolják vagy figyelmeztetnek a tengelykapcsolók holtjátékának kiküszöbölésére a pontos mérés érdekében. Ezt könnyű az eladónak mondani, de milyen nehéz a technikusnak megvalósítani!
Ezzel szemben az ASI feltételezi a holtjáték meglétét. A beépített intelligencia a folyamatos mérés megkezdésekor automatikusan érzékeli a holtjátékot és ki is szűri azt. A nem megfelelő mérési adatokat kiszűrve az ASI egyenletes tiszta mérési adatokat szolgáltat a holtjáték megléte ellenére is.
• Környezeti rezgések
A mérendő gépegység közelében gyakran működnek más berendezések is. Az ezen gépek keltette rezgések zavaró jeleket eredményezhetnek a mérés során, melyek szintén kiszűrésre kerülnek.
5 Ábra: Automatikus Többtényezős Minőségi Követelmény-rendszer biztosítja az azonnali visszajelzést a mérések pontosságáról
Alkalmazkodás a Csapathoz
Az alkalmazkodó tengelybeállítás rendelkezik azzal a képességgel, hogy a mérést végzők véletlen hibáit valós időben elemzi és kiszűri ezeket a hibákat.
Az alapszintű lézeres tengelybeállító műszerrel tapasztalt és kevésbé tapasztalt technikusok is gyakran eltérő eredményeket mérnek. Az alkalmazkodó rendszerek egyforma csapat-mérési eredményeket adnak: kevésbé tapasztalt technikus mérésében jelentkező általános hibákat kiszűrve magas minőségű mérést kapunk csakúgy, mintha tapasztalt személy végezte volna.
Néhány alkalmazkodó tengelybeállítási lehetőség, amelyek célja a csapat teljesítményének növelése:
Virtuális Mozgatási Szimulátor (VMS)
A gép mozgatása gyakran a legköltségesebb és rizikósabb része a tengelybeállításnak, főleg ha kiderül, rossz irányban történt a mozgatás.
A VMS rendszer több ezer munkaórát takarított meg a technikusoknak a világ számos iparágában lehetővé téve a mozgatás modellezését, látva a mozgatás lehetőségeit, a lépések eredményeit, finomítani a döntéseket, mielőtt ténylegesen a fizikai mozgásra kerülne a sor.
A VMS megerősítheti, hogy a tervezett vízszintes és függőleges mozgatás tényleg a kívánt toleranciát eredményezi-e majd.
A VSM megtérül, amikor megmutatja, nincs elegendő hely a szükséges elmozdításhoz (pl. 5 mm-re van szüksége és csak 2 mm fizikai távolság van). A technikusok elkerülik a fölösleges időigényes mozgatásokat, hogy kiderítsék működni fog-e a dolog, vagy sem. A feltételezéseket kiválthatják valós, működő mozgatásokra mielőtt megkezdenék a tényleges fizikai mozgatást.
Habár az alapszintű lézeres beállító rendszerek kínálhatnak némi szimulációt, azok képtelenek alkalmazkodni a nagy távolságokhoz, speciális eszköz típusokhoz és a nagy beállítási pontatlanság miatt a szimulációk csak követik a szokásos sejtést és az előbeállítás még szükséges.
Mérések megosztása és összmunka
A mérés végzők Felhőalapú alkalmazáson keresztül megoszthatják társaikkal a mérések eredményeit akár üzemen belül, akár a világ bármely pontján lennének is. Szoftver segítségével a vezetők, szakértők szemmel kísérhetik az aktuálisan mért gépek állapotát, mérési eredményeit. A következő video példa erre:
Például a mérés utó-feldolgozása, visszajátszása lehetséges videon, a változtatások helyi PC-n is elvégezhetők és útmutatások adhatók a helyi mérést, beállítást végző kollégának.
Ez az ahogy a csapat kapacitása bővíthető: a technikus elvégzi a mérést de nem tudja hogyan tovább. Nem kell az irodába visszamenni, az ott levő kollégái a mérési eredményeket láthatják és a mérnökök útmutatást adhatnak a továbbiakat illetően.
RFID Integráció
Az RFID rádiójellel beazonosítja a gépet tájékoztatva a helyszínen levő technikust, ez-e a mérendő gép. A szoftver betölti a gép korábbi adatait, mérési eredményeit. Ezzel nyomon követhető a gép tengelybeállítási állapotainak változása, gyakorisága és azok esetleges okai.
Beállítás Gyakoriságának Számítása
A képlet kiszámítja, hogy milyen gyakran ellenőrizze egy adott gép tengelybeállításait és milyen gyakran ütemezze azt. Lehetőséget ad a felhasználónak a gép kritikus státusának megadására. Így annak tengelybeállítási ciklusa gyakoribb lehet optimalizálva ezzel a gép élettartamát.
Eszköz-alapú tengelybeállítás
ALIGNMENT RELIABILITY CENTER® 4.0 szoftver
Az alkalmazkodó beállítási rendszerek és szoftverek használatával a karbantartási és üzemeltetési vezetők dinamikus gépállapot-figyelési paraméterként használhatják a gépbeállítási adatokat.
Az eszközalapú beállítási szoftverrel rendelkező alkalmazkodó rendszerek nyomon követhetik adott gép beállítási állapotváltozásait és megbízható adatokat szolgáltatnak az ismétlődő gépelállítódások elemzéséhez.
Felhőalapú szolgáltatás használatával a mérnökök eszközalapú mérési feladatokat hozhatnak létre és küldhetnek el a helyszíni technikusok számára. A beágyazott RFID technológia automatikusan azonosítja a mérnivaló eszközt. A mérés után az eredmények visszakerülnek a szoftverbe. Ezek visszajátszhatók, elemezhetők, archiválhatók vagy beállítási jelentések készítésére használhatók.
Az eszközalapú összehangolási szoftver kifejezetten arra szolgál, hogy segítse a karbantartási és szolgáltatási szakembereket több eszköz kezelésében az üzemben vagy a távoli helyeken.
Végkövetkeztetés
A forgó eszközökkel rendelkező üzemek karbantartási vezetői tudják, hogy a tengelybeállítás az egyik legfontosabb tényező az eszköz élettartamában, a működési költségben és a vállalkozás végső értékelésében.
Először is a telepítés idején a nagy pontosságú beállítás egy proaktív karbantartási technika, amely teljesítményt, nagy hatékonyságot és hosszabb gépi élettartamot biztosít már az aktív használat megkezdésekor.
Működés közben a tengelybeállítás az első intézkedés, amikor a gépnél magas rezgést mérnek. Valójában a gép meghibásodásának több mint 50%-át az egytengelyűség hiánya okozza.
Több mint három évtizeddel ezelőtt a lézeres egytengelyűség beállítók forradalmasították az ipart. Felgyorsították a mérési folyamatot, sokkal hatékonyabbá tették, mint a hagyományos módszerek, és hozzáférhetőek a nem szakemberek számára is.
Azonban az egyetlen dolog, amiben a lézeres tengely-beállítók hasonlítanak egymásra, az a lézer maga. Hatalmas űr tátong az alapszintű és az alkalmazkodó rendszerek között.
A karbantartás vezetők azt is tudják, hogy minden üzem egyedi, saját fizikai elrendezéssel és kritikus eszközlistával. Egyre inkább olyan tengelybeállító rendszereket követelnek, amelyek teljesebbek, alkalmazkodni tudnak az eszközparkjukhoz, a beállítási kihívásokhoz és a csapatukhoz.
A PRÜFTECHNIK úttörő volt a lézeres egytengelyűség beállítók fejlesztésében több mint 35 évvel ezelőtt. Most a Fluke Reliability csapat tagjaként továbbra is folytatja a fejlesztéseket.
Bevezettük a lézeres tengelybeállítás új generációját: az alkalmazkodó tengelybeállítási rendszereket. Ez egy szabadalmaztatott egyesített rendszer mind hardver, mind szoftver területen, melyek egyesítik az egylézeres technológiát az alkalmazkodó helyzeti intelligenciával.
A PRÜFTECHNIK rendszerekkel a karbantartó csapatok könnyedén kezelhetik a tengelybeállítási kihívások széles skáláját – az egyszerűtől a bonyolult forgatókönyvig, elkerülve a többletmunkát, melyet az alapszintű rendszerek jelentenek. Az alkalmazkodó beállítás gyorsabban működik, kiküszöböli a hibákat, és felszabadítja a csapatkapacitást, lehetővé téve a karbantartási és megbízhatósági csapatok számára, hogy maximális működési élettartamot és hatékonyságot biztosítsanak a gondozásukra bízott kritikus eszközök számára.
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:
a tárgy emissziós tényezője
környezeti hőmérséklet és a környezet tulajdonságai
a vizsgálandó tárgy távolsága a mérőműszertől
relatív páratartalom
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.
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.
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.
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”.
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:
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 !
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:
Kezdődő csapágyfáradási hiba
Felületi kopások
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.
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 Vref. Arra, hogy ez az érték egy forgórésznél megfelelő-e az ISO előírásai adnak segítséget.
Ha Vref > Vmeg 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
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 0o-os helyzetbe kell állítani)
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.
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.
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.
Kiegyensúlyozatlanság
Forgó gépek nem megfelelő állapotának (magas rezgésszintjének) egyik leggyakoribb oka a kiegyensúlyozatlanság. Létrejöttéért legtöbbször a gyártási, szerelési, tervezési és anyaghibák, illetve a kopás, a gép által kezelt anyag felrakódása, a korrózió, vagy a hődeformáció felelősek.
A kiegyensúlyozatlanság jellemzői
Egy merev test bármely tengely körül megforgatható, amely egy tetszőlegesen kijelölt forgástengely kialakítását tételezi fel.
A forgástengely helye a konstruktőri szándékon a legyártás és a szerelés pontosságán múlik.
Ha azt kívánjuk, hogy a test kiegyensúlyozottan forogjon e forgástengely körül, akkor a tengely helyzetének kiválasztása nem történhet tetszőlegesen
Minden merev testnek meghatározható ugyanis a súlypontja és a súlyponton áthaladó – legalább három – tehetetlenségi főtengelye
A kiegyensúlyozatlanság leggyakoribb okai:
a gyártás hibái (pl. excentrikus megmunkálás)
terhelések okozta deformációk, törések, repedések
a szerelés pontatlansága (pl. nem jól számított ellensúlyozó tömeg, vagy nem egyforma csavarok)
hőmérséklet által létrehozott deformációk
az üzemelés során létrejött méret- és tömegváltozások (pl. szivattyú lapát elkopik a kavitációban)
a gép által szállított anyag vagy por lerakódásából származó tömeg átrendeződés.
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.
