I vibrace mají svůj význam - naslouchejte svým strojům
Životnost stroje ovlivňuje řada faktorů. Více než polovina doby neplánovaných odstávek je způsobena mechanickými poruchami. Když se však objeví první příznaky poruchy, do úplného výpadku většinou zbývají pouze měsíce. Také proto sledování vibrací umožňuje zjišťovat, v jaké fázi křivky poruchovosti se stroj nachází a údržbářské týmy tak mohou včas reagovat.
Samotné vibrace rotujících součástí strojů nepředstavují problém, ale jejich nadměrný rozsah je příznakem vnitřních problémů, např. vadných ložisek, nevyváženosti, nesouososti a uvolněných součástí, které zkracují životnost zařízení. Vibrace tak mohou identifikovat problémy ještě před dalšími příznaky, jako jsou teplota, zvuk, spotřeba elektrické energie a znečištěné mazivo. Jak lze vidět např. na grafu 1, je třeba slyšitelný zvuk předposledním projevem před zvýšenou teplotou a následným kolapsem ložiska. Sledování vibrací se tak stává nezbytnou součástí údržbového procesu.
Přínosy měření vibrací
Zařízení na sledování vibrací (jako jsou pera pro měření vibrací nebo přístroje pro kontrolu ložisek) poskytují rychlé informace o stavu stroje tím, že sledují celkovou úroveň vibrací nebo stav ložiska a poukazují na existenci problému. Tato zařízení sledují signál nízkofrekvenčních vibrací jako celek, případně vysokofrekvenční signál ložiska, a o celkových vibracích nebo stavu ložiska informují jediným číslem. Týmy provozní údržby používají zařízení na měření vibrací pro rychlá rozhodnutí, zda má být stroj dále provozován nebo odstaven. Děje se tak na základě porovnávání hodnot s předem stanovenými mezními hodnotami, porovnávání s normami ISO (ISO 10816) a vývoje výsledků v průběhu času.
Zde uvádíme několik přínosů pro společnosti ve všech odvětvích průmyslu:
Předvídatelnost: Studie prokázaly, že měření vibrací může poskytnout včasné upozornění na hrozící poruchu stroje, a dát tak pracovníkům údržby čas na zajištění opravy a potřebných náhradních dílů.
Bezpečnost: Znalost technického stavu stroje umožňuje obsluze odstavit stroj ještě předtím, než se stane nebezpečným pro své okolí nebo návazné činnosti.
Ekonomická hlediska: Stroje s dobře prováděnou údržbou mají méně neočekávaných a vážných poruch, což pomáhá předcházet ekonomicky nepříjemným výpadkům ve výrobě. Provozování stroje až do chvíle jeho poruchy často znamená nákladnější a časově náročnější opravy. Po 25 letech sledování úspor ukazuje poměr zisků vůči nákladům na testování vibrací 20:1.
Prodloužené intervaly údržby: Pokud je zdraví stroje sledováno, údržbu je možno provádět podle potřeby a ne jen podle počtu provozních hodin a pravidelnou údržbu tak odsunout až na dobu, kdy to bude stroj skutečně vyžadovat.
Spolehlivost: Stroj, který je sledovaný, má méně neočekávaných nebo fatálních poruch. Problémové oblasti je možno určit v předstihu před poruchou a lze se připravit na opravy. Je možné omezit skladové zásoby náhradních dílů a prodloužit životnost stávajícího zařízení.
Vnitřní klid: Lepší porozumění stavu stroje buduje důvěru v plánovanou údržbu, ekonomické propočty a odhadovanou produktivitu.
Typy měření vibrací
Mnoho let existovaly dva způsoby zjišťování stavu stroje na základě měření vibrací - spektrální analýza a celkové měření vibrací a ložisek.
Spektrální analýza: Specialisté na vibrace používají analyzátory vibrací k sofistikované analýze stavu stroje. Analyzují spektrum vibrací (amplitudu a frekvenci), vytvářejí podklady pro testované zařízení a vývoj výsledků v průběhu času. Tato analýza poskytuje informace nejen o samotné existenci problému, ale pomáhá porozumět hlavní příčině poruchy a stanovit čas, kdy nastane.
Celkové měření vibrací a ložisek: Zařízení na sledování vibrací (jako jsou pera pro měření vibrací nebo přístroje pro kontrolu ložisek) místo toho, aby důkladně analyzovaly spektrum, poskytují rychlé informace o stavu stroje tím, že sledují celkovou úroveň vibrací nebo stav ložiska a poukazují na existenci problému. Monitorují signál nízkofrekvenčních vibrací jako celek, případně vysokofrekvenční signál ložiska, a o celkových vibracích nebo stavu ložiska informují jediným číslem. V tomto případě je nutná pravidelně zaznamenávaná historie měření pro porovnání hodnot.
Nové standardy při sledování vibrací
Současné multifunkční vibrometry, např. Fluke 805, poskytují kromě sledování vibrací kvantifikovatelné vyhodnocení týkající se stavu ložisek, celkových vibrací a navíc metodou snímání infračerveného záření měří i teplotu. O vyhodnocení závažnosti celkových vibrací a stavu ložisek informuje čtyřstupňová stupnice, která označuje zdraví ložiska jako dobré, uspokojivé, neuspokojivé a nepřijatelné. Získaná data je možné přenést do počítače pro následné zpracování.
Při identifikaci poruch ložisek používají analytici vibrací činitel amplitudy (Crest Factor). Hlavním omezením používání činitele amplitudy pro identifikaci poruch ložiska je to, že se nezvyšuje lineárně s tím, jak ložisko degraduje. Aby se toto omezení obešlo, vyvinul Fluke vlastní algoritmus známý jako činitel amplitudy plus (CF+). Hodnoty CF+ jsou v rozsahu od 1 do 16 a s tím, jak se stav ložiska zhoršuje, hodnota CF+ roste. Tím se významně zjednodušuje vyhodnocení stavu.
Sledování vývoje v průběhu času
Samotná čísla celkových vibrací nebo stavu ložisek nemusí obsluze ani technikovi příliš pomoci pokud neví, co tato čísla znamenají. Uživatel nemusí vědět, které hodnoty jsou normální a které již signalizují problém. Při využití současných vibrometrů může uživatel tento problém překonat pomocí funkce vyhodnocení závažnosti a vývoje v průběhu času. Po provedení měření v rámci prohlídky je možno data snadno přenést do aplikace Excel. Uživatel může zobrazit vývoj v průběhu času pomocí přednastavených šablon aplikace Excel a grafů a porovnávat naměřené hodnoty celkových vibrací s normami ISO (10616-1, -3 a -7). Případná abnormalita pak může být rychle identifikována pomocí grafů vývoje v průběhu času (viz graf 1). Uživatel tak může jasně sledovat měnicí se stav ložiska, zhoršující se zdraví stroje a následné přijmutí příslušných opatření. /sp/
553
.gif)
