doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH e-mail: elias.tomeh@tul.cz Elias Tomeh / Snímek 1

DEFINICE Vibrace: je střídavý pohyb kolem určité referenční polohy, který je popsán časem a amplitudou počtu - frekvence vztažená na referenci, kdy amplituda kolísá (je větší, či menší) kolem reference. Vibrace okolí: veškerá vibrace spojené s daným prostředím, které se šíří jako vibrace blízkých a vzdálených zdrojů. Vibrace pozadí: všechny jiné vibrace, než ty které jsou hlavním předmětem zájmu. Elias Tomeh / Snímek 2

Elias Tomeh / Snímek 3

Vibrace Hluk Teplota Vstupní energie Tvarové změny Strojní zařízení Výrobek Emise Elias Tomeh / Snímek 4

Základní terminologie Bezvadný stav Funkčnost Spolehlivost Bezporuchovost Mezní stav Technický život Údržba Životnost Opravitelnost Udržovatelnost Diagnostikovatelnost Provozuschopnost Elias Tomeh / Snímek 5

Typy údržby: - do poruchy (reaktivní) - malé náklady na údržbu, velké náklady na ztráty, - preventivní obtížný odhad doby mezi opravami (příklad: BO 4 roky, GO 8 let), - prediktivní nutná znalost stavu za provozu (monitorování a diagnostika), - proaktivní navíc proti předchozí řešení základní příčiny, Elias Tomeh / Snímek 6

PROČ DIAGNOSTIKA VANOVÁ KŘIVKA časový průběh úroveň vibrace Dáno: náklady na údržbu - Kvalita montáže, - Kvalita výroby - Materiály jednotlivých součástí - Všeobecně počet poruch kolísá záběhová fáze náhrada příliš brzy normální provoz náhrada příliš pozdě optimální doba výměny Intenzita poruch je konstantní fáze poškození -Pravděpodobnost vzniku poruch stoupá - Intenzita poruchy stoupá havárie doba provozování Elias Tomeh / Snímek 7

ZÁKLADY ROZDĚLENÍ TECHNICKÉ BEZDEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKY TBD 1)TESTOVÁ DIAGNOSTIKA A JEJÍ HYPOTÉZY Testování vybraných rozhodujících technických parametrů Monitorování provozních parametrů strojů. 2) PROVOZNÍ TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA dělíme z pohledu měřeného diagnostického parametru na: - Vibrodiagnostiku - Monitorování vibrací mechanické kmitání a diagnostika - Tribodiagnostiku - Analýza olejů a otěrových látek. - Termodiagnostiku - Měření teplot, -Termovizní měření - Akustickou diagnostiku - Ultrazvuková diagnostika - Elektrodiagnostika Elias Tomeh / Snímek 8

ZÁKLADY ROZDĚLENÍ TECHNICKÉ BEZDEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKY TBD Další nejzákladnější členění TBD je: 1) z hlediska řešeného úkolu - odhalení existence vznikající poruchy (DETEKCE) - stanovení vadné součásti nebo uzlu (LOKALIZACE) - stanovení příčiny vznikající poruchy (SPECIFIKACE) - určení prognózy zbytkové životnosti (PREDIKCE), 2) z hlediska časového nasazení - cyklická (periodická) - trvalá (monitorování) - na objednávku uživatele Elias Tomeh / Snímek 9

ZÁKLADY ROZDĚLENÍ TECHNICKÉ BEZDEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKY TBD Další nejzákladnější členění TBD je: 3) z hlediska využití měřeného diagnostického parametru - jednoparametrická (jeden diagnostický parametr jedné diagnostické metody) - multiparametrická - multiparametrická alternativní (několik diagnostických parametrů z jedné diagnostické metody) - multiparametrická (kombinace diagnostických parametrů různých diagnostických metod), 4) z hlediska nasazení v technickém životě - k určování jakosti, resp. kvality provedené výroby, resp. opravy (předdemontážní, mezioperační, po konečné montáži apod., tzn. slouží k určení kvantifikace jakostního ukazatele, - ke sledování provozní spolehlivosti (objektivizace kontrolně inspekční a revizní činnosti), tzn. sledujeme stav (resp. průběh) opotřebení sledovaného objektu. Elias Tomeh / Snímek 10

Nevyváženost Nesouosost Excentricita Prohnutý hřídel Trhlina v hřídeli Mechanické uvolnění Rezonance Závady kluzných ložisek Závady valivých ložisek Rotorové tření Kavitace Závady elektrických strojů DIAGNOSTIKA ZÁVAD Závady ozubených soukolí Elias Tomeh / Snímek 11

Vibrační bezdemontážní diagnostika Proč vibrační bezdemontážní diagnostika Je univerzální je lokalizační je preventivní Má v České republice dlouhou tradici Opírá se o logické principy (matematika, fyzika, mechanika) Využívá špičkovou měřicí techniku Má kvalitní metodické zázemí Navazuje na využití lidských smyslů Umožňuje zapojení do systému trvalého sledování Má množství odvozených metod Elias Tomeh / Snímek 12

Výchylka (tuhost) Mechanické parametry a složky Rychlost (poddajnost - elasticita) Zrychlení (hmotnost) m d k v a c m F = k d F = c v F = m a Mechanické systémy sestávají z pružin, tlumičů a hmot... Elias Tomeh / Snímek 13

Elias Tomeh www.kvm.tul.cz Nejjednodušší forma vibrací... Výchylka Výchylka D d = D sin n t čas 1 T Frekvence (kmitočet) T Perioda, T v [s] m Frekvence, f = 1 T v [Hz = 1 /s] k n = 2 f n = k m

čas n 2 f m k m 1 m 1 m Větší hmota = snížení frekvence Elias Tomeh / Snímek 15

Hmota, pružina a tlumení čas Zvýšení tlumení = snížení amplitudy m k C 1 + C 2 Elias Tomeh / Snímek 16

Změřená spektra rychlosti vibrace v jsou úměrná působícím silám a mobilitě M F. M = v Mobilita je přenosová vlastnost soustavy ve frekvenční oblasti. V uvedeném obrázku je zřejmé, že relativně velká složka síly s malou mobilitou způsobuje malou složku rychlosti vibrace při stejné frekvenci f i. Proto při hodnocení stavu sledovaného stroje je nutné věnovat pozornost i malým složkám spekter odezvy, i malé složky spektra mohou obsahovat informace o důležitých změnách provozních dynamických sil. Elias Tomeh / Snímek 18

Jaký parametr popisu časového signálu použít Peak - Výkmit Peak-Peak - Dvojamplituda, rozkmit Average - Průměrná, střední hodnota RMS - Střední efektivní hodnota Crest Factor - Krest faktor Periodicity/Repetition Rate - úroveň (míra) opakování Duration - Trvání, doba jevu Elias Tomeh / Snímek 19

Děkuji Vám za pozornost Elias Tomeh / Snímek 27