Zvyšování standardů pro sběr dat ložisek

U ložisek lze k výpočtu jejich životnosti použít kritické detaily, jako je zatížení, rychlost otáčení a teplota, což pomáhá zlepšit výkon a prodloužit životnost. Jedním ze systémů, které toho mohou dosáhnout, je systém Sensor Roller. Toto řešení představuje technologii inteligentních komponent, jež shromažďují, analyzují a přenášejí procesní data. Válečky zabudované do senzorů umožňují shromažďování několika typů dat, která mohou být bezdrátově přenášena pracovníkům údržby, což jim umožňuje získat okamžitý obraz o stavu stroje. Obvykle se používá ve velkých ložiscích, protože senzorový válec musí mít určitou minimální velikost, aby se do něj vešla elektronika.
Klíčovým prvkem systému je senzorový válec obsahující různá čidla, přidruženou elektroniku a baterii. Senzory měří tři typy stěžejních dat (zatížení, teplotu a rychlost otáčení) pro určování životnosti ložiska. Válec má tři akcelerometry, které měří zrychlení ve třech směrech, plus tříkanálový gyroskop k měření rychlosti otáčení ve třech osách, což společně ukazuje úplný pohyb válce. Přesné měření rychlosti otáčení může odhalit, zda se válec pohybuje nebo klouže, spíše než aby se skutečně otáčel, což může způsobit nadměrné přehřívání. Měření teploty je kritické pro oblast mazání. Horká ložiska ředí mazivo, což snižuje úroveň ochrany, a může způsobit kontakt kov-kov mezi oběžnými dráhami a válečky.
Válec je dostatečně dlouhý, aby pojal tři samostatné body pro měření zatížení. To mu umožňuje detekovat řadu různých efektů, jako např. nesoulad mezi břemeny podél válečku, který může zvýraznit vychýlení oběžné dráhy.

Přehled v reálném provozu
Sofistikovaný Sensor Roller je instalován ve velkém ložisku větrné turbíny pro jednoroční zkoušku v terénních podmínkách. Cílem je, aby se stal plně komerčním produktem, který vydrží stejně dlouho jako ložisko samotné.
Měření všech relevantních parametrů pomáhá SKF porozumět aplikaci podrobněji tím, že přesně ukáže, jak si ložisko vede v každé aplikaci a za různých provozních podmínek. Tyto znalosti pak mohou být použity ke zlepšení spolehlivosti a efektivity při současném snížení nákladů po celou dobu životnosti.
SKF již několik let testuje válečkový senzor v různých typech a velikostech ložisek. Vygenerovaná data pomohla týmům vývoje porozumět tomu, jak se tato ložiska chovají v reálném provozu, přičemž pro návrh nových ložisek je tak možné použít data ze skutečných podmínek, nikoli ze simulačních programů.

Plně autonomní řešení
SKF má v plánu Sensor Roller posunout ještě dále a do dvou let získat plně autonomní váleček, který vydrží po dobu životnosti ložiska. To mj. znamená nahradit baterii, která má omezenou životnost, systémem získávání energie. Senzorový válec budoucnosti bude také umět více než jen shromažďovat data. Vložením přesných dat do modelu životnosti ložiska by např. měl být schopen určit jeho zbývající životnost a včasné varování pomůže operátorům vyhnout se neplánovaným odstávkám. Také by mohl pomoci řídit provoz samotné větrné turbíny. Provozovatel tak může chtít získávat co nejvíce energie při silném větru, aniž by hrozilo přetížení ložiska. Rychlá a přesná zpětná vazba o silách ložiska pomůže určit přesné podmínky, jako je např. úhel náběhu, které maximalizují přeměnu energie v bezpečných mezích.

Petr Kostolník
Foto: SKF

Publikováno: 23. 7. 2021 | Počet zobrazení: 511 122