Złe smarowanie

Statystyka przyczyn uszkodzeń łożysk tocznych wg producentówStatystyka przyczyn uszkodzeń łożysk tocznych wg producentów

Zły montaż

Zanieczy-szczenia

Obciążenia zmęczeniowe

Pozostałe

36 % 34 %

15 % 14 %

1 %

Metody specjalizowane 1. SPM ® ( Shock Pulse Method ) i SPM HD ® ( Shock Pulse Method

Higher Definition) firmy SPM Instrument AB2. Spike Energy Spectrum [ gSE ] firmy Rockwell Automation

ENTEK3. PeakVue firmy CSI / Emerson4. SEE ( Spectral Emitted Energy ) firmy SKF5. ENV Acc i HFD firmy SKF6. BCU ( Bearing Condition Unit ) firmy SCHENCK

Metody znormalizowane1. Metoda pomiaru RMS prędkości drgań zgodnie z normą ISO -

2372 [1974]2. Metoda pomiaru drgań całkowitych zgodnie z normą ISO-10816

[1998]

Metody diagnostyczne stosowane do kontroli łożysk tocznych

SPM®

ShockPulseMethod

SPM ® jest znakiem handlowym firmy SPM Instrument AB

SPM (Shock Pulse Method)

1966Duński armator inwestuje

w wynalezienie metody wykrywania wad łożysk

w pompach cargo zanim nastąpi awaria.

1969Metoda Impulsów Uderzeniowych zostaje

opatentowana przezEivinda Søhoela.

SPM– model powstawania impulsu uderzeniowego

Czas

SPM - Poziom udarów i wzór

CzasCzas

Żywotność łożyska

d RPM

dBmdBc

SPM – przebieg zużycia łożyska

Pełny film olejowy

Częściowy film olejowy

Niewystarczający film olejowy

SPM- Impulsy uderzeniowe a smarowanie

SPM HD ® jest znakiem handlowym firmy SPM Instrument AB

SPM HD [ Higher Definition ]

HDm

HDc

HDm

HDsv

Ilość udarów

302010

HDsv

Czas

30

20

10

HDm & HDc

SPM HD - odfiltrowywanie przypadkowych udarów

Zakłócenia

Normalizacja

Rzędne

1XOBR

Czas

Rzędne

1XOBR

Czas

SPM HD - Śledzenie rzędnych

1500

Częstotliwość próbkowania jest ustalona 102 400 próbek/sek ( = zakres 40 000 Hz )

25f [Hz]

Prędkość mierzona w sposób ciągły i częstotliwość próbkowania jest ustalona

wg mierzonej wartości obr/min

HD Śledzenie rzędnych WYŁ

0.55 mm/s

HD Śledzenie rzędnych WŁ

4.87 mm/s

HD Śledzenie rzędnych - Zalety

SPM HD - Wykorzystywanie przebiegów czasowych

BS (Częstotliwość elementu tocznego)

Czas

BPFI (Częstotliwość bieżni wewnętrznej)1 obr

Czas

BPFO (Częstotliwość bieżni zewnętrznej)

Czas

SPM HD ® (Shock Pulse Method HigherDefinition) - zalety + Zasada pomiaru nie wymaga umieszczania przetwornika jak najbliżej do źródła sygnału+ Dokładnie określone wartości progowe do oceny stanu łożyska + Ocenia jakość smarowania+ Nie wymaga trendu do określania poziomu alarmu+ Odporna na zmienne prędkości obrotowe podczas pomiaru+ Daje wyraźne widmo dla łożysk wolnoobrotowych ( od 5 obr/min )+ Możliwość oceny zestawu łożysk i poszczególnych elementów w łożysku+ Możliwość oceny pracy łożysk maszyn pracujących w zmiennych warunkach [ logika pomiarowa ]

SPM HD ® (Shock Pulse Method Higher Definition)- wady - Jest konieczna znajomość typu i producenta łożyska- Bardzo ważny jest pomiar rzeczywistej prędkości obrotowej ( szczególnie dla łożysk wolnoobrotowych )

Złe smarowanie

Uszkodzenia wykrywane za pomocą metod SPM i SPM HDUszkodzenia wykrywane za pomocą metod SPM i SPM HD

Zły montaż

Zanieczy-szczenia

Obciążenia zmęczeniowe

Pozostałe

36 % 34 %

15 % 14 %

1 %

2.Spike Energy Spectrum [ gSE ] jest znakiem handlowym firmy Rockwell Automation ENTEK.Metoda opracowana w latach 70-ych przez IRD, ostatecznie empirycznie dopracowana przez Ford Motor Company.

3. PeakVue jest znakiem handlowym firmy CSI / Emerson

4. SEE (Spectral Emitted Energy) jest znakiem handlowym firmy SKF

Metoda jest połączeniem metody pomiarów drgań o wysokiej częstotliwości emisji akustycznej 250 kHz do 350 kHz i analizy obwiedni w zakresie 5-60 kHz.

5. ENV Acc i HFD są znakami handlowymi firmy SKF

Obwiednia Przyspieszenia drgań (ENV Acc) jest metodą wzmocnienia dynamiki sygnału. Najczęściej stosuje się ją aby podbić sygnały z elementów łożyska o niskich częstotliwościach i ogólnej niskiej amplitudzie.

Szybkie wykrywanie częstotliwości - HFD metoda dostarcza wartości liczbowe dla drgań o wysokiej częstotliwości z niskimi amplitudami generowanymi przez niskoenergetyczne sygnały z łożysk, gdy ma miejsce styk metal-metal.

+ Możliwość wykrycia wady w łożysku z określeniem, który element łożyska jest uszkodzony

--------------------------------------------------------------------- - Metody wrażliwe na zmienne prędkości ( rozmycie częstotliwości w widmie ) i zakłócenia. - Błędy w ocenie uszkodzeń w przypadku łożysk przeciążonych. - Opierają się głównie na trendzie i brak praktycznych jasno określonychprogów , pozwalających oceniać stan rożnych typów badanych maszyn. - Dokładność pomiaru zależna od stosowanego przetwornika przyspieszeńa błąd montażowy ma duży wpływ na dokładność pomiaru ( zasada pomiaru wymaga, aby umieścić czujnik jak najbliżej do źródła sygnału lub uzyskiwane jest poprzez smarowanie powierzchni czujnika w miejscu styku z powierzchnią urządzenia w SEE ). - Na jakość metody mają wybór ustawienia np. częstotliwości filtra górnoprzepustowego w Peak Vue a same ustawienia dobierane „intuicyjnie”

Metody specjalizowane pozostałe – zalety i wady

6. BCU (Bearing Condition Unit) jest znakiem handlowym firmy SCHENCK

BCU jest miarą wartości energii tych zanikających drgań i częstotliwości ich występowania. Zakres0-140 jednostek.

Jednostka obwiedni BCU jest logarytmiczną zależnością pomiędzy BCU i wartością szczytową Impulsów uderzeniowych.

- Zmiana wartości zauważalna dopiero przy zaawansowanym uszkodzeniu łożyska - Problemy z oceną stanu łożysk przeciążonych - Trudność z ustaleniem progów alarmowych

Złe smarowanie

Uszkodzenia wykrywane za pomocą pozostałych metod specjalizowanychUszkodzenia wykrywane za pomocą pozostałych metod specjalizowanych

Zły montaż

Zanieczy-szczenia

Obciążenia zmęczeniowe

Pozostałe

Standardowe metody pomiaru drgań całkowitych zgodnie z ISO-2372 i -10816

W oparciu o wartości RMS parametrów drgań ( DISPL, VEL,ACC ).

RMS

Pik

ISO-2372 i -10816 Definicja RMSISO-2372 i -10816 Definicja RMS

RMS =

4 3 2 1

ISO-2372 i -10816 Kierunki pomiarowe

ISO 2372 - Natężenie drgańISO 2372 - Natężenie drgań

10 - 1000 Hz

mm/s RMSin/s RMS

ISO 10816- Klasyfikacja urządzeń

1 - Wytyczne ogólne.2 - Duże, lądowe zestawy generatorów z turbiną

parową > 50MW.3 - Maszyny przemysłowe > 15kW i prędkością

obrotową pomiędzy 120 – 15000 obr/min.4 - Zestawy napędzane turbiną gazową oprócz

lotniczych.5 - Zestawy maszyn w instalacjach pompowych

i zasilania hydraulicznego.6 - Maszyny pracujące posuwisto-zwrotnie o

mocy powyżej > 100kW.

ISO 10816-1, Wytyczne ogólne

Pomiary– Musi być wybierany zakres częstotliwości– Przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie– R.m.s lub Pik-do-Pik zależnie od zastosowaniaOcena– Strefa od A do D. – Strefa A: nowe maszyny, – Strefa D: wzrost drgań, mogący wywołać awarięWspomniane inne metody kontroli łożysk np. ImpulsówUdarowych lub bez pomiarów drgań np. termowizja

ISO 2372 / 10816 – zalety i wady

+ Łatwa do zrozumienia metoda z precyzyjnie określonymi wartościami progów alarmowych.------------------------------------------------------------------------------ - Konieczność pomiaru w 3 kierunkach ( wydłuża czas pomiaru sprzętem przenośnym i podraża koszty instalacji systemów kontroli ciągłej ).- Brak informacji o jakości smarowania.- Wady i uszkodzenia innego typu np. niewywaga maskują sygnał z łożyska.- Wady łożysk zauważalne dopiero przy wysokim poziomie uszkodzenia.

Zły montaż

Zanieczy-szczenia

Obciążenia zmęczeniowe

Uszkodzenia wykrywane za pomocą pomiaru drgańzgodnie z normą ISOUszkodzenia wykrywane za pomocą pomiaru drgańzgodnie z normą ISO

Pozostałe

Przy wysokim stopniu uszkodzenia

Złe smarowanie

~99%obrotowa-bezwładności

~1%tarcie

~0.1%udary

Dlaczego tak trudno wykryć uszkodzenie w łożysku tylko za pomocą pomiarów drgań ?

Siły powodujące drgania

Wpływ montażu przetwornika drgań

Hz10 000

1

2000<1000

Ręczny Magnes Przymocowany

Dlaczego tak trudno wykryć uszkodzenie w łożysku tylko za pomocą pomiarów drgań ?

Hz

Dlaczego nie można wykryć jakości smarowania w łożysku za pomocą pomiarów widma drgań ?Dlaczego nie można wykryć jakości smarowania w łożysku za pomocą pomiarów widma drgań ?

Brak częstotliwości = Brak symptomu

Różne sinusoidy

sekundy

Domena czasowa

• Pomiar temperatury ( termowizja )• Ultradźwiękowo• osłuch stetoskopem• Oględziny• Analiza smaru

Inne metody [uzupełniające] :

+ Proste metody, łatwe do zrozumienia podstawy fizyczne+ Możliwość oceny jakości smarowania+ Wygodne w przypadku kontroli łożysk tego samego typu, pracujących w tych samych warunkach ( prędkość, obciążenie )--------------------------------------------------------------------------------------------------- Ocena pracy łożysk subiektywna, wymagająca wieloletniego doświadczenia i posiadania lub nagrania biblioteki sygnałów- Brak jasno określonych progów alarmowych - Badanie parametrów /zjawisk będących wynikiem już istniejącego uszkodzenia, a nie wykrywanie uszkodzeń- Niewygodne w przypadku kontroli łożysk różnego typu, wielkości, pracujących w różnych warunkach np. prędkościach roboczych.