Izvetaj labaratorijskih vebi i izvetaj posete MAGNOHROMUU okviru programa predavanja predmeta Odravanje I tehnika dijagnostika, dana 19.1.2011 god. odrana je pokazna veba u pogonu odravanja fabrike Magnohrom. Cilj vebe se ogledao u ispitivanju geometrijske tanosti odreenih maina. Ispitivanjem tanosti strugova sa iljcim-visina iljka do 400 mm JUS.M.GO.120.-geometriska provera

Predmet merenja: vodoravnost postolja: a) u uzdunom pravcu, b) u poprenom pravcu Merni pribor: -libela -prizmasa lebom -most sa lebom Postupak merenja a) Nosa alata postviti na sredinu postolja. Prizmu postaviti u uzdunom pravcu na prednju voicu, a preko nje libelu, prvo na jednom, azatim na drugom kraju postolja (poloaj A I B) I svaki put itati pokazivanje libele. Ponoviti merenja na zadnjoj voici (poloaji A i B) b) Postaviti most preko voica u poprenom pravcu, a na njega libelu i itati pokazivanje libele.Ovo merenje izvriti na oba kraja postolja (poloaji C I D). Dozvoljena odstupanja a) Prednja voica sme biti samo ispupena (konveksna) do 0.02 mm/m; najvece udubljenje ili ispipenje na celoj duini 0.03 mm/m. b) 0.02 mm/m Predmet merenja: provost pomeranja nosaa alata u horizontalnoj ravni: a) za maine sa duinom struganja do 3m Merni pribor: a) merni valjak, duine 600mm merni sat (komparator) Postupak merenja: a) Merni valjak postaviti izmeu ilajka, a merni sat postaviti na nosa alata. Pipak mernog sata nasloniti na merni valjak u horizontalnoj ravni. Pomerati nosa alata du mernog valjka (u oba smera) I pri tome itati pokazivanje mernog sata. Dozvoljena odstupanja: a) 0.02 mm na duini mernog valjka.

Predmet merenja: poklapanje osa iljka u vertikalnoj ravni Merni pribor: -merni valjak duine 300 mm, -merni sat. Postupak merenja: a) Merni valjak postaviti izmeu iljka, merni sat postaviti na nosa alata. Pipak mernog sata nasloniti na merni valjak u vertikalnoj ravni u poklapanju A I proitati pokazivanje mernog tela. Pomerati nosa alata po poloaju B I proitati pokazivanje mernog sata. Dozvoljena odstupanja: 0.02 mm, s time telo iljka konjia moe leati samo iznad ose radnog vretena. Predmet merenja: centriranost unutranjeg konusa radnog vretena. Predmet merenja:centrinost unutranjeg konusa radnog vretena Merni pribor: - merni tr merne duine 300 mm, - merni sat. Postupak merenaj: Merni trn postaviti u konus radnog vretena, a merni sat na postolje. Pipak mernog sata nasloniti na merni trn u poloaj A, obrtno radon vreteno I pri tome itati pokazivanje mernog sata. Merenje ponoviti u poloaju B. Dozvoljena odstupanja: - u poloaju A: 0.01 mm, - u poloaju B: 0.02 mm.

Predmet merenja: paralelnost radnog vretena sa pomeranjem nosaa alata: a) u vertikalnoj ravni b) u horizontalnoj ravni Merni pribor: -merni trn merne duine 300 mm, -merni sat. Postupak merenja: Merni trn postaviti u konus radnog vretena, amerni sat uvrstiti na nosa alata. Obrtanjem radnog vretena dovesti merni trn u srednji poloaj izboenosti obrtanja, vidi JUS.MG.0104 ta.2.11) a) Pipak mernog sata nasloniti na jedan kraj mernog trna u vertikalnoj ravni, zatim pomeriti nosa alata du mernog trna I pri tome itati pokazivanje mernog sata. b) Pipak mernog sata nasloniti na jedan kraj mernog trna u horizontalnoj ravni, a zatim pomeriti nosa alata du mernog trna I pri tome

itati pokazivanje mernog sata. Dozvoljena odstupanja: a) 0.02 mm na duini mernog trna, s tim da slobodni kraj mernog trna sme biti usmeren samo navies; b) 0.02 mm na duini mernog trna, s tim da slobodni kraj mernog trna sme biti usmeren samo ka prednjoj voici. Predmet merenja: centrinost centrirajueg cilindra radnog vretena. Merni pribor: merni sat. Postupak merenja Pipak mernog sata nasloniti na centrirajui cilindar radnog vretena. Obrtati radon vreteno I pri tome itati pokazivanje mernog sata. Dozvoljena odstupanja: 0.01 mm Predmet merenja: aksijalna mirnoa radnog vretena I tanost eone povrine venca radnog vretena. Merni pribor: -merni sat Postupak merenja: Pipak mernog sata nasloniti na eonu povrinu venca radnog vretena. Radno vreteno, optereeno aksijalno ka leitu, obrtati I pri tome itati pokazivanje mernog sata. Ponoviti merenje poto se pipak mernog sata premesti na dijametralno suprotnu taku venca radnog vretena. Dozvoljena odstupanja: 0.01 mm

Predmet merenja: centrinost vrha iljka radnog vretena. Merni pribor: -merni sat Postupak merenja: Pipak mernog sata nasloniti upravno na koninu povrinu iljka radnog vretena. Obrtati radon vreteno I pri tome itati pokazivanje mernog sata. Dozvoljena odstupanja: 0.01 mm

MERENJE BUKE I VIBRACIJEZvuk je po prirodi sastavni deo svakodnevnog ivota i deo ovekovog okruenja, tako da se ponekad i ne primeuju sve njegove funkcije. Javlja se kao pratilac mnogih ivotnih aktivnosti i njegovo prisustvo je evidentno gotovo u svim sferama - od organizma oveka, gde se manifestuje kao govor koji predstavlja jedan od najsavrenijih zvukova i osnovno sredstvo meuljudske komunikacije, pa do zvukova koji se javljaju u prirodi ili zvukova koji su posledica ljudskih aktivnosti u radnoj i ivotnoj sredini. U oblasti inenjerskih disciplina dominiraju tri aspekta interesovanja za zvuk kao fiziku pojavu: zvuk kao sredstvo komunikacije, zvuk kao alat i zvuk kao buka. Zvuk je fizika pojava koja nastaje usled vremenski promenljivih mehanikih poremeaja stacionarnog stanja elastine sredine.Vremenska promenljivost poremeaja je kljuni uslov za nastajanje zvuka i prateih pojava.Vremenki nepromenljvi poremeaji koji nastaju u elastinoj sredini ne izazivaju nastajanje zvuka. Buka je, prema najee korienoj definiciji, svaki neeljeni zvuk. Buka, pored toga to ima iste fizike karakteristike kao i zvuk, razlikuje se od zvuka po tome to izaziva i razliite psihofizioloke senzacije (smeta, uznemirava, ugroava) i tetna dejstva na zdravlje oveka.

-Ekvivalentni nivoU realnim uslovima est je sluaj da je zvuk (buka) dugotrajan i da je nivo promenljiv sa vremenom (buka u industriji, saobraajna buka, muzika). Promene trenutne vrednosti nivoa buke u funkciji vremena potpuno opisuju posmatrani dogaaj (sl.1). Meutim, ovakve promene se mogu predstaviti samo dijagramom ime se procena uticaja vremenski promenljive buke na oveka, ili komparacija sa dozvoljenim vrednostima znatno komplikuje. Iz tih razloga uvedeno je jednobrojno izraavanje vremenski promenljive buke. Najee koriena veliina za jednobrojno izraavanje vremenski promenljive buke je ekvivalentni nivo, Leq[dB(A)]. Ekvivalentni nivo predstavlja konstantni (proseni) nivo buke, koji u odreenom vremenskom intervalu ima istu zvunu energiju kao posmatrana, vremenski promenljiva buka. Takoe, ekvivalentni nivo buke predstavlja nivo buke koji bi svojim dejstvom na oveka izazvao iste efekte kao i njegov ekvivalent vremenski promenljiva buka.

sl.1

-Tipovi bukeZa sprovoenje osnovnih procedura upravljanja bukom, ocenu stanja nivoa buke, procenu tetnog dejstva buke na oveka i preduzimanje najadekvatnijih metoda za smanjenje buke neophodno je raspolagati to potpunijim i to tanijim informacija o karakteristikama same buke, do kojih se dolazi merenjem karakteristinih veliina buke u amplitudnom, frekvencijskom i vremenskom domenu. Merenjima je neophodno odrediti tri osnovne karakteristike buke: Jainu buke, merenjem zvunog pritiska kao najee merene veliine za opisivanje zvunog polja, upotrebom logaritamske skale, odnosno merenjem nivoa buke u [dB]; Frekvencijski spektar buke, primenom neke od metoda za frekvencijsku analizu nivoa buke ime se dobijaju podaci o nivoima buke komponenata na diskretnim frekvencijama ili podaci o nivoima buke u opsegu definisane pojasne irine; normalni frekvencijski opseg koji je potrebno analizirati odgovara ujnom opsegu od 20Hz do 20kHz (u praksi se, zbog karakteristika uobiajenih izvora buke, ovaj opseg skrauje na frekvencije od 50Hz do 10kHz); Trajanje buke, primenom neke od metoda za dobijanje vremenskog zapisa buke (ploteri, magnetofoni, direktno snimanje na raunar...) koja je promenljiva u vremenu. U zavisnosti od karaktera buke u vremenskom domenu razlikuju se sledei tipovi buke (sl. 1.3): Nepromenljiva buka - buka relativno konstantnog nivoa sa promenama do 5dB; za odreivanje nivoa buke dovoljno je merenje A-nivoa buke koje traje nekoliko minuta; Promenljiva buka - buka promenljivog nivoa sa promenama preko 5dB; za odreivanje nivoa buke potrebno je merenje ekvivalentnog nivoa buke u duem vremenskom intervalu; Isprekidana buka buka izvora koji radi u ciklusima, gde nivo buke veoma brzo raste i opada, npr. prolazak jednog automobila ili aviona; za odreivanje nivoa buke potrebno je merenje nivoa izloenosti buci za svaki ciklus rada izvora; Impulsna buka - buka udara ili eksplozija, buka kod koje se pojavljuje jedan ili vie brzo rastuih vrhova ije je trajanje manje od 1s; impulsivnost buke se odreuje na osnovu razlike merenja nivoa buke sa razliitim vremenskim karakteristikama instrumenta.

Slika 1.1. Tipovi buke sa razliitim karakteritikama u vremenskom domenu

U zavisnosti od karaktera buke u frekvencijskom domenu razlikuju se sledei tipovi buke (sl.1.2): irokopojasna buka - buka sa priblino ravnomernom raspodelom energije zvuka u irem frekvencijskom opsegu (vie susednih oktava); za odreivanje nivoa buke dovoljno je izvriti frekvencijsku analizu primenom oktavnih filtara. Uskopojasna buka - buka ija je zvuna energija sadrana u uem frekvencijskom opsegu (jedna oktava ili manji broj terci); za odreivanje nivoa buke potrebno je izvriti frekvencijsku analizu primenom tercnih filtara. Tonalna buka - buka koja sadri vei deo energije zvuka na diskretnim frekvencijama, za odreivanje nivoa buke potrebno je izvriti frekvencijsku analizu primenom filtra sa uim propusnim opsegom od jedne terce. (U standardima se esto koristi definicija tonalne buke - buka kod koje je nivo buke u nekoj terci za vie od 5dB vei u odnosu na nivo buke u susednim tercama.)

Slika 1.2. Tipovi buke sa razliitim karakteritikama u frekvencijskom domenu

-Merenje vibracijaUsled nedostatka mernih istrumenata, nekada su koriene razliite metode za ocenu stanja maina. U svakom od ovih sluajeva stanje je ocenjivano na osnovu linog iskustva bez mogunosti kvantitativnog (numerikog) opisivanja u cilju poreenja.

Slika 2.1. Prve metodemerenja vibracija koje se kod nas i danas uspenokoriste Danas se za kvantificiranje vibracija najee koriste piezoelektrini davai ubrzanja (PDU). PDU se sastoji od kristala kvarca (ili barijum-titanata, vetakog kvarca) koji je privren telom mase m i lisnatom prednapregnutom oprugom.

Slika 2.2. Piezoelektrini dava ubrzanja

Slika 2.3. Runi merai vibracija Oscilovanje davaa mora biti isto kao oscilovajne tehnikog sistema koji se dijagnosticira. To znai da se mora posvetiti odgovarajua i problematici ostvarenja veze (navoj, lepljenja itd.) izmeu davaa i tehnikog sistema.

Slika 2.4. Izbor mernog mesta

PULSEPULSE je raznovrstan, zadatkom orjentisan zvuni I vibracioni analyzer sistema. PULSE sistem se sastoji do raunara sa LAN interfejsom, PULSE softwerom, Microsoft Windows operativnim sistemom Microsoft Office paketom, I hardverskih front-end jedinica za prikupljanje podataka. Moze se kombinovati ak do 10 front-end jedinica inei system sa vie od 300 ulaznih kanala. Ulazno izlazni uvebavajui moduli vre uvebavanje signala I digitalie pretvaraev signal. Neki od sistema I naina umreavanja front-end jedinica i raunara prikazan je na slici 3.1.

sl 3.1 Usled razliitih okolnosti i potreba merenja postoji vie modula i jedinica za prikupljanje i praenje signala.Neka od njih je i PULSE 3650-B (sl 3.2).

Karakteristike: kompaktan, snaan ram, pogodan za upotrebu u industriji za svakodnevnu upotrebu radi uz pomo baterije (trajanje jednog punjenja do 5 sati) ili na jednosmernu struju ventilatori za hlaenje se mogu iskljuiti radi tieg rada do temperature od 35C (usled pregrevanja, iznad 35C, ukljuuju se sami) frkventmi rang od 0 Hz do 25.6 kHz 5 ulaznih i 1 izlazni kanal konektori : LEMO i BNC lako umreavanje sa vise jedinica

PULSE je Brel & Kjr.s platforma za analiziranje zvuka I buke, pravljena ve 60 godina sa iskustvom u merenjima I inovacijama. Osnovni softver za PULSE sisteme je Noise i Vibration Analysis Type 7700 sa obe FFT i CPB analize. Na ovu osnovu se moe instalirati neki drugi PULS softver I aplikacija kao to su Data Recorder Type 7701 i Time Capture Type 7705. Softverski paket sadrzi niz aplikacija za merenje I obradu podataka: FFT Analyzer (Types 7700 and 7770) CPB Analyzer (Real-time 1/n-octave) (Types 7700 and 7771) Overall Level Analyzer (Types 7700, 7770 and 7771) Analysis Engine Type 7707 Envelope Analysis Type 7773 PULSE Time Type 7789 Potrebne performanse raunara: . Pentium Duo 2.0GHz, with 2GB of RAM . 100 GB hard disk . DVD-RW drive . 1Gbit Ethernet network . Integrated COM-port or USB adaptor to COM . Microsoft Windows 2000 (Service Pack 4), Windows XP Professional (Service Pack 2) or Windows Vista. Ultimate . Microsoft Office 2000 (Service Release 4), Microsoft Office XP (Service Pack 3), Microsoft Office 2003 (Service Pack 2) or Microsoft Office 2007 . Adobe Reader 8.0 (US version included with PULSE DVD)

Envelope Analysis . Type 7773 se realizuje kao jedna od tri modula PULSE FFT Analiza (Baseband, Zoom, Envelope). Moze se koristiti za dijagnostiku I ispitivanje maine gde otkaz ima amplitudno modulacioni efekat na karakteristinu frekvenciju maine.

Primena: -Amplitudna demodulacija, odnosno, otkrivanje spectra I privremeno prikazivanje modulacionog signala -Uobiajene aplikacije: -Obrtni I kuglini elementi; pronalaenje pukotine u unutranjoj strani prstena, spoljanjoj strani prstena ili rotirajue nepravilnosti -Reduktori; pronalaenje naprslina I polomljenih zubaca nastalih impulsivnom modulacijom frekvence sprezanja zubaca -Lopatice turbine; idetifikacija loma ili iskrivljenosti lopatica impulsivnom modulacijom frekvence prolaza lopatice.

sl. 4.1 Interfejs Envelope Analysis aplikacije prilikom pronalaenja pukotine na kotrljajnom leaju Time Data Recorder Usled merenja u razliitim radnim sredinama, koji mogu biti oteani, javlja se potreba za snimanjem rezultata. Time se omoguava obrada podataka u nekom sledeem periodu nakon izvrenja merenja. Aplikacija PULSE Time . Type 7789 omoguuje prilikom obrade podataka: izdvajanje odreenih frekventnih talasa; preiavaje zvuka; izdvajanje odreenog dela snimka; formiranje rezultata u razliitim formatima; omoguenost uptrebe i obrade u raliitim raunarskim alatima prenosivist podataka sa jednog na druge raunare Sve to ostvaruje veu preciznost u analiziranju problema, kao i poveanje tanosti.

sl. 5.1. Radno okruenje PULSE Time . Type 7789

Merenje stanja leajeva primenom SPM metodeZbog znaaja kotrljajnih leajeva, razvijeno je vie metoda za dijagnostiku njihovog stanja. Najee primenjivana metoda je SPM (Shock Pulse Method) zasnovana na registrovanju udarnih impulsa. Za pretvaranje udarnog impulsa u elektrinu veliinu slui dava. On je sa piezoelektrinim kristalom. U davau se nalazi referentna masa (m) koja osciluje kod registrovanja udarnog impulsa. Pri oscilovanju dolazi do deformisanja piezoelektrinog kristala i generisanja napona (U). Dava koji registruje intenzitet sudara kontaktnih elemenata se postavlja (kao to je to prikazano na sledeoj slici) u pravcu najintenzivnijeg prenoenja udarnog talasa.

Slika 6.1. Princip generisanja izlaznog signala Referentna masa iskljuivo osciluje na svojoj rezonantnoj uestalosti. Ova rezonantna uestanost je neuporedivo vea od uestanosti oscilovanja elementa tehnikog sistema. Zbog navedenih razloga filtriraju se sve uestanosti, osim rezonantne uestanosti samog davaa odnosno njegove referentne mase. Proces registrovanja intenziteta udarnih impulsa na primeru leita reduktora dat je na sledeoj slici. Izlazni signal iz davaa (a) prolazi kroz elektrini filter (b) i prezentira se u obliku impulsa (c) razliitih amplituda.

Slika 6.2. Registrovanje udarnih impulsa

Intenzitet udarnih impulsa, definisan u decibelima (dB), koji se generiu u zoni kontakta u direktnoj je vezi sa prisutnom debljinom uljnog filma i stanjem, odnosno pohabanou kontaktnih elemenata. Kao rezultat primene SPM metode dobijaju se dve vrednosti udarnih impulsa, i to: - osnovna vrednost udarnih impulsa dBC i - maksimalna vrednost udarnih impulsa dBM

Slika 6.3. Uticaj koliine prisutnog maziva u zoni kontakta na osnovnu vrednost dBC Udarne impulse u kotrljajuim leajevima, prouzrokuje jednim delom hrapavost kontaktnih povrina, prisutna i kod ispravnih leajeva. U optem sluaju osnovna vrednost udarnih impulsa, dBC izraava hrapavost kontaktnih povrina. Usled nedovoljnog sloja maziva u leaju osnovna vrednost dBC raste. Prisutna oteenja na kontaktnim povrinama elemenata leaja prouzrokuju pojavu intenzivnih udarnih impulsa. Veliina dBM predstavlja maksimalnu vrednost udarnih impulsa koja u sutini definie tehniko stanje leaja. Nivo pohabanosti i koliina prisutnog maziva u zoni kontakta imaju dominantan uticaj na intenzitet udarnog impulsa. Intenzitet udarnog impulsa je funkcija brzine u trenutku sudara kontaktnih elemenata. Zbog toga se pri dijagnostici moraju uzeti u obzir veliina i broj obrtaja leaja. Na poetku merenja vri se programiranje SPM ureaja preko zadavanja inicijalne vrednosti dBi ,koja je funkcije veliina leaja i njegovog broja obrtaja. Za prezentaciju rezultata dijagnostike slue normalizovane vrednosti dBN. To su one vrednosti za dBC i dBM koje su izmerene iznad inicijalnog nivoa dBi . Kvatifiakacija stanja leaja sa aspekta nivoa udarnog impulsa je: - dobre radne sposobnosti (0 20 dB) - smanjene radne sposobnosti (20 35 dB) ili - loe radne sposobnosti (35 60 dB) Pri korienju SPM metode treba biti posebno obazriv kod izbora mernog mesta, odnosno mesta oslanjanja davaa. Do izabranog mesta udarni talas koji se generisao kao posledica pohabanosti kontaktnih elemenata mora dopreti sa dovoljnim intenzitetom. Merenje treba vriti na strani leaja sa jednim prelaznim materijalom. Pored toga, merno mesto treba da bude to je mogue blie leaju i u zoni optereenja leaja.Slika 6.4. Rezultat dijagnostike kotrljajnog leaja SPM metodom