ORGANIZACJA BAZ DANYCH W PROCESACH MONITOROWANIA I DIAGNOZOWANIA MASZYN WIRNIKOWYCH

Podobne dokumenty
PROCEDURA OCENY RYZYKA ZAWODOWEGO. w Urzędzie Gminy Mściwojów

ANALIZA DRGA ŁO YSK JAKO NARZ DZIE W ZARZ DZANIU DIAGNOSTYK

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI XXXII BADAŃ BIEGŁOŚCI I BADAŃ PORÓWNAWCZYCH HAŁASU W ŚRODOWISKU Warszawa kwiecień 2012r.

REMONT POMIESZCZEŃ SĄDU REJONOWEGO POZNAŃ STARE MIASTO PRZY UL. DOŻYNKOWEJ 9H W POZNANIU. IV. INFORMACJA BIOZ

Harmonogramowanie projektów Zarządzanie czasem

tel/fax lub NIP Regon

12. Wyznaczenie relacji diagnostycznej oceny stanu wytrzymało ci badanych materiałów kompozytowych

SPIS TRE CI. Gospodarka inwestycyjna STRONA

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW WERYFIKACJA TULEJI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO

S P R A W O Z D A N I E z dynamicznych pomiarów platformy antywibracyjnej konstrukcji firmy PRO AUDIO BONO, Mysiadło ul. Polnych Kwiatów 21.

PROTOKÓŁ z okresowej kontroli stanu technicznego przewodów kominowych

REGULAMIN KONTROLI ZARZĄDCZEJ W MIEJSKO-GMINNYM OŚRODKU POMOCY SPOŁECZNEJ W TOLKMICKU. Postanowienia ogólne

Przetwarzanie bazuj ce na linii opó niaj cej

USTAWA. z dnia 26 czerwca 1974 r. Kodeks pracy. 1) (tekst jednolity)

Czteropompowy zestaw do podnoszenia ciśnienia ZKA35/3-6/4

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1)

Metrologia cieplna i przepływowa

Polskie Centrum Badań i Certyfikacji S.A. Zakładowa kontrola produkcji wyrobów budowlanych Wymagania DGW-12

11.1. Zale no ć pr dko ci propagacji fali ultrad wi kowej od czasu starzenia

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

w sprawie przekazywania środków z Funduszu Zajęć Sportowych dla Uczniów

SPRZĄTACZKA pracownik gospodarczy

Załącznik Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia na CZĘŚĆ II

System centralnego ogrzewania

Moduł 2 Planowanie prac z zakresu eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych

Załącznik nr 7 do Umowy Nr z dnia r. Oświadczenie Podwykonawcy (WZÓR) W związku z wystawieniem przez Wykonawcę: faktury nr z dnia..

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

DYREKTYWA RADY. z dnia 16 grudnia 1976 r. w sprawie minimalnego poziomu wyszkolenia kierowców w transporcie drogowym (76/914/EWG)

BAKS Kazimierz Sielski Karczew ul. Jagodne 5. Tel./ fax (022) fax (022) NIP Zapytanie ofertowe.

Sterowanie maszyn i urządzeń

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA M

Przykłady oszczędności energii w aplikacjach napędowych

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH GEODEZJA

SPECYFIKACJA TECHNICZNA 2. PRACE GEODEZYJNE

Procedura weryfikacji badania czasu przebiegu 1 paczek pocztowych

WZORU UŻYTKOWEGO EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa, PL

OPIS liczniki EIZ- G INSTRUKCJA MONTA U

Nadzór nad systemami zarządzania w transporcie kolejowym

4. Zarządzenie wchodzi w życie z dniem podpisania Ewa Budziach. Strona 1 z 9. (data i podpis Dyrektora Szkoły)

Samochody ciężarowe z wymiennym nadwoziem

Zaawansowane rozwiązania do łagodnego rozruchu. Sprzęgła hydrodynamiczne o stałym napełnieniu typu TVVS

D wysokościowych

PROTOKÓŁ KONTROLI OKRESOWEJ ROCZNEJ

z dnia 6 lutego 2009 r.

ZASTOSOWANIE ANALIZY MODALNEJ W DIAGNOZOWANIU ELEMENTÓW UKŁADU ROZRZ DU SILNIKÓW SPALINOWYCH

Projekt U S T A W A. z dnia

WIELOLETNI PROGRAM GOSPODAROWANIA MIESZKANIOWYM ZASOBEM GMINY JANÓW PODLASKI NA LATA

SYSTEM MONITOROWANIA SILY NACIAGU

DIAGNOZOWANIE Z O ONYCH PRZYPADKÓW USZKODZE PRZEK ADNI Z BATYCH W EKSPERYMENCIE CZYNNYM

ROZGRANICZENIE NIERUCHOMOŚCI

D TYMCZASOWE NAWIERZCHNIE Z ELEMENTÓW PREFABRYKOWANYCH

D ODTWORZENIE TRASY I PUNKTÓW WYSOKOŚCIOWYCH

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

KARTA INFORMACYJNA Ładowarka kołowa przegubowo-teleskopowa

Regulamin organizacji przetwarzania i ochrony danych osobowych w Powiatowym Centrum Kształcenia Zawodowego im. Komisji Edukacji Narodowej w Jaworze

Zarządzenie Nr 28/2009/2010 Rektora Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego z dnia 22 lutego 2010 roku.

Nowoczesne metody śledzenia rozwoju mikrouszkodzeń

Automatyka. Etymologicznie automatyka pochodzi od grec.

Kwestionariusz Samooceny Kontroli Zarządczej

Pruftechnik - Wibrem Sp. z o.o. Kim jesteśmy?

Rodzaj środka technicznego. Stan techniczny obiektu. Opis działania, przeznaczenie środka technicznego. Podstawa metodologiczna wyceny.

Lista kontrolna osiągania interoperacyjności przez system teleinformatyczny regulowany przez projekt dokumentu rządowego

PROJEKT ORGANIZACJI RUCHU

Paweł LONKWIC ABEG GmbH & Co.KG, Karlsruhe, Niemcy, plonkwic@gmail.com, Tel. kom.:

Komentarz technik dróg i mostów kolejowych 311[06]-01 Czerwiec 2009

INFORMATOR dotyczący wprowadzania do obrotu urządzeń elektrycznych i elektronicznych aparatury, telekomunikacyjnych urządzeń końcowych i urządzeń

WAŁKI. OSIE. SPRZĘGŁA. ŁOŻYSKA

Gazowa pompa ciepła firmy Panasonic

SPECYFIKACJA TECHNICZNA D GEODEZYJNA OBSŁUGA BUDOWY

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

WYMAGANIA EDUKACYJNE SPOSOBY SPRAWDZANIA POSTĘPÓW UCZNIÓW WARUNKI I TRYB UZYSKANIA WYŻSZEJ NIŻ PRZEWIDYWANA OCENY ŚRÓDROCZNEJ I ROCZNEJ

1 Postanowienia ogólne

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

13. Subsydiowanie zatrudnienia jako alternatywy wobec zwolnień grupowych.

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

dr inż. arch. Tomasz Majda (TUP) dr Piotr Wałdykowski (WOiAK SGGW)

LABORATORIUM STEROWANIE SILNIKA KROKOWEGO

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Generalny Dyrektor Ochrony rodowiska. Art.32 ust. 1. Art. 35 ust. 5. Art. 38. Art. 26. Art 27 ust. 3. Art. 27a

BADANIA STANU DYNAMICZNEGO LINII PRODUKCYJNEJ HOR 6002

PORÓWNANIE OBCI E UKŁADÓW KORBOWYCH W RÓ NYCH TYPACH SILNIKÓW TŁOKOWYCH

Ergonomia. Ergonomia stanowiska pracy

Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice

SYSTEM OCENIANIA PRZEDMIOTÓW PRZYRODNICZYCH (FIZYKA, CHEMIA, BIOLOGIA, GEOGRAFIA) W GIMNAZJUM NR 18 W GDYNI.

ZARZĄDZENIE NR 11/2012 Wójta Gminy Rychliki. z dnia 30 stycznia 2012 r. w sprawie wdrożenia procedur zarządzania ryzykiem w Urzędzie Gminy Rychliki

PREFABRYKOWANE STUDNIE OPUSZCZANE Z ŻELBETU ŚREDNICACH NOMINALNYCH DN1500, DN2000, DN2500, DN3200 wg EN 1917 i DIN V

Zarządzenie Nr 144/2015 Wójta Gminy Tczew z dnia r.

Rozdział I Przepisy ogólne : Rozdział II

SST SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE.

Spis zawarto ci : 1. Podstawa opracowania 2. Zakres robót dla całego zamierzenia inwestycyjnego oraz kolejno realizacji poszczególnych obiektów 3.

Sieć komputerowa grupa komputerów lub innych urządzeo połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów, na przykład:

C5 - D4EB0FP0 - Informacje ogólne : Poduszki powietrzne INFORMACJE OGÓLNE : PODUSZKI POWIETRZNE

1. Brak wystawiania faktur wewnętrznych dokumentujących WNT lub import usług.

Transkrypt:

ORGANIZACJA BAZ DANYCH W PROCESACH MONITOROWANIA I DIAGNOZOWANIA MASZYN WIRNIKOWYCH JOANNA WILCZARSKA, ANDRZEJ SADOWSKI, MICHAŁ LISS, EWA KULI, PAWEŁ MÜLLER Streszczenie W pracy przedstawiono zagadnienia zwi zane z diagnozowaniem maszyn wirnikowych. Skupiono si na diagnozowaniu stanu tych maszyn poprzez zastosowanie wibroakustyki z wykorzystaniem baz danych. W ka dym etapie ycia maszyny znajduj zastosowanie metody diagnozowania wibroakustycznego. Przedstawiono równie mo liwo ci systemu monitoruj cego maszyny wirnikowej VIBstand. Słowa kluczowe: maszyny wirnikowe, diagnozowanie, wibroakustyka, uszkodzenie, system monitoruj cy Wprowadzenie. Maszyny wiruj ce odgrywaj wa n rol we współczesnej gospodarce. Słu one m.in. do konwersji energii w procesach przemysłowych. Szczególne znaczenie maj maszyny stosowane w energetyce, takie jak turbogeneratory i turbiny wiatrowe, ale tak e pompy, wentylatory itp. Istotna jest wi c potrzeba utrzymywania tych maszyn w stanie zdatno ci przez cały okres ich u ytkowania. Podstawowymi kryteriami w tym przypadku s [1]: wczesne wykrywanie uszkodzenia, unikanie awarii (zapobieganie), podnoszenie dyspozycyjno ci, obni anie kosztów utrzymania. Korzy ciami z zastosowania diagnozowania i monitorowania s : podniesienie sprawno ci przez efektywn eksploatacj, ograniczenie zakresu napraw przez wykonanie ich jedynie w przypadku rzeczywistej potrzeby oraz brak konieczno ci nagłych przerw w produkcji przez stały nadzór diagnostyczny. Drgania maszyn s obrazem sił wewn trznych wyst puj cych w maszynie. To stwierdzenie stwarza mo liwo drganiowego nadzoru stanu technicznego, a w przypadku wyst pienia niesprawno ci, ich diagnozowania. Podstaw do diagnozowania stanu maszyn s sygnały drganiowe, które zawieraj informacje o siłach dynamicznych zwi zanych z prac maszyny. Analiz tego sygnału poprzez jego przetwarzanie nazywamy diagnozowaniem [6]. Zagro enie hałasem i wibracjami w Polsce stało si powszechne. Wyst puje ono na terenie całego kraju we wszystkich działach gospodarki narodowej, w rodowisku zamieszkania, pracy i odpoczynku człowieka, w tym równie w rodowisku naturalnym, zakłócanym działalno ci człowieka. Na działanie hałasu i wibracji nara one jest ok. 40% ludno ci Polski. Hałas i wibracje s uci liwo ciami o powszechnym zasi gu społecznym, wyst puj cymi we wszystkich działach rodowiska człowieka, wpływaj cymi niekorzystnie na ich zdrowie, utrudniaj cymi ich wypoczynek i regeneracj sił, pomniejszaj cymi efekty pracy ludzkiej, zwi kszaj cymi prawdopodobie stwo wypadków przy pracy [9]. 170

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 80, 2016 1. Wibroakustyka i jej zadania Wibroakustyka jest to dziedzina wiedzy, która zajmuje si wszelakimi procesami drganiowymi, akustycznymi i pulsacyjnymi obecnymi w budownictwie, przyrodzie, maszynach, technice, rodkach komunikacji itp. Zjawiska wibroakustyczne oscyluj w szerokim zakresie cz stotliwo ci, od prawie zerowych do rz du kilku megaherców. Zadania spełniane przez wibroakustyk polegaj na lokalizacji poszczególnych ródeł drga i hałasu oraz okre leniu charakterystyk tych ródeł. Sygnały wibroakustyczne s dobrym no nikiem informacji o stanie obiektu, a co si z tym wi e podstaw do diagnozowania technicznego. Zastosowanie procesów wibroakustycznych w diagnozowaniu maszyn wynika z nast puj cych powodów: procesy wibroakustyczne odzwierciedlaj najistotniejsze zjawiska fizyczne, które zachodz w maszynach (napr enia, odkształcenia itp.), dost pno pomiarowa umo liwia dokonanie szybkich bada stanu maszyny bez konieczno- ci demonta u czy te wył czenia z ruchu, du a pr dko przekazywania informacji, zło ona struktura czasowa, amplitudowa i cz stotliwo ciowa procesów wibroakustycznych, pozwala na ocen stanu całego urz dzenia, jak i pojedynczych ele0mentów i zespołów [16]. Proces drganiowy, a tak e inne procesy wibroakustyczne, odzwierciedlaj stan eksploatacyjny maszyn i s równie w stanie lepiej rozró ni ich klasy stanu w porównaniu do innych wielko ci diagnostycznych [3]. 1.1. Diagnozowanie wibroakustyczne Diagnozowanie wibroakustyczne ma na celu okre lenie klasy stanu zu ycia lub niezdatno ci badanego obiektu technicznego lub jego elementu. Jednym z jej podstawowych zada jest badanie własno ci dynamicznych układów mechanicznych. Składaj si one z dwóch typów bada : badania rzeczywistych obiektów oraz badania modeli obiektów rzeczywistych (analityczne badania modeli teoretycznych oraz eksperymentalne badania modeli materialnych) [9]. Metoda eksperymentalna polega na czynnej modyfikacji obiektu bada lub zjawiska, w celu poznania zale no ci zachodz cymi mi dzy osobnymi składnikami badanego zjawiska lub zmian cech obiektu. W metodzie tej istnieje mo liwo czynnej ingerencji w badane cechy i stany obiektów lub zjawisk. Istniej trzy metody eksperymentalne: eksperyment czynny czynna ingerencja w stan badanego zjawiska lub obiektu, eksperyment bierny bierna obserwacja zjawiska lub obiektu i jego opisem z zastosowaniem metod statystyczno-matematycznych, eksperyment bierno czynny ł czy w sobie elementy eksperymentu czynnego oraz biernego [8]. Badania obiektów rzeczywistych przeprowadza si najcz ciej dla prostych układów mechanicznych, gdzie mamy łatwy dost p do punktów pomiarowych.w przypadku zło onych obiektów mechanicznych, mo liwe jest uzyskanie tylko niektórych danych. Pozostałe informacje mo emy uzyska albo z bada teoretycznych, albo z eksperymentu przeprowadzonego na modelu obiektu rzeczywistego. 171

Joanna Wilczarska, Andrzej Sadowski, Michał Liss, Ewa Kuli, Paweł Müller Organizacja baz danych w procesach monitorowania i diagnozowania maszyn wirnikowych Model teoretyczny, jak i materialny, powinien odwzorowywa tylko te własno ci dynamiczne obiektu rzeczywistego, które podlegaj badaniom. Inne cechy modelu i obiektu zazwyczaj zasadniczo si ró ni (np. cechy geometryczne) [9]. 1.2. Miejsce diagnozowania wibroakustycznego w yciu maszyny W trakcie wytwarzania zaobserwowa mo na ró nego rodzaju przypadkowo ci, które zwi zanie s z ró nicami w wymiarach mi dzy ró nymi egzemplarzami tej samej partii wyrobu, własno ciami mechanicznymi czy makroskopowymi (spr ysto, plastyczno, twardo itp.) tych egzemplarzy. Nieuniknione przypadkowe odchyłki wnoszone s równie w trakcie monta u współpracuj cych elementów, mimo starannego doboru i kojarzenia poł cze [3]. W takim razie w pierwszym etapie zu ycia maszyny konieczna jest kontrola jako ci. Kontrola ta mo e by przeprowadzona metod bezpo redni np. badanie zgodno ci wymiarów, bicie elementów wiruj cych itp. Drugim rodzajem bada jest po rednia ocena, która polega na zało eniu, e procesy dynamiczne, zachodz ce w maszynie, odwzorowuj jej własno ci geometryczne, funkcjonalne i mechaniczne. Mowa tu o własno ciach po danych, uzyskanych w etapie projektowania, jak i przypadkowych uzyskanych w etapie wytwarzania [2]. Po redni ocen własno ci maszyny na podstawie bada jej procesów dynamicznych nazywa si kontrolnym diagnozowaniem wibroakustycznym polegaj cym na spełnieniu norm zwi zanych z drganiami i hałasem oraz lokalizacj ródeł drga. Głównymi sygnałami s bowiem drgania, hałas lub pokrewne procesy dynamiczne. W przypadku bada hałasu chodzi o stwierdzenie, czy poziom hałasu urz dzenia nie przekracza norm pa stwowych lub bran owych, a w przypadku drga nie przekracza zało onej amplitudy drga ustanowionych przez warunki odbioru technicznego. Uzyskane informacje o lokalizacji ródła drga i hałasu umo liwiaj nast pnie zmiany konstrukcyjne, które maj na celu zredukowanie ich aktywno ci wibroakustycznych. Przykładem takiego post powania jest drganiowa kontrola niewyrównowa enia nowych maszyn wirnikowych, kontrola drga i hałasu nowych ło ysk, silników itp. [4,5,6]. Na etapie konstruowania konieczna jest lokalizacja ródeł napr e i hałasu. Badania wibroakustyczne maszyn, zmierzaj ce do lokalizacji ródeł i ustalenia ich intensywno ci, nazywa si wibroakustycznym diagnozowaniem konstrukcyjnym [2]. W kolejnej fazie ycia maszyny eksploatacji, przedmiotem zabiegów jest jej niezawodno oraz bezawaryjna praca. Producent okre la i gwarantuje normatywny czas pracy maszyny pod warunkiem realizowania wytycznych zwi zanych z terminami przegl dów i napraw oraz dokumentacj techniczno-ruchow. Jednak w procesie eksploatacji, odnotowuje si ró nice w czasie bezawaryjnej pracy, zwi zanych z opisan wcze niej przypadkowo ci na etapie wytwarzania oraz intensywno- ci obci e eksploatacyjnych. Skutkuje to tym, e maszyny pracuj ce z mniejszym obci eniem i w lekkich warunkach eksploatacyjnych, odb d remont w czasie normatywnym [3]. Monitorowanie sygnałów drganiowych stwarza mo liwo prowadzenia napraw uwarunkowanych stanem maszyny i wyeliminowania remontów zapobiegawczych wykonywanych na podstawie czasu pracy maszyny [5]. Okre laniem stopnia zu ycia maszyny w trakcie jej u ytkowania, bez potrzeby wył czania maszyny z ruchu, zajmuje si eksploatacyjne diagnozowanie wibroakustyczne. W zale no ci od konkretnych potrzeb i mo liwo ci mo e by to dwustanowe okre lenie stopnia zdatno ci obiektu do dalszej eksploatacji (zdatny niezdatny), lub te mo e okre la rodzaj i intensywno uszkodzenia 172

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 80, 2016 co nazywa si diagnozowaniem wielostanowym lub genez uszkodze. Stan zdatno ci, jest to stan maszyny, w którym spełnia ona wyznaczone funkcje i zachowuje parametry, które okre lone s w dokumentacji technicznej. Natomiast stanem niezdatno ci nazywa si stan maszyny, w którym nie spełnia ona chocia by jednego z wymaga dokumentacji technicznej [8]. Diagnozowanie eksploatacyjne zajmuje si równie prognozowaniem dalszego bezawaryjnego czasu pracy urz dzenia [3]. 2. Uszkodzenia w maszynach wiruj cych 2.1. Niewyrównowa enie Najpro ciej, niewyrównowa eniem mo na okre li stan, w którym rozkład masy wzgl dem osi obrotu jest niesymetryczny [7], lub je li rodek masy wirnika nie le y na jego osi obrotu (rys.1.) [6]. Przyczynami niewyrównowa enia s niedoskonało materiału, wady w procesie wytwarzania, oraz efekt zu ycia eksploatacyjnego [2]. ródło: [2]. Rysunek 1. Niewyrównowa enie Ka de niewyrónowa enie mas w ruchu obrotowym jest ródłem momentów sił bezwładno ci, które s przenoszone przez ło yska na korpus i wzbudzaj cały układ do drga. Rodzaj niewyrównowa enia okre lany jest przez pomiar amplitudy i fazy drga [2]. Niewyrównowa enie prowadzi do zwi kszonego obci enia dynamicznego ło ysk, st d eliminacja tego zjawiska metodami drganiowymi, jest bardzo wa na w eksploatacji maszyn wirnikowych [9]. Sposobem na redukcj niewyrównowa enia jest zabieg, który nazywa si wyrównowa aniem. Wyrównowa anie oznacza popraw rozkładu mas na wirniku, tak aby siły działaj ce na wirnik nie przekroczyły warto ci dopuszczalnych. Wirnik jest całkowicie wyrównowa ony wtedy, gdy jedna z jego głównych centralnych osi bezwładno ci pokrywa si z osi obrotu. We wszystkich innych przypadkach wirnik jest niewyrównowa ony [5]. 173

Joanna Wilczarska, Andrzej Sadowski, Michał Liss, Ewa Kuli, Paweł Müller Organizacja baz danych w procesach monitorowania i diagnozowania maszyn wirnikowych Wyrównowa anie wirników mo e by przeprowadzone na specjalnie do tego przeznaczonych maszynach wywa arkach, jednak wi e si to z konieczno ci demonta u maszyny oraz jej transportem. Alternatyw dla tego sposobu, jest wyrównowa anie wirnika w ło yskach własnych, bez jego demonta u. Zalety tego sposobu to [9]: przebieg wyrównowa ania w warunkach pracy maszyny, brak potrzeby demonta u maszyny, a w zwi zku z tym, nie nast puje zmiana własno ci układu przez demonta i ponowny monta, wykorzystanie nap du własnego maszyny. Podczas pracy maszyny wirnikowej, w podporach wirnika zachodz reakcje dynamiczne, których warto ci zale od poło enia głównej osi bezwładno ci wirnika wzgl dem osi jego obrotu [9]. Rozró nia si nast puj ce rodzaje niewyrównowa enia [5]: Rysunek 2. Niewyrównowa enie statyczne główna o bezwładno ci jest równoległa do osi obrotu ródło: [5]. Rysunek 3. Niewyrównowa enie momentowe główna o bezwładno ci przecina o obrotu w rodku ci ko ci ródło: [5]. 174

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 80, 2016 Rysunek 4. Niewyrównowa enie quasi-statyczne główna o bezwładno ci le y poza płaszczyzn rodka ci ko ci ródło: [5]. Rysunek 5. Niewyrównowa enie dynamiczne główna o bezwładno ci jest sko na do osi obrotu wirnika ródło: [5]. 2.2. Uszkodzenia ło ysk tocznych Ło yska zalicza si do tych elementów konstrukcyjnych, których stan techniczny decyduje o trwało ci, niezawodno ci i jako ci pracy maszyn. W przypadku maszyny wirnikowej, ło ysko stanowi element, który ł czy cz nieruchom (podstawa) z cz ci ruchom (wirnikiem) maszyny. Ło ysko powinno wi c spełnia rol dobrego izolatora oddziaływa dynamicznych mi dzy cz ci ruchom a nieruchom maszyny [4]. 175

Joanna Wilczarska, Andrzej Sadowski, Michał Liss, Ewa Kuli, Paweł Müller Organizacja baz danych w procesach monitorowania i diagnozowania maszyn wirnikowych W ród najcz stszych uszkodze eksploatacyjnych ło ysk wymieni mo na: zatarcie, złuszczenie, korozja, falisto powierzchni tocznych itd. Przyczynami tych uszkodze s mi dzy innymi [1]: zły dobór ło ysk, niedokładne wykonanie, nieprawidłowy monta, nieprawidłowa eksploatacja, zbyt du e obci enie, niekorzystne warunki pracy, procesy zm czeniowe. Uszkodzenia ło ysk, zaczynaj si ujawnia po przekroczeniu nominalnego czasu ich pracy. Podstawowe uszkodzenia ło ysk obejmuj [9]: uszkodzenie bie ni wewn trznej, uszkodzenie bie ni zewn trznej, uszkodzenie elementu tocznego, uszkodzenie koszyka. Budowa ło yska tocznego przedstawiona została na rys.2.6. Wszystkie uszkodzenia charakteryzuje ubytek metalu. Proces łuszczenia powierzchni czynnych ło yska powoduje wyst powanie udarów elementów tocznych, które skutkuj zmian całego sygnału drganiowego [6]. ródło: [1]. Rysunek 6. Budowa typowego ło yska kulkowego We wczesnych stanach degradacji ło yska drgania charakteryzuj si du ymi cz stotliwo- ciami. W pó niejszych etapach ro nie pierwsza harmoniczna drga oraz jej wielokrotno ci. Symptomem drganiowym nowego ło yska jest szerokopasmowy charakter przyspiesze drga. W miar powstawania mikrouszkodze pasmo drga zaw a si w okolicy cz stotliwo ci drga elementów ło yska lub jego obudowy, a najcz ciej nieruchomej bie ni zewn trznej. Podczas dalszej eksploatacji ło yska nast puj ubytki masowe powoduj ce obni enie redniej cz stotliwo ci drga [8]. 176

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 80, 2016 3.System monitoruj cy maszyny wirnikowej VIBstand VIBstand jest kompletnym stanowiskiem badawczo edukacyjnym do diagnozowania maszyn wirnikowych. Składa si z cz ci mechanicznej oraz systemu monitoringu i diagnozowania. Cz mechaniczna zamocowana na sztywnej podstawie składa si z falownika, silnika trójfazowego z reduktorem oraz wału podpartego w dwóch ło yskach tocznych. Jedno z ło ysk jest celowo uszkodzone, drugie natomiast jest całkowicie sprawne, dzi ki czemu w przejrzysty sposób mo na zaprezentowa metody wykrywania uszkodze ło ysk tocznych. Na wale zamontowana jest tarcza z przygotowanymi gwintowanymi otworami do wkr cenia niewywagi [1]. System diagnostyczny umo liwia rejestracj oraz diagnozowanie stanu poprzez liczne wykresy (przebieg czasowy, widmo, widmo rz dnych, widmo obwiedni, trend, kaskada itp.). ródło: opracowanie własne. Rysunek 7. Stanowisko laboratoryjne VIBstand Budowa stanowiska pomiarowego: 1 podstawa, 2 silnik elektryczny z przekładni z bat, 3 ło yska w oprawach, 4 tarcza symuluj ca niewywa enie osadzona na wale, 5 sprz gło kłowe z wkładk elastyczn dopuszczaj ce nieosiowo, 6 akcelerometry ze znacznikiem fazy, 7 jednostka akwizycji danych, 8 zasilacz, 9 falownik, 10 przycisk awaryjnego wył czenia, 11 osłona ze szkła organicznego. Jako jednostka nap dowa, zastosowany jest silnik elektryczny, o mocy 0,25 kw i przekładnia z bata o przeło eniu i=2,8. Stanowisko wyposa ono w 3 czujniki drga (akcelerometry) typu VIS-311A (rys.8), które mog by zamocowane w jednym z 18 przygotowanych otworów, tak aby mierzy drgania w wielu 177

Joanna Wilczarska, Andrzej Sadowski, Michał Liss, Ewa Kuli, Paweł Müller Organizacja baz danych w procesach monitorowania i diagnozowania maszyn wirnikowych punktach [1]. Czujnik drga jest urz dzeniem, które przetwarza wielko ci mechaniczne (np. przemieszczenie, pr dko, przyspieszenie itp.) na wielko ci elektryczne. Dane techniczne czujnika zamieszczono w tabeli 1. ródło: [1]. Rysunek 8. Akcelerometr VIS-311A Konstrukcja stanowiska VIBstand pozwala na symulacj nast puj cych niesprawno ci: niewyrównowa enie wału, uszkodzenia ło ysk, uszkodzenia przekładni, analiza rzeczywistych sygnałów pochodz cych z maszyny, ró ne rodzaje niewspółosiowo ci, luzy posadowienia. Rysunek 9. Przykładowe zamocowanie czujników na stanowisku drga na stanowisku VIBstand ródło: opracowanie własne. VIB 1 Przekładnia o przeło eniu i = 2.8 VIB 2 Uło yskowana podpora wału, ło ysko SKF 120EKTN9 VIB 3 Uło yskowana podpora wału, ło ysko SKF 120EKTN9 178

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 80, 2016 Tabela 1. Dane techniczne czujnika VIS-31 1A ródło: [1] 179

Joanna Wilczarska, Andrzej Sadowski, Michał Liss, Ewa Kuli, Paweł Müller Organizacja baz danych w procesach monitorowania i diagnozowania maszyn wirnikowych Wy ej wymienione czujniki, zamontowane w okre lonych miejscach, odbieraj warto ci przyspiesze, generuj c przebieg czasowy, który nast pnie poddawany jest analizie widmowej przez system diagnostyczny. Analiza widmowa, przedstawia zakres amplitud, na których podstawie jeste- my w stanie okre li co si dzieje z maszyn. Podstaw do bada jest pierwszy pomiar który nazwany został wzorcowym ze wzgl du na brak wprowadzonych uszkodze. Jest on odniesieniem do kolejnego pomiaru. 4. Podsumowanie Maszyny wirnikowe znalazły szerowkie zastosowanie w ró nych gał ziach przemysłu. St d wa ne jest diagnozowanie i monitorowanie ich stanu technicznego. Jednym z uszkodze maszyn wirnikowych jest niewyrównowa enie. Jest ono nieodł czn cech elementów wiruj cych wałów maszyn wirnikowych. Nie trzeba dokonywa wyrównowa enia całej maszyny, demontuj c jej cz - ci, a skupi si na wyrównowa aniu wirnika w ło yskach własnych. Identyfikacj niewyrównowa enia mo na przeprowadzi za pomoc analizy widmowej, która przedstawia wykres amplitud składowych sygnału drganiowegow zale no ci od cz stotliwo ci. St d mo na wnioskowa, i zasadnym wydaje si wykorzystywanie Diagnozowania wibroakustycznego, które stwarza mo liwo wyselekcjonowania dowolnej składowej sygnału i przetworzenia jej w symptom, który okre la stan techniczny interesuj cego nas elementu lub podzespołu w badanym obiekcie mechanicznym. Z tego samego sygnału drganiowego, mo emy równie uzyska symptomy okre laj ce zaawansowanie zu ycia (np. stan ło yska tocznego, niewyrównowa enie wirnika itp.). Ło yska toczne nale do najbardziej obci onych elementów maszyn wirnikowych i cz sto ulegaj uszkodzeniom. Ich skutkami s przewa nie, przynosz ce du e straty finansowe, przestoje maszyny. Obecnie powstaje coraz wi cej systemów monitoruj cych prac maszyn wirnikowych. VIBstand jest kompletnym stanowiskiem badawczo edukacyjnym do diagnozowania maszyn wirnikowych. Umo liwia on rejestracj oraz diagnozowanie stanu tych maszyn poprzez liczne wykresy (przebieg czasowy, widmo, widmo rz dnych, widmo obwiedni, trend, kaskada itp.). Bibliografia [1] Barszcz T., Urbanek J., Monitorowanie i diagnostyka maszyn wirnikowych Praktyczny podr cznik wibrodiagnostyki, WNITE, Kraków 2008. [2] Cempel C., Diagnostyka wibroakustyczna maszyn, PWN, Warszawa 1989. [3] Cempel C., Podstawy wibroakustycznej diagnostyki maszyn, WNT, Warszawa 1982. [4] Cempel C., Kowalak J., Diagnostyka ło ysk tocznych: praca zbiorowa, Zakład Narodowy im. Ossoli skich Wydawnictwo, Wrocław 1980. [5] Dwojak J., Rzepiela M., Diagnostyka drganiowa stanu maszyn i urz dze, Warszawa 2005. [6] Morel J., Drgania maszyn i diagnostyka ich stanu technicznego, Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej, 1992. [7] Szabelski K., Warmi ski J., Laboratorium dynamiki i drga układów mechanicznych: praca zbiorowa, Politechnika Lubelska, Lublin 2006. [8] ółtowski B., Cempel C., In ynieria diagnostyki maszyn, Instytut Technologii Eksploatacji PIB, Warszawa 2004. [9] ółtowski B., Łukasiewicz M., Wibroakustyka maszyn w laboratorium, Wydawnictwo Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy 2005. 180

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 80, 2016 ORGANIZATION OF DATABASES PROCESS MONITORING AND DIAGNOSIS ROTATING MACHINERY Summary The paper presents issues related to the diagnosis of rotating machinery. It focuses on the diagnosis of the state of these machines through the use of vibroacoustics using databases. In every stage of life machines are useful methods of diagnosis vibroacoustic. It also presents the possibility of rotating machine monitoring system VIBstand. Keywords: rotating machinery, vibroacoustics, vibration, damage, monitoring system Joanna Wilczarska Andrzej Sadowski Michał Liss Ewa Kuli Paweł Müller Zakład Pojazdów i Diagnostyki Wydział In ynierii Mechanicznej Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy e-mail: asiulazol@utp.edu.pl 181