Post on 17-Jan-2020
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
1
TEHNICI DE MENTENANTA PREDICTIVA
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
2
Tehniciutilizate
Analiza vibraŃiilor
Termografia
Analiza fluidului de ungere
detectarea zgomotolui ultrasonic
Măsurarea impedanŃei complexe
Metode specificesistemelor electrice
Măsurarea rezistenŃei de izolaŃie
Analiza spectrului de armonici al curentului de fază
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
3
�Orice sistem mecanic aflat în mişcare generează un anumit profil
de vibraŃii care reflectă modul său de operare.
detectarea unor defecte de fabricaŃie
evitarea defectelor în funcŃionare ce pot duce la pierderea, recuperabilă sau
irecuperabilă a capacităŃii de lucru a unui sistem/proces
ANALIZA VIBRATIILOR
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
4
TEORIA VIBRATIILOR
Vibratia - mişcare repetitivă a unui obiect în jurul poziŃiei sale de echlibru
M
M
M
PoziŃia de echilibru
Limita inferioară – PoziŃia 1
Limita superioară – PoziŃia 2
Timp
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
5
Descrierea vibratiilor
)ft2sin(A)t(X ϕπ +=
Amplitudine
Frecventa - numărul de oscilaŃii complete în unitatea de timp
Faza - defineşte poziŃia corpului în raport cu un altul la un anumit moment de timp
Perioada, T, a mişcării oscilatorii reprezintă timpul necesar executării unei oscilaŃii, şi anume: poziŃia de echilibru - poziŃia superioară - poziŃia de echilibru –
poziŃia inferioară – poziŃia de echilibru (1/f)
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
6
X(t)
v(t)
a(t)
Timp
)ft2cos(v)ft2cos(fA2dt
)t(dX)t(v max ϕϕϕϕππππϕϕϕϕππππππππ ++++====++++========
)ft2sin(a)ft2sin(fv2dt
)t(dv)t(a maxmax ϕϕϕϕππππϕϕϕϕππππππππ ++++−−−−====++++−−−−========
Viteza
Acceleratia
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
7
180º
360º 360º
90º
B
A
A
B
B
A
)t2sin(AX
)2
t2sin(AX
B
A
ππππππππ
ππππππππ
++++====
++++====
)t2sin(AX
)2
t2sin(AX
B
A
ππππ
ππππππππ
====
++++====
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
8
Compunerea vibratiilor
timp
x Sursa de vibratii de frecventa fa
Sursa de vibratii de frecventa fbVibratia rezultanta, nesinusoidala
tsinXtsinX)t(x)t(x)t(x bbaaba ωωωωωωωω ++++====++++====
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
9
Componente spectrale ale vibratiilor
x0 – componenta continuax1 – armonica de ordin intai
x2 – armonica de ordin 2x – semnalul ce reprezinta rezultantavibratiilor asupra unui corp
timp
x Reprezentare in domeniul timp
profil al vibraŃiilor(vibration profile)
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
10
Reprezentare in domeniulfrecventa
X0
X1
X2
f1
f2
Amplitudine
FrecvenŃă
răspuns frecvenŃial(frequency signature)
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
11
ANALIZA VIBRATIILOR
Parametri măsurabili
Factori ce influenŃează nivelul vibraŃiilor
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraŃiilor
AchiziŃia datelor
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
12
Parametri măsurabili
FrecvenŃa - numărul de apariŃii ale unei funcŃii/vibraŃii pe unitatea de timp.
Amplitudinea - valoarea maximă a mişcării sau vibraŃiei. Această valoare poate fi reprezentată ca deplasare, viteză sau acceleraŃie.
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
13
Peak-to-peak value
Zero-to-peak value
RMS value
Moduri de exprimare a amplitudinii
Peak-to-peak value
Zero-to-peak value
RMS value
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
14
Factori ce influenŃează nivelul vibraŃiilor
Masa este proprietatea care descrie cât de mult material este present în maşină/echipament.
Rigiditatea este o proprietate a unui corp care descrie nivelul forŃei de rezistenŃă la modificarea lungimii acestuia.
Amortizarea reprezintă un mod de a reduce viteza prin aplicarea unei forŃe de rezistenŃă.
Gradele de libertate indică numărul de coordonate care definesc poziŃia geometrică la fiecare moment de timp.
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
15
Rigiditatea
Rigiditatea arborilor – influentata de diametrul arborelui, de materialul din care este realizat, respectiv de lungimea deschiderii dintre suporturile arborelui
Rigiditatea lagarelor
In plan vertical – mai mare In plan orizontal – este mai mica, ceea ce
determina un nivel mai mare de vibratii in plan
orizontal
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
16
Vibratii libere – vibratiile unui sistem pentru care miscarile maselor sunt influentate in intregime de energia lor potentiala
Vibratii fortate – vibratiile unui sistem a carui miscare este determinata sau intretinuta de o forta exterioara
Amortizarea
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
17
Masa Masa
Greutatea – G=Mg
Forta arcului – Fa=-KxAlungirea statica
Vibratii libere neamortizate
0Kxdt
xdM
2
2
====++++
M
K),tcos(Xx 0 ======== ωωωωωωωω
Miscarea va fi una periodica:
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
18
Vibratii libere amortizate
MaF ====∑∑∑∑
(((( ))))hxKFa ++++−−−−====
dt
dxcFamortizare ====
0kxdt
dxc
dt
xdM
2
2
====++++++++
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
19
Masa Masa
Greutatea – G=Mg
Forta arcului – Fa=-KxAlungirea statica
Vibratii fortate neamortizate
Forta exterioara
(((( ))))tsinFKxdt
xdM extmax2
2
ωωωω====++++
Forta exterioara cu aceeasi pulsatie ca a sistemului
Forta exterioara cu pulsatie diferita (dubla) fata de cea a sistemului
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
20
Vibratii fortate amortizate
Masa Masa (((( ))))tsinFKxdt
dxc
dt
xdM extmax2
2
ωωωω====++++++++
Forta exterioara cu aceeasi pulsatie ca a sistemului Forta exterioara cu
pulsatie diferita (dubla) fata de cea a sistemului
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
21
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraŃiilor
Timp
Reprezentarea în domeniul timp a vibraŃiilor unui echipament după direcŃie verticală (sus),
respectiv după direcŃie orizontală (jos).
Amplitudine
FrecvenŃa
Amplitudine
Răspunsul frecvenŃial al unui sistem.
Tipuri de date
analogicedigitale
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
22
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraŃiilor
Formatul datelor
De regim dinamicDe regim permanent- au la bază achiziŃia datelor când maşina/procesul operează la o viteză constantă şi la
parametri specifici.
In procesul achiziŃiei şi analizei sunt ignorate orice procese tranzitorii ce ar putea să apară în timpul funcŃionării, procese datorate fie modificării vitezei, fie modificării altor parametri, astfel încât pot fi pierdute din vedere orice fenomene ce ar putea afecta într-o manieră negativă maşina/procesul.
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
23
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraŃiilor
Formatul datelor
Monocanal
datele sunt achiziŃionate serial sau pe un singur canal
la un moment dat
Multicanal
Datele sunt achiziŃionate simultan din toate punctele de măsurare, permiŃându-se
stabilirea relaŃiei între dinamica maşinii şi profilul
vibraŃiilor.
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
24
AchiziŃia datelor
Masina
Traductori
Placa de achizitie
PCI/PXI/CompactPCI PC
Measurement & Automation SW
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
25
Traductoare de pozitie
•10 – 1000 Hz
•600 – 60000 rot/min
•Date de tip peak-to-peak
•Reprezinta deplasarea maxima fata de axa arborelui
ArboreProba
Circuit de alimentare şipreluare date
Bobina
Câmpelectromagnetic
Analizor sau monitor
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
26
Traductoare de viteza
• >10 kHz
•semnalul electric produs va fi proporŃional cu viteza de deplasare a carcasei, respectiv a corpului supus monitorizării.
Magnet permanent
Bobine
Traductorul este fixat de corpulsupus monitorizării
x xv
dxv/dt
Carcasa traductorului
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
27
Accelerometre
•frecvenŃa naturală internă a acestuia să fie de cel puŃin 5 ori mai mare decât maximul frecvenŃei ce trebuie măsurate.
m
Celulătraductoare
Traductorul este fixat de corpul supus monitorizării
xd2xv/dt
2
Carcasatraductorului
xa
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
28
DirecŃii de măsurare
Directieradiala
Directieaxiala
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
29
Tehnici de montare a traductoarelor
Permanenta
Manipularemanuala
Fixare cu magneti
permanenti
Sisteme de prindere
demontabile
2010-2011 Mentenanta sistemelor industriale - Curs 3
30
Pachet de factori care influenŃează foarte mult achiziŃia cu acurateŃe
timpul setat
verificarea
datelordatele
adiŃionale