SKF Condition Monitoring Microlog CMVA 60 ULS - kde může být použit? Dr. Bob Jones, SKF Condition Monitoring Aplikační poznámka CM1031 Existují zákony elektroniky a elektronického zpracování, které nemohou být změněny. Kdykoliv manipulujete s elektrony, existují omezení. A pokud neexistují elektronické meze pro to, co chcete udělat, potom existují ekonomická omezení. U standardního Micrologu CMVA 60 a standardního akcelerometru s citlivostí 100 mv/tech.jedn. existují omezení u nízkofrekvenční odezvy. Omezení akcelerometru spolu s normálním elektronickým vnitřním šumem dává často zmiňovaný skokanský můstek, takže měření rychlosti pod asi 100 cyklů/min jsou obvykle maskována. Když se akcelerometr změní za typ s citlivostí 500 mv/tech.jedn., zlepší se nízkofrekvenční konci, ale uživatel, který chce vyvažovat rotor při 20 ot/min bude mít problémy. Microlog CMVA 60 ULS (ultra nízké otáčky) dovoluje uživateli získat užitečné informace u rotorů s otáčkami 12 ot/min. Autor dokonce překonal poněkud tuto hodnotu a posbíral data na mísičích s 6 ot/min a ačkoliv signál 1X měl širokou základnu, byl použitelný. Nedostatkem je mírné zvýšení doby na sběr dat v důsledku zlepšení nízkofrekvenčních signálů u CMVA 60 ULS. Určili jsme řadu aplikací, kde nový datakolektor může dávat výsledky, které nebyly v minulosti dosažitelné jinými zdroji mimo laboratoř, pokud jste ovšem nebyli ekonomicky omezováni. Bez pochyb při příchodu ULS do provozu budou zjištěny i jiné možnosti použití a očekáváme, že uživatelé nám oznámí tyto další aplikace. Microlog CMVA 60 ULS firmy SKF Condition Monitoring Navrhované aplikace pro Microlog CMVA 60 ULS Ocelárny (Obrázek 1) ložisko pánve otočné ložisko ložiska u kontilití ložiska válcovacího stolu pojezdové jeřáby Obrázek 1: Ocelářský průmysl
V ocelárenském průmyslu jsme byli úspěšní při analýze stavu ložisek s použitím obálky zrychlení při otáčkách nádoby 0,5 ot/min. To vyžadovalo použití analýzy časové vlny a měření času mezi energetickými pulzy. Tento časový úsek byl přepočten na frekvenci, která byla rovna BPFO. Po demontáži ložiska byla zjištěna závada na vnějším kroužku, jak bylo určeno analýzou (Obrázek 1). Automobilní průmysl (Obrázek 2) převodovky dopravníků ložiska dopravníků mostové jeřáby roboty Automobilní průmysl je jednou skupinou, která je zaplněna roboty. Nepotřebují přestávky, nemají dovolenou a neprotestují. Ale pracují na ložiskách a pokud jsou špatně ošetřovány, ložiska havarují. Náklady na odstavení montážní automobilní linky se nepočítají na hodiny, ale na minuty a v závislosti na modelu, který je na lince, náklady mohou dosahovat tisíce. Byli jsme požádáni, abychom ohodnotili ložiska u řady robotů. Opět při použití analýzy v časovém oboru jako v předchozím příkladu, jsme posbírali časovou vlnu a hledali jsme pulzy energie, které by měly být generovány při průchodu valivých prvků přes závady na kroužcích nebo na klecích (Obrázek 2). Protože jsme nic nenašli, mohli jsme ubezpečit vlastníka, že ložiska jsou v dobrém stavu. Je to lepší informace, vědět, že ložiska jsou v dobrém stavu, než zjistit, že existuje problém, jako tomu bylo v případě ocelárny. Obecný průmysl (Obrázek 3) ložiska cementárenské pece dopravníky a pohony ventilátory pecí na počítačové čipy Obrázek 2: Automobilní průmysl azimutová ložiska satelitů a radarů ložiska radarové antény radioteleskopy natáčecí ložiska v loděnicích zvedací ložiska jeřábů tiskařské válce mincovní lis kola a motory lokomotiv oprava kol nákladních vozů Železnice představují zvláštní situaci. Jejich pravidla a předpisy dovolují provoz s ložisky do určité míry opotřebení. Nad tuto hranici jsou v ložisku vybroušeny závady, opět zde platí jisté meze pro broušení. bylo možné ušetřit značné náklady po tom, když jsme byli schopni ustavit amplitudové meze, které byly lineární vzhledem k velikosti poškození v ložisku. Když víme dopředu, co nás čeká po demontáži ložiska, řada soukolí nyní prochází opravnou a vrací se do provozu tak, jak je. Následující spektrum ukazuje indikace určitého poškození, povšimněte si harmonických, ale celková amplituda 0,068 ge při 55 ot/min byla v přípustných mezích a proto nebyla oprava nutná. Energetika (Obrázek 4) jeřáby pro turbíny kulové mlýny síta filtrů dopravníky větrné turbíny Obrázek 3: Obecný průmysl
Společnosti, které používají fosilní palivo, obvykle dopravují materiál na pásech dopravníků. Doly a lomy jsou rovněž uživateli pomaloběžných pásů. Vlastník dále uvedeného ložiska měl zájem, protože bylo vyrobeno v Evropě a doba na výměnu se počítala v měsících. Kromě toho nevěděl, který typ ložiska byl namontován a výrobce nespolupracoval při dodání potřebné informace. Katastrofická porucha ložiska by jej mohla vyřadit na několik měsíců z provozu. Výsledné spektrum (Obrázek 4), naměřené při 110 ot/min s energií na řádu 5,85 při výskytu harmonických násobků a se zjevnými neidentifikovanými postranními pásmy nás vedly k prohlášení, že ložisko je poškozeno a mělo by být co nejdříve vyměněno. Protože katastrofická porucha je obecně 10x nákladnější než plánovaná odstávka na opravu, vlastník naplánoval tuto opravu a použil místní dodávané ložisko pro výměnu. Obrázek 4: Energetika Papírenský průmysl (Obrázek 5) výrobní válce a lisy dopravníky mísiče Papírenský průmysl pravděpodobně bude největším uživatelem Micrologu CMVA 60 ULS. Na papírenském stroji je velký počet rotačních prvků, které vyžadují analýzu a vyvažování. Obrázek 5: Papírenství CMVA 60 ULS by měl být schopen splnit všechny požadavky tohoto průmyslu. Tento zákazník používal standardní měření rychlosti a zjistil, že u daného ložiska se amplitudy ve trendu zvyšují. Protože předpokládal poškození ložiska u tohoto papírenského stroje, starého 30 let, požádal nás o potvrzení. Byl velmi překvapen, když jsme při použití obálky zrychlení zjistili signál na 33 řádu otáček válce s postranními pásmy 202 cyklů/min (Obrázek 5). Jedno z kol hnací převodovky má 33 zubů a otáčky hřídele jsou 202 ot/min. Proto jsme mu řekli, že pravděpodobně je poškozené hnací ozubené kolo. Poškozené kolo bylo zjištěno při další inspekci. Průmysl chemický a plastikářský (Obrázek 6) šroubové mísiče a kompresory válce plastických hmot dávkové mísiče jeřáby Nový zákazník umožnil výcvik své skupiny pro analýzu vibrací a následující spektrum (Obrázek 6) bylo změřeno v průběhu zácviku. Bylo pro právě rekonstruovaný motor u kritického vzduchového kompresoru. Výpadek této jednotky po havárii motoru by se počítal na tisíce dolarů, dokud by nebyl druhý kompresor dopraven na místo. Otáčky nepatří do nízkofrekvenční oblasti, ale je to dobrý příklad, který nám ukazuje, že když je něco nové neznamená to, že je to dobré. Ani jsme nehledali příčinu, protože když jsme viděli základní frekvenci na 4,31 řádu otáčkové frekvence při amplitudě 1,7 ge, vyjádřili jsme náš názor, že je poškozené ložisko. Motorářská dílna nesouhlasila ani trochu, ale protože vlastník trval na opravě, náhradní
pojízdný kompresor se vrátil, ložisko bylo demontováno a byla zjištěna vada na kroužku, která vznikla pravděpodobně při montáži. SKF Condition Monitoring zastoupení pro oblasti: Severní a Jižní Amerika 4141 Ruffin Road San Diego, California 92123 USA Tel.: (619) 496-3400 FAX (619) 496-3531 Evropa, Stř. Východ, Afrika Postbus 2091 5300 CB Zaltbommel The Nederlands Tel.: (+31) 418-541010 FAX (+31) 418-540455 Asia, Pacifik 153 Gul Circle, Jurong Singapore 629610 Tel.: (+65) 861-6922 FAX (+65) 861-3044 Váš lokální CoMo zástupce: SKF Ložiska, a.s. P.O.BOX 19 170 04 Praha 7 Tel.: 02-66 197 111 FAX 02-66 710 415 Doly (Obrázek 7) tunelovací vrtačka uhelný kombajn dopravníky a převodovky Jak bylo uvedeno na začátku, jedním z největších uživatelů dopravníků je těžařský průmysl a jejich zákazníci, kteří dopravují jejich materiál ve svých závodech. Těžařské prostředí je obecně velmi tvrdé pro ložiska, je prašné, vlhké při nedostatečném mazání. Následující obálkové spektrum (Obrázek 7) vyvolalo zájem o toto ložisko dopravníku, protože se energie ukázala na 15,89 řádu otáčkové frekvence 70 ot/min s postranními pásmy 70 cyklů/min. V důsledku otáčkových postranních pásem při vysokém čísle řádu jsme cítili, že se asi jedná o poškození Obrázek 6: Chemie a plastikářstv Obrázek 7: Doly vnitřního kroužku. Poškozený vnitřní kroužek téměř vždy generuje postranní pásma v důsledku modulace, která se objevuje v důsledku toho, že poškozená oblast vstupuje a vystupuje ze zatížené zóny. Takže jsme informovali zákazníka, který nám poděkoval, ale neodstavil dopravník. Možná stále ještě funguje, ale dříve nebo později událost nastane. Toto jsou tedy místa, kde jsme použili úspěšně CMVA 60 ULS. Generace Micrologů se sice osvědčily při nízkofrekvenční analýze, ale zlepšení nízkofrekvenčních signálů pomocí CMVA 60 ULS zvedá tuto schopnost na novou úroveň. CM1013 (6-00) Copyright 1999 SKF Condition Monitoring VŠECHNA PRÁVA VYHRAŽENA