Měření vibrací – jak předejít nákladným opravám?

Měření vibrací – jak předejít nákladným opravám?

6 Zář 2022

Mechanické systémy jsou součástí snad veškerých průmyslových instalací. Různé hazardní stavy mohou představovat nebezpečí i při standardním provozu strojů či zařízení (který je definován konstruktérem) a jejich eliminace patří k nejdůležitějším prvkům průmyslové bezpečnosti.

Příčiny mechanických vibrací

Vibrace jsou procesy, jejichž fyzikální vlastnosti se v čase mění. Mechanické vibrace mohou vznikat v pevných tělesech i v kapalinách a znamenají změnu polohy součásti (částic) v elastickém prostředí vůči rovnovážné poloze. Vibrace ve strojích a na výrobních linkách jsou tudíž hrozbou pro správnou činnost celé soustavy, protože mohou způsobit rychle postupující poškození.

Vibrace v průmyslovém prostředí jsou nejčastěji způsobeny:

  • vznikem vůle v upevňovacích prvcích,
  • nepřesností při montáži zařízení,
  • poškozením ložisek,
  • špatným vyvážením otáčivých prvků,
  • opotřebením materiálu.

Životnost stroje ovlivňuje sice mnoho faktorů, ale od indikace prvních projevů problému s vibracemi zbývá do jeho havárie často jen několik měsíců.

Vliv vibrací na průmyslové prostředí

Vibrace u rotujících strojů znamenají rychlý pohyb „sem a tam“, tedy oscilaci stroje a jeho součástí. Jedná se zde o hnací motory, poháněná zařízení (čerpadla, kompresory atd.) a různá ložiska, hřídele, převody, řemeny a další prvky mechanické soustavy. Více než polovina neplánovaných odstávek strojů je způsobena jejich mechanickými poruchami. Díky měření vibrací můžeme předpovědět, jestli ve stroji může dojít k poruše.

Wibrometr VOLTCRAFT VBM-80  

Vibrace mohou být prvním příznakem nastupující poruchy stroje. Na potenciální problém tak poukazují mezi prvními, dříve než zpozorujeme další příznaky nepravidelného chodu, jako je:

  • vysoká teplota,
  • vyšší spotřeba energie,
  • znečištění maziva.

Díky pravidelným měřením je možné diagnostikovat závady v chodu stroje a přijmout vhodná opatření dříve, než dojde k vážnému zhoršení stavu zařízení a k vlastní poruše.

     
Obrázek: Vibrometr VOLTCRAFT VBM-85    

 

Důležitým aspektem je rovněž hledisko ochrany bezpečnosti pracovníků a odstranění vibrací na pracovišti. Vibrace s celkovým i lokálním působením mají vliv na reakce organismu pracovníka a mohou způsobit změny v pohybovém aparátu, cévní a nervové soustavě a také v jeho vnitřních orgánech. Ty mohou následně vést k tělesnému poškození nebo ke vzniku nemoci z povolání.

Výhody měření vibrací

  • Předvídatelnost – díky včasnému varování před nadcházející poruchou stroje získávají pracovníci údržby čas na naplánování opravy a objednání dílů.

  • Bezpečnost – díky včasným informacím o stavu stroje může operátor zastavit práci „podezřelého“ zařízení dříve, než dojde k vlastnímu nebezpečí.

  • Snížení frekvence poruch – díky dobré údržbě technického stavu strojů znamená snížení množství prostojů ve výrobě, které jinak přinášejí ztráty.

  • Snížení nákladů – díky nižší nutnosti oprav (které jsou bez předchozí kontroly často důsledkem provozování strojů až nadoraz do vzniku poruchy), díky odstranění zbytečných přesčasů a nutnosti dodatečného nákupu náhradních dílů.

Typy vibrometrů

Zkoumání úrovně vibrací přináší měřitelné výhody jen tehdy, pokud k němu používáme vhodný přístroj, jež zaručuje opakovatelnost měření a umožňuje analýzu výsledků.

Laserový vibrometr

Laserový vibrometr využívá porovnání laserového paprsku odraženého od testovaného prvku s uloženým referenčním signálem. Jeho činnost je založena na využití Dopplerova jevu – kdy se frekvence světla během pohybu testovaného prvku mění.

Výhodou použití laserových modelů je možnost bezkontaktního měření, které usnadňuje měření pohybujících se součástí. Laserový paprsek umožňuje také použití vibrometru na velké vzdálenosti pro kontrolu prvků na těžko dostupných místech.

Vibrometr s piezoelektrickým převodníkem

Vibrometr pracující na bázi akcelerometru, tedy prvku měřícího zrychlení. Snímače s kabelem je možné osadit přímo na testovaný stroj nebo zařízení a přesně tak stanovit úroveň vibrací. Piezoelektrické snímače jsou vyrobeny např. z křemíkové desky, feroelektrika či keramického sintru. Tyto senzory využívají jevu elastické deformace krystalu a vznik elektrických nábojů na jeho povrchu.

Některé modely vibrometrů mají magnetickou sondu, která umožňuje kontaktní testování součástí stroje.

Vibrometr Fluke 805 FC – použití

Dokonale se hodí pro monitorování následujících kategorií strojů:

  • chladničky (chladicí zařízení),
  • ventilátory,
  • řídicí soustava chladicích věží,
  • odstředivá čerpadla,
  • objemová čerpadla,
  • vzduchové kompresory,
  • dmychadla,
  • strojní zařízení (motory, převodovky, hnací nápravy atd.), 
  • obráběcí stroje.

Funkce vibrometru Fluke 805 FC

EquipmentLog™ – nástroj umožňuje vytvoření samostatné složky pro každý stroj a dále do nich zapisuje data z inspekce pro pozdější kontrolu příslušnými pracovníky. Díky tomu je možné přímo porovnávat výsledky měření a v důsledku tak snadno odhalit rychlejší opotřebení a snáze posoudit, nakolik rychle je potřeba oprava zařízení a jestli je možné ji odložit na vhodný termín.

Crest Factor Plus (CF +) – algoritmus vytvořený firmou Fluke, který slouží k hodnocení stavu ložisek a klasifikuje ložiska do čtyř úrovní.

ShareLive – funkce videohovorů dostupná v aplikaci Fluke Connect, která umožňuje zasílání výsledků měření ostatním členům týmu.

Wibrometr Fluke 805 FC
  Obrázek: Vibrometr Fluke 805 FC
   

Naměřená data – Data z vibrometru 805 FC je rovněž možné vyexportovat do šablony Excel v počítači a v něm provádět hodnocení trendů celkových vibrací, analýzu algoritmem CF+ a měření teploty v infračerveném spektru. Uživatelé si mohou prohlížet trendy v hotových excelových šablonách a grafech a porovnávat celkovou úroveň vibrací s normami ISO (10616-1, -3 a -7). Pomocí analýzy trendů je možné analyzovat jevy popsané v těchto normách. Uživatel pak získá jasnou představu o změnách ve stavu ložiska a o zhoršujícím se stavu stroje.

Konstrukce snímače obsaženého ve vibrometru Fluke 805 FC eliminuje také chyby měření způsobené obsluhou. Inovativní konstrukce snímače vibrací snižuje množství chyb v měření, které jsou důsledkem úhlu polohy přístroje a působící přítlačné síly.

 

Další zajímavé články:

Prohlédněte si také kategorie:

 

Podobné

KS Tools: nářadí, které spojuje inovace a špičková kvalita

11 Před několika dny

KS Tools: nářadí, které spojuje inovace a špičková kvalita

Když osciloskop, tak přenosný. A nejlépe multifunkční

24 Před několika dny

Když osciloskop, tak přenosný. A nejlépe multifunkční

Rychlejší pájení a delší životnost. To přináší výrobky JBC Tools

29 Pro 2022

Rychlejší pájení a delší životnost. To přináší výrobky JBC Tools

Endoskop Voltcraft: vaše prodloužené oko

20 Pro 2022

Endoskop Voltcraft: vaše prodloužené oko

Multimetr Voltcraft VC131. Více než jen základ

8 Pro 2022

Multimetr Voltcraft VC131. Více než jen základ

Na záření si nyní posvítíte i vy. Se skenerem Voltcraft RM-400

30 Lis 2022

Na záření si nyní posvítíte i vy. Se skenerem Voltcraft RM-400

Nejlepší termokamera je ta, kterou máte zrovna při sobě

23 Lis 2022

Nejlepší termokamera je ta, kterou máte zrovna při sobě

Spolehlivé a inovativní elektronické součástky? Přesně to nabízí OMRON

15 Lis 2022

Spolehlivé a inovativní elektronické součástky? Přesně to nabízí OMRON

Zatočte s rámusem. Extech SL130 poslouchá za vás

9 Lis 2022

Zatočte s rámusem. Extech SL130 poslouchá za vás

Termokamery Voltcraft do každé ruky, ale i kapsy

3 Lis 2022

Termokamery Voltcraft do každé ruky, ale i kapsy