VYSOKÁ ŠKOLA POLYTECHNICKÁ JIHLAVA Katedra elektrotechniky a informatiky Obor Počítačové systémy. Vibrodiagnostika vřetene obráběcího stroje

VYSOKÁ ŠKOLA POLYTECHNICKÁ JIHLAVA Katedra elektrotechniky a informatiky Obor Počítačové systémy Vibrodiagnostika vřetene obráběcího stroje bakalářská práce Autor: David Hák Vedoucí práce: Ing. Ladislav Břečka Jihlava 2013

Vysoká škola polytechnická Jihlava Tolstého 16, 586 01 Jihlava ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Název práce: Cíl práce: David Hák Elektrotechnika a informatika Počítačové systémy Vibrodiagnostika vřetene obráběcího stroje Teoretická část práce se bude zabývat vibrodiagnostikou a možným vlivem vibrací na kvalitu výrobku. Praktická část bude tvořena sestavením a naprogramováním diagnostické sestavy, která bude doplněna o indikaci aktuálního stavu, a její aplikace na stroj GROB G320. Cílem práce je vytvoření funkční diagnostické sestavy s teoretickým základem.

Anotace Úkolem této bakalářské práce je vytvoření teoretického základu vibrodiagnostiky a následné sestavení funkční vibrodiagnostické sestavy pro GROB G320. Pomocí této sestavy bude možné systematické sledování stavu vibrací na strojích, díky čemuž bude možné zhodnotit stav stroje, včas rozpoznat vznikající závady na stroji a se značnou časovou rezervou zajistit opravu stroje. Touto diagnostickou sestavou se docílí značných finančních úspor a zdokonalí se tak proces údržby strojů. Klíčová slova Vibrodiagnostika, diagnostika, vibrace, GROB G320, diagnostická sestava Abstract The aim of this thesis is to create a theoretical basis Vibrodiagnostics and then assort functional vibrodiagnostic assembly kits for GROB G320. Thanks to the diagnostic kit the systematic monitoring of vibrations in machines and the evaluation of machine s condition will be possible as well as an early recognition of emerging faults on the machine. In consequence this diagnostic kit is able to ensure mending of machine in advance. This diagnostic set can help to the company to achieve considerable financial savings and improves the process of machines maintenance. Key words Vibrodiagnostic, diagnostics, vibration, GROB G320, diagnostic kit

Prohlašuji, že předložená bakalářská práce je původní a zpracoval/a jsem ji samostatně. Prohlašuji, že citace použitých pramenů je úplná, že jsem v práci neporušil/a autorská práva (ve smyslu zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů, v platném znění, dále též AZ ). Souhlasím s umístěním bakalářské práce v knihovně VŠPJ a s jejím užitím k výuce nebo k vlastní vnitřní potřebě VŠPJ. Byl/a jsem seznámen s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje AZ, zejména 60 (školní dílo). Beru na vědomí, že VŠPJ má právo na uzavření licenční smlouvy o užití mé bakalářské práce a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mé bakalářské práce (prodej, zapůjčení apod.). Jsem si vědom/a toho, že užít své bakalářské práce či poskytnout licenci k jejímu využití mohu jen se souhlasem VŠPJ, která má právo ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, vynaložených vysokou školou na vytvoření díla (až do jejich skutečné výše), z výdělku dosaženého v souvislosti s užitím díla či poskytnutí licence. V Jihlavě dne

Poděkování Na tomto místě bych rád poděkoval svému vedoucímu práce Ing. Ladislavovi Břečkovi za poskytnutí tématu bakalářské práce a možnost vytvářet ji pod jeho vedením.

Obsah 1 Úvod... 7 2 Motivace, současný stav, návrh postupu řešení... 8 2.1 Motivace... 8 2.2 Současný stav... 9 2.3 Zvolený způsob řešení... 10 3 Vibrodiagnostika... 11 3.1 Základní definice... 11 3.2 Způsoby údržby... 13 3.3 Mechanické kmitání (vibrace) stroje... 14 3.3.1 Harmonické kmitání... 15 3.3.2 Snímače vibrací... 16 4 Diagnostická sestava... 23 4.1 Použité přístroje... 23 4.2 Zapojení přístrojů... 27 4.2.1 Schéma zapojení IFM VSE100... 28 4.2.2 Schéma zapojení SIMATIC LOGO... 30 4.3 Nastavení parametrů... 31 4.4 Instalace na GROB G320... 34 4.4.1 Umístění snímačů vibrací... 34 4.4.2 Instalace IFM VSE100 a SIMATIC LOGO... 35 4.4.3 Instalace indikačních LED světel... 37 4.5 Výsledky měření... 38 5 Závěr... 40 Seznam použité literatury... 41 Seznam obrázků... 42 Seznam použitých zkratek... 43 Přílohy... 44 A Protokol ručního měření vibrací č.1 (doplnit texty)... 45 B Protokol ručního měření vibrací č.2... 47

1 Úvod Na začátku října 2012 jsem byl přijat do firmy Bosch Diesel s.r.o. v Jihlavě na oddělení technických funkcí (TEF34). Již během příjímacího pohovoru jsem se poptal na možnost poskytnutí vhodného tématu na bakalářskou práci. Téma mi bylo poskytnuto ihned po přijetí, kdy bylo řešeno systematické sledování stavu vibrací vřeten obráběcích strojů GROB G320. Požadavky byly stanoveny na vytvoření teoretických základů vibrodiagnostiky k možnosti prezentace a školení. Druhým požadavkem bylo stanoveno vytvoření funkční diagnostické sestavy za použití diagnostického modulu IFM VSE100, senzorů zrychlení IFM VSA003 a doplnění této sestavy o indikaci aktuálního stavu. Představa o fungování diagnostiky byla nastíněna tak, že se má měření vibrací vykonávat v režimu čištění stroje, kdy stroj není zatížen obráběním obrobku a tudíž nedochází k negativnímu ovlivňování měření vibrací. Měření bude prováděno 15 vteřin při 3000 otáčkách za minutu. Výsledek bude uložen do interní paměti diagnostického modulu, odkud bude přístupný skrze ethernet. Dále tento výsledek bude vyhodnocen indikační soustavou, která bude součástí diagnostické sestavy a bude barvou světel na stroji informovat obsluhu stroje o stavu stroje (zelená v pořádku, oranžová varování, červená - závada). Rozsahy hodnot pro tyto stavy stroje budou určeny údržbou. Testování této diagnostické soustavy bude prováděno tak, že i po instalaci bude nadále technik provádět měření ručním přístrojem v intervalech, které generuje SAP, popřípadě jakmile bude indikován varovný stav. Tímto se zjistí, zda naměřené hodnoty diagnostické soustavy odpovídají hodnotám, které naměří technik. 7

2 Motivace, současný stav, návrh postupu řešení 2.1 Motivace Efektivní údržba výrobních strojů ve firmách se v současnosti neobejde bez moderních metod technické diagnostiky, mezi které se řadí i vibrodiagnostika. Pomocí vibrodiagnostiky lze v počátečním stádiu identifikovat vznikající poruchy, díky tomu lze naplánovat opravu strojů na vhodný čas, čímž se dosáhne značné finanční úspory (nevznikají prodlevy či zastavení výroby), bezpečnosti práce a také se zvýší konkurenceschopnost a prosperita podniku. Dalším krokem je systematické sledování a vyhodnocování vibrací stroje (online). Informace pak mají charakter časové řady a umožnují tím zásadní změnu přístupu k plánování a řízení údržby přechod na údržbu orientovanou na okamžitý stav strojního zařízení. [2][7] Díky včasné a správně vyhodnocené technické diagnostice se získá: 1 Výrazné snížení neplánovaných výpadků výroby a neplánovaných oprav Snížení spotřeby náhradních dílů, snížení zásob náhradních dílů na skladě Zvýšení životnosti strojů a nástrojů Zvýšení výrobní kapacity a kvality výroby Zvýšení bezpečnosti práce Snížení nákladů na údržbu až o 30% Snížení prostojů odstavených strojů až o 40-50% a adekvátní zvýšení produkce Pomocí systematického sledování a vyhodnocování vibrací lze navíc dosáhnout: Snížení nákladů oproti klasickým preventivním prohlídkám, plánovaným v pravidelných časových intervalech (často zbytečně krátkých) Odhadu zbytkové životnosti strojního celku v jeho doběhové fázi na základě známého časového trendu vývoje vibrací, získaného měřením (predikce) 1 Tyto informace byly uvedeny v interních materiálech firmy Bosch Diesel s.r.o. 8

2.2 Současný stav V současné době je měření vibrací prováděno ručními přístroji (protokoly, které jsou výstupem z těchto měření, jsou přiloženy na ukázku v příloze 1 a 2) v intervalech, které generuje informační systém firmy (SAP). Tyto intervaly jsou většinou nastavené dle pokynů výrobce strojního celku, nebo podle zkušeností údržby. Vzhledem k velkému množství strojů ve firmě je provádění této činnosti velmi časově náročné, vzniká zde možnost špatně vyhodnocené diagnostiky a setříděná data mají mnohdy i několikaměsíční rozestupy, čímž je značně zkreslen aktuální stav strojního celku, popřípadě i možnost identifikace vznikající závady. Pomocí systematického sledování a vyhodnocování vibrací (online) získáváme data, která mají pravidelné a krátkodobé rozestupy (dny), díky nimž lze získat charakter časové řady, který nám poskytne mnohem lepší představu o aktuálním stavu strojního celku a lze snadno detekovat, lokalizovat a predikovat chybu. [7] Obrázek 1 - Časový průběh poškození ložiska a možnosti identifikace chyby [1] Cílem tedy je včas určit, zda na strojním celku vzniká závada, kdy se tato závada začne projevovat na kvalitě výrobku, do kdy je potřeba provést údržbu strojního celku a kdy dojde k havárii, která by způsobila zastavení výroby. 9

2.3 Zvolený způsob řešení Způsobu, jak zajistit systematické sledování a vyhodnocování vibrací, lze dosáhnout ONLINE diagnostickým systémem, který by byl trvale instalován na strojním celku. Naměřené údaje jsou poté uloženy v paměti systému, ke které lze přistupovat dálkově pomocí ethernetu, popřípadě po vyhodnocení vibrací je diagnostický systém schopen, v případě potřeby, varovat obsluhu. Cílem této práce je tedy vytvoření funkčního diagnostického systému, doplněného o varovnou indikaci, s teoretickým základem. K dispozici pro tento úkol je vyhodnocovací jednotka pro vibrační senzory IFM VSE100, která bude doplněna o čidla IFM VSA003 (v současné době je výrobce již nevyrábí, ani nenabízí, jsou nahrazena IFM VSA004). Tento komplet je potřeba sestavit a nastavit pomocí software Efector Octavis, který je výrobcem IFM přímo doporučen a dodáván k nastavování parametrů pro IFM VSE 100. Poté bude tento diagnostický systém doplněn o jednoduché PLC, které bude zajišťovat logické vyhodnocení stavu vibrací vřetene obráběcího stroje (GROB G320). Sledovat se budou vibrace ložisek vřetene dle zadání každý den v 11:30 po dobu 15s při 3000 otáček za minutu, kdy stroj nebude vykonávat žádnou práci, jinak by bylo měření negativně ovlivněno. Mimo tento časový úsek se bude sledovat nevývaha vřetene, efektivní a maximální hodnota zrychlení vibrací. Obrázek 2 - IFM Efector octavis pro VSE100 [3] 10

3 Vibrodiagnostika 3.1 Základní definice Hlavním cílem sledování a vyhodnocování vibrací je získání informací o aktuálním stavu strojního celku pro možné další plánování výroby, údržby a odstávek. Vibrace u rotujících strojů jsou závislé na dynamickém namáhání stroje, souvisí se stavem ložisek, nesouosostí, nevývahou, opotřebením a stavu převodovek. [2] Diagnóza analýza stavu stroje (vyhodnocení možné poruchy) Detekce zjištění poruchy na stroji Lokalizace určení konkrétní části stroje, kde vzniká, nebo vznikla porucha Specifikace určení konkrétní příčiny, která vedla ke vzniku poruchy Predikace určení časové doby, po kterou lze stroj využívat, než bude oprava nutná Diagnostický systém sleduje a vyhodnocuje technický stav stroje, je tvořen: Diagnostickými prostředky technické zařízení, metody, postupy pro sledování a vyhodnocení technického stavu stroje Diagnostickým objektem a obsluhou Diagnostické systémy, které jsou trvale instalovány na stroji, se označují jako ONLINE, přenosné systémy jsou označovány, jako OFFLINE. Pokud jsou snímače diagnostického systému trvale instalovány na stroji, ale měření probíhá cyklicky, pak se hovoří o SEMITRVALÝCH systémech. [2] Technický stav určuje se pomocí velikosti a vývoje diagnostické veličiny, dalších určených vlastností a technických parametrů Diagnostická veličina obsahuje informaci o technickém stavu stroje Provozuschopnost stav, ve kterém stroj dokáže i nadále vykonávat určenou funkci bez vážného zhoršení kvality výrobku Porucha ukončuje provoz stroje, který bez nutné opravy není schopen vykonávat zadanou funkci 11

PROGNOSTICKÁ GENERACE ÚDRŽBA Vyhodnocení sledování Vytváření trendů Prognóza a predikce TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA Měření technického stavu strojů a zařízení DIAGNOSTICKÁ GENERACE ÚDRŽBA Y Detekce poškozování Lokalizace místa poškození Specifikace druhu poškození AUTOMATIZOVANÁ ÚDRŽBY GENERACE Archivace Zobrazování měření a trendů Indikace stavu a hlášení výstrah Informační systém služby IDENTIFIKACE poškozených strojů a zařízení URČENÍ zbytkové životnosti (prognóza doby do opravy) NÁVRH optimálních termínů údržby, oprav a kontrol IDENTIFIKACE poškozených částí strojů a zařízení Zabránění nadměrným škodám a poškozením Zabránění neplánovaným přerušením provozu Eliminace havárií Maximální využití rezervy na opotřebení Prodloužení chodu stroje a intervalu kontrol. Inspekční a revizní činnosti Přesunutí neplánované odstávky (poruchy) do plánované či technologické odstávky Zvyšuje využitelnost stroje Snižuje výpadky výroby Snižuje náklady na opravy a údržbu Zlepšuje (optimalizuje) systém údržby Možnost naplánovat náhradní díly Možnost naplánovat rozsah prací Možnost naplánovat potřebu profesí k provedení oprav Možnost naplánování techniky k provedení oprav Obrázek 3 - Úlohy a přínos technické diagnostiky [2] 12

3.2 Způsoby údržby Každé výrobní zařízení je během procesu výroby opotřebováváno. Toto opotřebení je výsledkem mechanických a fyzikálních vlivů působících na zařízení. Proto je potřeba na zařízení provádět údržbu, která nám zajistí bezporuchovost zařízení a vysokou kvalitu výrobků. Provádění údržby můžeme rozčlenit do šesti kategorií: [1] Prvním způsobem je oprava po poruše používá se na jednoduchých, levných zařízení, kde nevznikají velké finanční škody, či škody na zdraví. Tyto stroje nebývají zpravidla klíčové pro výrobní proces a jejich pravidelná údržba není pro podnik finančně výhodná. [1] Druhým způsobem je metoda plánovaných preventivních oprav provádí se pravidelně po určité době, která je určena dle pokynů výrobce strojního celku, nebo podle zkušeností údržby. Tato metoda nerespektuje aktuální potřebu provádění údržby, ale řídí se předem stanoveným časovým plánem. [1] Třetím způsobem je systém diferencované proporcionální péče strojové celky jsou rozděleny do skupin dle různých vlastností a důležitostí. Toto rozdělení způsobí rozdílný přístup ke strojům ve skupinách. Systém diagnostické údržby respektuje reálný technický stav strojových celků. Využívá metod technické diagnostiky ke sledování stavu, stroje jsou pod systematickou kontrolou a k odstávkám dochází pouze v případě dosažení mezní životnosti. [1] Čtvrtým způsobem je systém prognostické údržby tento systém navazuje na předchozí systém diferencované proporcionální péče. Rozšiřuje jej o možnost predikce, která se provádí stanovením zbytkové životnosti strojního celku, která je určena pomocí tzv. trendové analýzy. [1] Pátým způsobem je systém automatizované údržby pro možnost využití tohoto systému je potřeba výpočetní techniky. Systém je rozdělen do několika modulů. [1] Šestým způsobem je systém totálně produktivní údržby je komplexní strategií, nástrojem, který umožňuje a podporuje zlepšování stavu zařízení za účelem maximalizace efektivity a kvality výroby. [1] 13

3.3 Mechanické kmitání (vibrace) stroje Důvodem vibrací strojů jsou mechanické střídavé síly, jako je například nevývaha vřetene. Pokud nevyvážená hřídel stroje rotuje, tak odstředivá síla, která při tomto pohybu vzniká, tlačí hřídel ve směru nevývahy. Při rotaci takové hřídele rotuje i tato odstředivá síla. Směr této odstředivé síly se tedy cyklicky mění. Pokud tedy budeme uvažovat, že odstředivá síla v určitý moment směřuje jedním směrem, pak po polovině otáčky hřídele tato síla směřuje naprosto opačným směrem, čímž vznikají vibrace stroje. V tomto případě mají vibrace stejnou frekvenci, jako je otáčková rychlost hřídele. [ANDERSSON, Jan. Základní příručka o vibracích. Švédsko] Mechanické kmitání z hlediska změn veličin v čase může mít charakter jevu periodického (dále na harmonické a neharmonické), neperiodického či náhodného (dále stacionární a nestacionární). V případě periodického jevu se časový průběh vibrací neustále, cyklicky opakuje. Pokud periodické kmitání obsahuje pouze jednu frekvenci (kmitočet), pak se jedná o harmonické kmitání. Pro harmonické kmitání stačí definovat pouze jednu z následujících veličin: zrychlení, rychlost, výchylka. Ostatní lze vypočítat dle vztahů uvedených níže v kapitole 3.3.1 Harmonické kmitání. [1][2] Nejčastější závady zvyšující vibrace jsou následující: Nevývaha rotorů Nesouosost spojek, ložisek, převodů Různá mechanická uvolnění Poškození valivých ložisek Opotřebení převodů Hydraulické a aerodynamické problémy Zadírání Rezonance Deformace 14

3.3.1 Harmonické kmitání 2 Obrázek 4 - Harmonické kmitání se znázorněním maximální amplitudy, střední kvadratické a absolutní hodnoty [2] Frekvence kmitání Okamžitá výchylka ( ) ( ) ( ) Rychlost ( ) ( ) Zrychlení ( ) ( ) ( ) Střední absolutní hodnota Střední kvadratická hodnota (obsahuje informaci o výkonu kmitání) 2 IFM Efector Octavis tyto výpočty provádí automaticky, není nutné zadávat vzorce do programu. 15

3.3.2 Snímače vibrací Pro detekci, měření vibrací (mechanické kmitání) a následně jejich převod na elektrickou veličinu, která je následně sledována, zaznamenávána a vyhodnocována diagnostickým systémem, používáme snímače vibrací. K měření vibrací se nabízí jednak frekvence (kmitočet) kmitání, ale i další charakteristické veličiny výchylka, rychlost a zrychlení. Tyto veličiny lze navzájem přepočítat dle přiložených vzorců. V současné době v praxi převažuje používání snímačů zrychlení (akcelerometry). [2] Tak jako i na ostatní druhy snímačů, senzorů či obecně veškerých používaných součástek v elektronice, tak i zde na výsledné naměřené hodnoty negativně působí hned několik vlivů. Jedním z těchto vlivů je například způsob, jakým snímač připevníme na sledovaný objekt. Zde se nabízí hned několik možných způsobů, například při použití oboustranné lepicí pásky bude docházet k tlumení přenášených vibrací kvůli pružnosti materiálu, ze kterého je páska vyrobena. Toto tlumení se negativně projeví na naměřených hodnotách. Naopak při použití pevně připevněného šroubu, na který se připevní snímač, bude docházet k minimálnímu tlumení vibrací. Je tedy potřeba zhodnotit, jaké jsou možnosti k připevnění snímače na sledovaný objekt a jaká bude požadována přesnost při měření vibrací. [5] Obrázek 5 - Vliv uchycení snímače na použitelný frekvenční rozsah [7] 16

Dalším vlivem, který může negativně ovlivnit naměřené hodnoty, je i místo, na které snímač umístíme. Obecně se doporučuje, aby měl snímač s měřeným objektem kontakt na co největší ploše, neboť poté je měření nejpřesnější. Je potřeba se vyvarovat umístění snímače na vypouklé, zakřivené či nedoléhající části objektu. [5] Obrázek 6 - Uchycení snímače - šroubový spoj [7] Poslední jsou vnější vlivy. Zde může docházet k největším negativním dopadům na naměřené hodnoty. Ať už se bude jednat o pružnost materiálu, na který je senzor upevněn, nebo změny teplot, či vysoký hluk, vždy je potřeba snaha o zamezení těchto vlivů. Zde se nabízí hned několik možností řešení, například vhodným umístěním stroje, upevněním stroje či nastavením diagnostiky na vhodný časový úsek, kdy je nejméně pravděpodobný vznik vnějšího vlivu (při čištění stroje). [5] Obrázek 7 - Vlivy vnějšího prostředí na snímač [7] 17

Pro vhodný výběr snímače vibrací je zapotřebí určit, zda v daném případě je požadováno měření relativních, či absolutních vibrací. Relativní vibrace popisují pohyb sledovaného objektu (či části objektu) vzhledem k uměle vytvořené/zvolené základně, například rám stroje, který avšak může sám o sobě podléhat jiným vibracím. Naopak absolutní vibrace popisují pohyb sledovaného objektu zpravidla vzhledem k zemi. Důležitou roli při Obrázek 8 - Relativní a absolutní kmity [5] výběru je i dostupnost inkriminované části stroje (přímá, či s využitím přenosu chvění na přístupnější místo). [5] Například kmity hřídele uložené v kluzných ložiskách utlumí mazivo, takže na tělese ložiska, na rozdíl od uložení hřídele ve valivých ložiskách, sledované vibrace nelze změřit. Pro analýzu kmitání takového stroje je pak nutné volit relativní snímač kmitů hřídele proti rámu, a je-li to třeba, ještě nezávisle měřit absolutní vibrace rámu [5] Základní rozdělení snímačů vibrací je tedy následující: Seismická zařízení, která se normálně připevňují na konstrukci stroje a jejichž výstup je mírou absolutních vibrací konstrukce Snímače relativní výchylky, které měří relativní vibrační výchylku mezi rotujícími a nerotujícími díly strojního zařízení. Další rozdělení snímačů je provedeno dle veličiny, kterou snímají: 18

3.3.2.1 Snímače zrychlení Nejběžnější jsou snímače zrychlení (akcelerometry), kde naměřená hodnota může být převedena jednak na zrychlení, rychlost či výchylku vibrací. Jsou velmi rozšířené díky své jednoduchosti a nízké pořizovací ceně. [2][5] Snímače zrychlení jsou vyráběny s různými montážními rezonančními frekvencemi, v obvyklém případě se jedná o >1 khz. Je doporučeno, aby sledované frekvence byly pokryty lineárním rozsahem zvoleného akcelerometru. Tyto snímače lze pořídit v různých velikostech, jsou charakteristické svým velkým dynamickým rozsahem (1 ku 10 6 ) a širokým frekvenčním rozsahem. Lze je instalovat na malé objekty, neboť tyto snímače mají malou montážní plochu. Bez problému je lze používat v prostředí, kde jsou obvyklé vysoké pracovní teploty či silné magnetické pole. [5] Existuje mnoho druhů akcelerometrů, které lze je rozdělit podle jejich principu (piezoelektrické, piezoodporové, tepelné, na principu tunelování, kapacitní). Mezi nejrozšířenější patří: [5] Kapacitní akcelerometry pracují na principu změny kapacity v důsledku výchylky seismické hmoty, jejíž pohyb je úměrný působící síle. Vynikají snadnou realizovatelností (tím pádem i nízkou cenou) a vysokou přesností (uváděno 0,25%). [3] Obrázek 9 - Snímač zrychlení kapacitní [3] 19

Piezoelektrické akcelerometry - obsahují jeden či více piezoelektrických krystalů, které vytváří elektrický náboj, který je úměrný působící síle. Podle směru této síly, která působí na piezoelektrický krystal, rozlišujeme dva druhy akcelerometrů tlakový a smykový. [2][5] konektor zesilovač piezokeramika seismická hmota patice Obrázek 10 - Snímač zrychlení tlakový [7] konektor zesilovač úchytný šroub piezokeramika seismická hmota patice Obrázek 11 - Snímač zrychlení smykový [7] 20

3.3.2.2 Snímače rychlosti Snímač rychlosti vibrací (seismický snímač). Jeho výstup lze integrovat na výchylku vibrací. Jedná se učebnicový příklad snímače vibrací, jelikož elektrodynamický princip je již dlouhou dobu znám a je i snadno realizovatelný. Velmi zjednodušeně vysvětleno - měřící cívka pohybuje v magnetickém poli (tvořící seizmickou hmotu snímače), čímž generuje napěťový signál, který je úměrný mechanické vibrační rychlosti tělesa. Snímače rychlosti vibrací mají mnoho kladných vlastností, avšak více je těch negativních. Například použitelnost maximálně do 3,5kHz či velká citlivost na okolní magnetická pole, kvůli kterým dochází k silnému negativnímu ovlivnění naměřených hodnot. V současné době jsou tyto snímače využívány velmi málo, rychlost vibrací se vypočítává integrací signálů z akcelerometrů. [2][5] Obrázek 12 - Snímač rychlosti vibrací; (1) pouzdro (2) cívka (3) tlumič (4) hmota (5) pružina (6) magnet [7] 21

3.3.2.3 Snímače výchylky Snímač výchylky (polohy, posunutí). Výstup je úměrný relativní výchylce vibrací, snímá vibrace mezi rotujícími (rotor) a nerotujícími (skříň) elementy stroje. Většinou pracují na principu vířivých proudů. V cívce, kterou prochází generovaný vysokofrekvenční střídavý proud, generuje vysokofrekvenční magnetické pole. Je-li v tomto magnetickém poli vložen elektricky vodivý materiál (hřídel rotoru), jsou v materiálu generovány vířivé proudy, které jsou nadále snímány. Vzhledem k vysokofrekvenčnímu principu se jedná o citlivé snímače na parazitní vlivy (např.: délka kabelu, vnější elektrodynamická pole). Velmi často jsou tedy tyto snímače provedeny jako integrované, kdy kovový stínící kryt obsahuje spolu s cívkou i základní část elektroniky. Tyto snímače jsou převážně umísťovány u velkých turbínových strojů. V poslední době se používají i bezdotykové, optické snímače výchylky, zde však dochází k dalším rušivým jevům. [2][5] Obrázek 13 - Snímač výchylky [7] 22

4 Diagnostická sestava 4.1 Použité přístroje IFM VSE100 Systematické sledování a vyhodnocování vibrací na vřetenu obráběcího centra (GROB G320) bude prováděno pomocí vyhodnocovací jednotky pro vibrační senzory. Obrázek 14 - IFM VSE100 [6] Provozní napětí [V] 24 DC ± 20 % Proudový odběr < 100 (24 V) [ma] Třída krytí III VSTUPY 4x senzorové vstupy 0...10 ma 2x vstupy pro otáčky 0/4...20 ma nebo 0...10 V nebo Impuls 24 V 8x digitální výstupy/vstupy (volně konfigurovatelné) (PNP 100 ma) Napěťové a proudové vstupy jsou galvanicky odděleny VÝSTUPY 2x digitální poplachové výstupy (PNP 100 ma) nebo 1x digitální poplachový výstup + 1x analogový výstup 0/4...20/22 ma / 0...10 V 8x digitální výstupy / vstupy (volně konfigurovatelné) (PNP 100 ma) ETHERNET ANO 23

IFM VSA003 K výše uvedené vyhodnocovací jednotce bude připojen vibrační snímač IFM VSA003, který je přímo doporučen k této jednotce. Obrázek 15 - IFM VSA003 [6] Provozní napětí [V] 9V DC Proudový odběr [ma] < 15 Třída krytí III Výstupní funkce 0...10mA, analogový Rozsah hodnot [g] ± 17,5 Princip senzoru Mikro-mechanický senzor zrychlení kapacitní měřící princip jedna měřící osa citlivost [mg/ Hz] 0,2 Frekvenční rozsah [Hz] 0...10000 linearita [%] 0,2 Zapojení kontaktů modrá: GND černá: test hnědá: L+ bílá: Out Stínění: stínění vodiče 24

SIMATIC LOGO 6ED1052-1MD00-0BA5 Jednoduchý řídící systém od firmy SIEMENS s označením LOGO. Využívá se k řízení jednoduchých aplikací, výstupy jsou reléové do 10A. Přístroj má integrované hodiny reálného času. LOGO bude využíváno k zachycení a udržení vyhodnoceného stavu vřetene. Zachycený stav bude indikován pomocí tříbarevného indikačního LED světla, které bude připojeno na výstupy LOGA. Obrázek 16 - SIMATIC LOGO [zdroj: http://i00.i.aliimg.com] Provozní napětí [V] 12/24V DC Vstupy 8 DI, 2AI Výstupy 4 DO reléové do 10A Displej Ano, LCD IP/NEMÁ hodnocení IP20 Maximální provozní teplota 55 C Minimální provozní teplota 0 C 25

Indikační 3 barevné LED světlo K50LGRYPQ Průmyslové, tříbarevné LED světlo EZ-Light řady K50L americké firmy BANNER Engineering Corp., která je začleněna do společnosti Turck. Světlo obsahuje 2 LED (zelená, červená) a jejich kombinací získáme barvu žlutou/oranžovou. Obrázek 17 - Indikační 3 barevné LED světlo K50LGRYPQ [zdroj: http://sigma.octopart.com] Provozní napětí [V] 10..30V DC Vstupní proud 40mA Vnější závit M30 x 1 Vnitřní závit 1/2-14 NPSM Délka závitu 20mm 26

4.2 Zapojení přístrojů Zapojení přístrojů a jednotlivých komponentů si lze zjednodušeně představit následovně: Vřeteno 1 snímač 1 VSE100 LOGO Vřeteno 2 snímač 2 Světelná signalizace stavu Obrázek 18 - Zjednodušené schéma zapojení diagnostické sestavy [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] GROB G320 obsahuje dvě vřetena, u kterých je vyžadována vibrodiagnostika. Vzhledem k počtu vstupů/výstupu IFM VSE100 (4 proudové vstupy pro čidla) lze připojit 4 snímače vibrací zároveň. Snímače jsou připojeny pomocí stíněných kabelů. Jednotka IFM jednak ukládá do paměti hodnoty naměřených vibrací na vřetenech, které jsou dostupné ONLINE skrze rozhraní Ethernet, a také vyhodnocuje jejich aktuální stav (v pořádku, varování, závada). Hodnota tohoto vyhodnocení je následně pomocí výstupu předána na LOGO, které je naprogramováno na uložení a indikaci tohoto stavu pomocí dvou indikačních tříbarevných LED světel, která jsou napojena na výstup LOGA. 27

4.2.1 Schéma zapojení IFM VSE100 Obrázek 19 - Schéma zapojení IFM VSE100 [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 28

Vysvětlení zapojení IFM VSE100: 16, 13, 14, 15 - Vstup snímače vibrací z vřetena 2 25 - Vstup z GROB, slouží k přepínání režimů měření 27 - Výstup na GROB, vřeteno 1, nevývaha, efektivní hodnota RMS, ČERVENÁ 29 - Výstup na GROB, vřeteno 2, nevývaha, efektivní hodnota RMS, ČERVENÁ 31 - Výstup na GROB, vřeteno 1, efektivní, maximální hod. zrychlení, ČERVENÁ 35 - Výstupní napájení (10V) 1, 2 - Napájení IFM VSE100 (24V) 4 - Výstup na LOGO, vřeteno 2, ložiska, ČERVENÁ 10, 11, 12, 9 - Vstup snímače vibrací z vřetena 1 48 - Výstup na GROB, vřeteno 2, efektivní, maximální hod. zrychlení, ČERVENÁ 46 - Výstup na LOGO, vřeteno 1, ložiska, ŽLUTÁ 44 - Výstup na LOGO, vřeteno 2, ložiska, ŽLUTÁ 42 - Výstup na LOGO, vřeteno 1, ložiska, ČERVENÁ 40, 39 - Vstupy z regulátoru pohonu, slouží pro určení rychlosti otáček vřetene Výstupy 27, 29, 31, 48 slouží k indikaci AKTUÁLNÍHO stavu vřetene (nevývahy, efektivní hodnoty RMS, efektivní a maximální hodnoty RMS) přímo obráběcímu stroji GROB, který v případě indikace červené sám zastaví výrobní proces, aby nedošlo k poškození stroje. Tato indikace není předmětem této bakalářské práce. Pokud vyhodnocovací jednotka nehlásí stav ani jako ŽLUTÁ a ani jako ČERVENÁ, poté se tento stav vyhodnocuje jako ZELENÁ (v pořádku). Vstup 25 slouží k indikaci, které měření má IFM VSE100 provádět (viz 4.3 Nastavení parametrů). Pokud má hodnotu 1, provádí se měření nevývahy, efektivní hodnoty RMS, efektivní a maximální hodnoty RMS. Pokud má hodnotu 0, provádí se měření rezonance klece a ložisek. 29

4.2.2 Schéma zapojení SIMATIC LOGO Obrázek 20 - Schéma zapojení SIMATIC LOGO [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] Vysvětlení zapojení SIMATIC LOGO: L+, M - Napájení SIMATIC LOGO (24V) I1 - Vřeteno 1, ČERVENÁ I2 - Vřeteno 1, ŽLUTÁ I4 - Vřeteno 2, ČERVENÁ I5 - Vřeteno 2, ŽLUTÁ Q1, Q2, Q3, Q4 - výstupy LOGA Za vstup lze považovat i kombinaci tlačítek ESC +, která je nastavena k resetování hodnot, které obsahuje LOGO. Pokud vyhodnocovací jednotka nehlásí stav ani jako ŽLUTÁ a ani jako ČERVENÁ, poté se tento stav vyhodnocuje, jako ZELENÁ (v pořádku). 30

4.3 Nastavení parametrů Po zapojení přístrojů, podle dodaných schémat, je nutné provést nastavení vyhodnocovací jednotky IFM VSE100. Dle zadání bude diagnostická sestava 15s v 13:45 každý den, během čištění stroje, kdy stroj není zatížen obráběním a vykonává práci naprázdno, měřit vibrace ložisek vřetene. Mimo tento krátký časový úsek se bude měřit při obráběcím procesu nevývaha vřetene (indikuje zlomený nástroj), efektivní a maximální hodnota zrychlení vibrací (není přímým cílem této práce, zatím se pouze nastaví parametry a limity). 23:59 :45 Unbalance v_eff_rms RMS 30-1000Hz Effective value (a) Peak (a_max) 00:00 :15 Spuštěno v 13:45 každý den během čistění stroje FTF (cage) HCB HCN XCB XCS Graf 1 - Rozvržení měření hodnot vibrací vřetene [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] Nastavení jednotlivých limitů u konkrétních parametrů měření bylo dodáno údržbou. Jakmile by došlo k překročení limitů YELLOW (varování), pak by stroj byl stále schopen vyrábět bez vlivu na kvalitu výroby, avšak je potřeba specifikovat příčinu, která vede ke zvýšeným vibracím a na základě této diagnostiky vhodně naplánovat odstávku stroje a zajistit servis. Pokud by náhle došlo k překročení limitů RED (závada), je nutné zastavit proces výroby na stroji, protože by z důvodu překročení maximální hodnoty přípustných vibrací docházelo k poškozování výrobků nebo překročení výrobních tolerancí výrobků. Dále by bylo možné, že vlivem takto silných vibrací by byl stroj stále více poškozován, dokud by nedošlo k tak velké mechanické závadě, která by jednak znemožnila další provoz stroje, ale také výrazně snížila bezpečnost práce. Z těchto důvodů je stanovení hodnot limitů pro jednotlivé strojní části velmi důležité a je nutné je určit na základě dokumentace, kterou výrobce dodává ke stroji, norem a také dle zkušeností údržby, která tyto stroje spravuje od doby, kdy byly do firmy instalovány. 31

SYM OBJECT METHOD OF ANALYSIS RESOLUTION LIMIT VALUE YELLOW LIMIT VALUE RED FTF (cage) enveloped FFT 1,526 Hz 28 mg 34 mg Bearing HCB71911E enveloped FFT 1,526 Hz 28 mg 34 mg Bearing HCN1010CK_SV7NN1010K enveloped FFT 1,526 Hz 28 mg 34 mg Bearing XCB71914E_SV71914ACD enveloped FFT 1,526 Hz 28 mg 34 mg Bearing XCS71914E_SV71914DB enveloped FFT 1,526 Hz 28 mg 34 mg Unbalance FFT 3,052 Hz 2 mm/s 4 mm/s v_eff_rms FFT 1,526 Hz 2 mm/s 3,5 mm/s RMS 30-1000Hz FFT 3,052 Hz 2000 mg 3000 mg Effective value (a) Vibration monitor (a) Vibration monitor (a) 3000 mg 4000 mg Peak (a_max) Vibration monitor (a) Vibration monitor (a) 6000 mg 10 000 mg Tabulka 1 - Definice limitních hodnot vřetene [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] V programu IFM efector octavis byly pomocí jednoduchého setup wizard nastaveny zadané limity. Nastavení proběhlo bez komplikací, program pro nastavování parametrů je velice přehledný, jasný a při komunikaci s vyhodnocovací jednotkou IFM VSE100 nenastala žádná komplikace. V programu byly nastaveny i další výstupní parametry dle zadání. Obrázek 21 - Nastavení limitních hodnot v IFM efector octavis [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 32

Dále bylo nutné naprogramovat LOGO tak, aby dokázalo udržet vyhodnocený stav vibrací a tento stav neustále předávalo na výstup, kde bude indikován LED indikačním světlem. LOGO se programuje pomocí dodávaného SW LOGO!Soft Comfort v režimu FBD (funkční bloky). Funkce k udržení a předávání vyhodnoceného stavu je tedy naprogramována jako jednoduchý logický obvod, který obsahuje RS obvody a jednoduché OR a NOR obvody. Pro eliminaci krátkodobých překročení limitů jsou použity filtry signálů trvajících méně nežli 1s (B004, B008, B009, B010). Je nutné také zajistit možnost resetování stavu, který LOGO obsahuje. K tomuto účelu je použit vstup C, který je ve skutečnosti realizován jako kombinace tlačítek na předním panelu LOGA. Obrázek 22 - FBD program v SW LOGO!Soft Comfort [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 33

4.4 Instalace na GROB G320 Instalace diagnostické sestavy proběhla za odstávky stroje, kdy stroj není využíván k výrobě a ani není přítomna obsluha stroje. 4.4.1 Umístění snímačů vibrací Vzhledem k principu funkce snímačů vibrací bylo nutné je instalovat přímo na pinolu (obsahující vřeteno) obráběcího stroje. Snímače bylo nutné k co nejpřesnějšímu měření upevnit pomocí šroubu (viz 3.3.2 Snímače vibrací). Instalace byla provedena s pomocí pracovníků údržby strojů, protože byl vyžadován odborný zásah do stroje a také důkladná instalace s použitím vhodně umístěné kabeláže tak, aby nijak neblokovala či nevadila při chodu stroje. Obrázek 23 - Kabeláž snímačů vibrací [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] Na pinole stroje již byl z výroby vytvořen závit pro uchycení snímače, tudíž jeho umístění bylo předem dané. Snímač zde doléhá celou svojí kontaktní plochou k pinole a je pevně upevněn šroubem. 34

pinola vřeteno snímač vibrací pojezdová lišta pinoly Obrázek 24 - Umístění snímače vibrací na pinolu obráběcího stroje GROB G320 [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 4.4.2 Instalace IFM VSE100 a SIMATIC LOGO K umístění těchto dvou komponent bylo vytvořeno místo v rozvodné skříni, kde byly upevněny pomocí DIN lišty. Při instalaci nedošlo k žádným komplikacím, vodiče byly přivedeny ke komponentům skrze vodící lišty, napájení bylo přivedeno přímo ze stávajícího napájecího zdroje =24V stroje GROB. Stíněné kabely (kabely ke snímačům, kabel od regulátoru otáček) byly uzemněny na kostru stroje. 35

Obrázek 25 - Umístění IFM VSE100 [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] Obrázek 26 - Umístění SIMATIC LOGO [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 36

4.4.3 Instalace indikačních LED světel Poslední částí instalace diagnostické sestavy byla instalace indikačních LED světel. Jelikož se jedná o komponenty, které musí být pro obsluhu stroje viditelné, tak bylo rozhodnuto o umístění na vnější stranu rozvodoné skříně. Díky dostatečně dlouhé kabeláži s tímto umístěním nebyl problém, jediná nutnost byla vyvrtat otvory pro uchycení světel. Nad světla byla nalepena informační tabulka i s pokyny pro obsluhu stroje. Obrázek 27 - Umístění indikačních LED světel [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 37

4.5 Výsledky měření K získání výsledků měření je opět používán program IFM Efector Octavis, díky kterému lze přistoupit k IFM VSE100 skrze ethernetové rozhraní. Program umožňuje získané výsledky zobrazit v grafu, který na vertikální ose Y znázorňuje hodnoty vibrací (mg) a na horizontální ose X znázorňuje konkrétní dny, kdy bylo měření provedeno. Graf má tedy charakter časové řady, ze kterého lze velmi dobře určit aktuální stav ložisek, popřípadě predikovat trend vznikající chyby. Díky této možnosti lze včas upozornit údržbu, která pomocí takto velmi přesné predikce trendu vznikající chyby může naplánovat odstávku stroje, objednat náhradní díly (není nutné je skladovat), naplánovat opravu vřetene, u kterého stačí pouze vyměnit ložiska díky včasnému varování. Pokud by nedošlo k včasnému varování, pak by došlo k neopravitelnému poškození vřetene, popřípadě i motoru, který pohání vřeteno. Výměna těchto dílů je mnohonásobně časově náročnější a nákladnější. Od listopadu 2012 do dubna 2013 došlo k upozornění na 3 vřetena, u kterých byla poškozená ložiska včas vyměněna. Vibrodiagnostická sestava tedy detekovala 100% případů závad na vřetenech, dle interních dokumentů došlo k úspoře 17 913,- 38

Graf 2 - Vibrace na vřetenu bez chyb [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] Graf 3 - Vibrace na vřetenu se vznikající chybou. 19.2.2013 došlo k opravě vřetene, což je z grafu velmi dobře vidět. [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.] 39

5 Závěr Vytyčených cílů bylo dosaženo teoretický základ k projektu byl úspěšně vytvořen a sestavená vibrodiagnostická sestava je plně funkční. Při tvorbě teoretické části jsem vycházel z uveděné odborné literatury. Tato část vysvětluje smysl vibrodiagnostiky, výhody provádění systematického sledování stavu vibrací, základní fyzikální definice mechanického kmitání (vibrací), základní princip a rozdělení snímačů vibrací. Při tvotbě praktické části jsem využíval interních materiálů firmy, které mi poskytl vedoucí bakalářské práce a oddělení údržby strojů. Tato část práce znázorňuje postup při realizaci vibrodiagnostické sestavy, její aplikaci na obráběcí stroj GROB G320 a výsledky, které byly získány po 6 měsících. Při sestavování vibrodiagnostické sestavy bylo dbáno pokynů výrobce i údržby, aby nedošlo k poškození komponentů a obráběcího stroje. Z těchto důvodů také instalaci sestavy na obráběcí stroj prováděli proškolení servisní technici, protože v případě poškození stroje a jeho vyřazení z procesu výroby by znamenalo ohromné finanční ztráty. Tvorba této práce pro mě byla velkou zkušeností, neboť jsem během vytváření zjistil, jak probíhá proces realizace konkrétního projektu ve firmě od pouhé myšlenky, přes návrh možných řešení, realizaci, testování, až po samotnou aplikaci v praxi. Jsem si jist, že tato práce bude sloužit jako zdroj informací pro prezentace či školící materiály ve firmě Bosch Diesel s.r.o. Dále je možné tuto práci použít jako ukázku postupu, jak se ve firmě může realizovat konkrétní projekt. Rozšíření této práce je značně komplikované, neboť limitem možného rozšíření se stávají možnosti IFM VSE100, jenž je velmi specifickým diagnostickým systémem. Jako jedno z možných rozšíření by byla indikace překročení limitů vibrací nejen na stroji, ale i pomocí ethernetu, skrze který by se posílalo automatické upozornění zodpovědným oddělením firmy. 40

Seznam použité literatury [1] BLATA, Jan. Metody technické diagnostiky. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2010/2011. 27 s. ISBN 978-80-248-2735-3. [2] HELEBRANT, František; ZIEGLER, Jiří. Technická diagnostika a spolehlivost II.: Vibrodiagnostika. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2005. 178 s. ISBN 80-248-0650-9. [3] HUSÁK, Miroslav. Akcelerometry. Praha: ČVUT. [4] KREIDL, Marcel; kolektiv. Diagnostické systémy. Praha: ČVUT, 1995. 152 s. [5] ZUTH, Daniel; VDOLEČEK, František. Měření vibrací ve vibrodiagnostice. AUTOMA 1/2010. 5 s. [6] web IFM [online]. Dostupné z http://www.ifm.cz/ [7] NEZNÁMÝ. Snímače vibrací. Dostupné z http://www.337.vsb.cz/cs/ [8] VIBRODIAGNOSTIKA. Součást moderní údržby. BOSCH - JhP/TEF84. Jihlava. CZ. c2008 41

Seznam obrázků Obrázek 1 - Časový průběh poškození ložiska a možnosti identifikace chyby [1]... 9 Obrázek 2 - IFM Efector octavis pro VSE100 [3]... 10 Obrázek 3 - Úlohy a přínos technické diagnostiky [2]... 12 Obrázek 4 - Harmonické kmitání se znázorněním maximální amplitudy, střední kvadratické a absolutní hodnoty [2]... 15 Obrázek 5 - Vliv uchycení snímače na použitelný frekvenční rozsah [7]... 16 Obrázek 6 - Uchycení snímače - šroubový spoj [7]... 17 Obrázek 7 - Vlivy vnějšího prostředí na snímač [7]... 17 Obrázek 8 - Relativní a absolutní kmity [5]... 18 Obrázek 9 - Snímač zrychlení kapacitní [3]... 19 Obrázek 10 - Snímač zrychlení tlakový [7]... 20 Obrázek 11 - Snímač zrychlení smykový [7]... 20 Obrázek 12 - Snímač rychlosti vibrací; (1) pouzdro (2) cívka (3) tlumič (4) hmota (5) pružina (6) magnet [7]... 21 Obrázek 13 - Snímač výchylky [7]... 22 Obrázek 14 - IFM VSE100 [6]... 23 Obrázek 15 - IFM VSA003 [6]... 24 Obrázek 16 - SIMATIC LOGO [zdroj: http://i00.i.aliimg.com]... 25 Obrázek 17 - Indikační 3 barevné LED světlo K50LGRYPQ [zdroj: http://sigma.octopart.com]... 26 Obrázek 18 - Zjednodušené schéma zapojení diagnostické sestavy [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 27 Obrázek 19 - Schéma zapojení IFM VSE100 [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 28 Obrázek 20 - Schéma zapojení SIMATIC LOGO [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 30 Obrázek 21 - Nastavení limitních hodnot v IFM efector octavis [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 32 Obrázek 22 - FBD program v SW LOGO!Soft Comfort [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 33 Obrázek 23 - Kabeláž snímačů vibrací [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 34 Obrázek 24 - Umístění snímače vibrací na pinolu obráběcího stroje GROB G320... 35 Obrázek 25 - Umístění IFM VSE100 [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 36 Obrázek 26 - Umístění SIMATIC LOGO [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 36 Obrázek 27 - Umístění indikačních LED světel [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 37 Graf 1 - Rozvržení měření hodnot vibrací vřetene [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 31 Graf 2 - Vibrace na vřetenu bez chyb [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 39 Graf 3 - Vibrace na vřetenu se vznikající chybou. 19.2.2013 došlo k opravě vřetene, což je z grafu velmi dobře vidět. [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 39 Tabulka 1 - Definice limitních hodnot vřetene [zdroj: Bosch Diesel s.r.o.]... 32 42

Seznam použitých zkratek AI - Analog Input, analogový vstup DC - Direct Current, stejnosměrný elektrický proud DI - Digital Input, digitální vstup DO - Digital Output, digitální výstup ESC - Escape, stisk této klávesy vyvolá únik z programu GND - GrouND, v elektrotechnice značí zem HF - High Frekvency Detection, metoda pro diagnostické zpracování signálu LCD - Liquid-Crystal Display, tenké a ploché zobrazující zařízení LED - Light-Emitting Diode, dioda emitující světlo PLC - Programovatelný logický automat RMS - Root Mean Square, efektivní hodnota měnící se veličiny SAP - Systeme, Anwendungen, Produkte in der Datenverarbeitung, informační systém SAP z řady mysap SEE - Spectral Emitted Energy, metoda pro diagnostické zpracování signálu TEF34 - oddělení TEchnických Funkcí ve firmě Bosch Diesel s.r.o. 43

Přílohy Jako přílohy přikládám protokoly z ručního měření vibrací stroje GROB G320, které provedl technik údržby. Jedná se o konkrétní výstupy, které se posléze analyzují a archivují. 1. Protokol obsahuje výsledky měření, kde se projevila vážná nevývaha rotoru (2000-2800 Hz) a zároveň bylo zjištěno silné opotřebení ložisek (3500-4800 Hz). Stav tohoto stroje byl vyhodnocen jako nevyhovující, protože by se již mohly celkové vibrace projevit na kvalitě výrobku (poškozený povrch). 2. Protokol obsahuje výsledky z měření stroje, který byl krátce po výměně ložisek. Při tomto měření se neprojevily žádné vibrace (kromě otáčkových). Stroj v tomto stavu je plně funkční a nijak nepoškozuje výrobek. 44

A Protokol ručního měření vibrací č.1 (doplnit texty) 45

46

B Protokol ručního měření vibrací č.2 47

48