TEHNICI DE MENTENANTA PREDICTIVA
TEHNICI DE MENTENANTA PREDICTIVA
TEHNICI DE MENTENANTA PREDICTIVA
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>TEHNICI</strong> <strong>DE</strong> <strong>MENTENANTA</strong> <strong>PREDICTIVA</strong><br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
1
Tehnici<br />
utilizate<br />
Termografia<br />
Metode specifice<br />
sistemelor electrice<br />
Analiza vibraţiilor<br />
Analiza fluidului de ungere<br />
detectarea zgomotolui ultrasonic<br />
Măsurarea<br />
impedanţei<br />
complexe<br />
Măsurarea<br />
rezistenţei<br />
de izolaţie<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Analiza<br />
spectrului de<br />
armonici al<br />
curentului de<br />
fază<br />
2
ANALIZA VIBRATIILOR<br />
Orice sistem mecanic aflat în mişcare generează un anumit profil<br />
de vibraţii care reflectă modul său de operare.<br />
detectarea unor<br />
defecte de fabricaţie<br />
evitarea defectelor în funcţionare ce pot<br />
duce la pierderea, recuperabilă sau<br />
irecuperabilă a capacităţii de lucru a unui<br />
sistem/proces<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
3
TEORIA VIBRATIILOR<br />
Vibratia - mişcare repetitivă a unui obiect în jurul poziţiei sale de echlibru<br />
M<br />
M<br />
M<br />
Limita superioară – Poziţia 2<br />
Poziţia de echilibru<br />
Limita inferioară – Poziţia 1<br />
Timp<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
4
Descrierea vibratiilor<br />
X ( t ) = A sin( 2π<br />
ft + ϕ )<br />
Amplitudine<br />
Frecventa - numărul de oscilaţii<br />
complete în unitatea de timp<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Faza - defineşte poziţia<br />
corpului în raport cu un altul<br />
la un anumit moment de timp<br />
Perioada, T, a mişcării oscilatorii reprezintă timpul<br />
necesar executării unei oscilaţii, şi anume: poziţia de<br />
echilibru - poziţia superioară - poziţia de echilibru –<br />
poziţia inferioară – poziţia de echilibru (1/f)<br />
5
Viteza<br />
Acceleratia<br />
Timp<br />
dX ( t )<br />
v( t ) = = 2ππππ<br />
fAcos(<br />
2ππππ<br />
ft + ϕϕϕϕ ) = vmax<br />
cos( 2ππππ<br />
ft + ϕϕϕϕ )<br />
dt<br />
dv(<br />
t )<br />
a( t ) = = −2ππππ<br />
fvmax<br />
sin( 2ππππ<br />
ft + ϕϕϕϕ ) = −amax<br />
sin( 2ππππ<br />
ft + ϕϕϕϕ )<br />
dt<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
X(t)<br />
a(t)<br />
v(t)<br />
6
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
7<br />
180º<br />
360º<br />
360º<br />
90º<br />
B<br />
A<br />
A<br />
B<br />
B<br />
A<br />
)<br />
t<br />
2<br />
sin(<br />
A<br />
X<br />
)<br />
2<br />
t<br />
2<br />
sin(<br />
A<br />
X<br />
B<br />
A<br />
ππππ<br />
ππππ<br />
ππππ<br />
ππππ<br />
+<br />
=<br />
+<br />
=<br />
)<br />
t<br />
2<br />
sin(<br />
A<br />
X<br />
)<br />
2<br />
t<br />
2<br />
sin(<br />
A<br />
X<br />
B<br />
A<br />
ππππ<br />
ππππ<br />
ππππ<br />
=<br />
+<br />
=
Compunerea vibratiilor<br />
Sursa de vibratii de frecventa f b<br />
x<br />
timp<br />
Sursa de vibratii de frecventa f a<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Vibratia rezultanta, nesinusoidala<br />
x( t ) =<br />
xa<br />
( t ) + xb<br />
( t ) = X a sinωωωω<br />
at<br />
+ X b sinωωωω<br />
bt<br />
8
Componente spectrale ale vibratiilor<br />
x<br />
timp<br />
x 0 – componenta continua<br />
x 1 – armonica de ordin intai<br />
x 2 – armonica de ordin 2<br />
x – semnalul ce reprezinta rezultanta<br />
vibratiilor asupra unui corp<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Reprezentare in<br />
domeniul timp<br />
profil al<br />
vibraţiilor<br />
(vibration<br />
profile)<br />
9
X 0<br />
Amplitudine<br />
f 1<br />
f 2<br />
X 1<br />
X 2<br />
Frecvenţă<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Reprezentare in<br />
domeniul<br />
frecventa<br />
răspuns<br />
frecvenţial<br />
(frequency<br />
signature)<br />
10
ANALIZA VIBRATIILOR<br />
Achiziţia datelor<br />
Parametri măsurabili<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Factori ce influenţează<br />
nivelul vibraţiilor<br />
Tipul şi formatul datelor în<br />
analiza vibraţiilor<br />
11
Parametri măsurabili<br />
Frecvenţa - numărul de apariţii ale unei funcţii/vibraţii pe unitatea de<br />
timp.<br />
Amplitudinea - valoarea maximă a mişcării sau vibraţiei. Această valoare<br />
poate fi reprezentată ca deplasare, viteză sau acceleraţie.<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
12
Zero-to-peak value<br />
RMS value<br />
Zero-topeak<br />
value<br />
RMS<br />
value<br />
Peak-to-peak value<br />
Peak-topeak<br />
value<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Moduri de<br />
exprimare a<br />
amplitudinii<br />
13
Factori ce influenţează nivelul vibraţiilor<br />
Masa este proprietatea care descrie cât de mult material este present în<br />
maşină/echipament.<br />
Rigiditatea este o proprietate a unui corp care descrie nivelul forţei de<br />
rezistenţă la modificarea lungimii acestuia.<br />
Amortizarea reprezintă un mod de a reduce viteza prin aplicarea unei<br />
forţe de rezistenţă.<br />
Gradele de libertate indică numărul de coordonate care definesc poziţia<br />
geometrică la fiecare moment de timp.<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
14
Rigiditatea<br />
Rigiditatea arborilor – influentata de diametrul arborelui, de<br />
materialul din care este realizat, respectiv de lungimea deschiderii<br />
dintre suporturile arborelui<br />
Rigiditatea lagarelor<br />
In plan vertical – mai mare In plan orizontal – este<br />
mai mica, ceea ce<br />
determina un nivel mai<br />
mare de vibratii in plan<br />
orizontal<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
15
Amortizarea<br />
Vibratii libere – vibratiile unui sistem pentru care miscarile maselor<br />
sunt influentate in intregime de energia lor potentiala<br />
Vibratii fortate – vibratiile unui sistem a carui miscare este<br />
determinata sau intretinuta de o forta exterioara<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
16
d<br />
dt<br />
Alungirea statica<br />
Masa Masa<br />
2<br />
M 2<br />
x<br />
+<br />
Kx<br />
=<br />
Miscarea va fi una periodica:<br />
0<br />
x = X 0 cos( ωωωω t ), ωωωω =<br />
K<br />
M<br />
Vibratii libere neamortizate<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Forta arcului – Fa=-Kx<br />
Greutatea – G=Mg<br />
17
dx<br />
Famortizare = c<br />
dt<br />
F a<br />
= −K<br />
( x + h)<br />
Vibratii libere amortizate<br />
∑<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
2<br />
F =<br />
d x<br />
+<br />
c<br />
dt<br />
M 2<br />
Ma<br />
dx<br />
dt<br />
+<br />
kx<br />
=<br />
0<br />
18
Masa<br />
Alungirea statica<br />
2<br />
Forta arcului – Fa=-Kx<br />
Masa<br />
Vibratii fortate neamortizate<br />
Greutatea – G=Mg<br />
Forta exterioara<br />
d x<br />
M + Kx = Fmax<br />
sin<br />
2<br />
ext<br />
dt<br />
Forta exterioara cu<br />
pulsatie diferita (dubla)<br />
fata de cea a sistemului<br />
( ωωωω t)<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Forta exterioara cu aceeasi<br />
pulsatie ca a sistemului<br />
19
Vibratii fortate amortizate<br />
2<br />
d x<br />
M<br />
2<br />
max ext<br />
Masa Masa + c + Kx = F sin(<br />
ωωωω t)<br />
Forta exterioara cu aceeasi<br />
pulsatie ca a sistemului<br />
dt<br />
dx<br />
dt<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Forta exterioara cu<br />
pulsatie diferita (dubla)<br />
fata de cea a sistemului<br />
20
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraţiilor<br />
Amplitudine<br />
Frecvenţa<br />
digitale<br />
Răspunsul frecvenţial al unui sistem.<br />
Tipuri de date<br />
Amplitudine<br />
analogice<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Timp<br />
Reprezentarea în domeniul timp<br />
a vibraţiilor unui echipament<br />
după direcţie verticală (sus),<br />
respectiv după direcţie<br />
orizontală (jos).<br />
21
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraţiilor<br />
De regim permanent- au la bază<br />
achiziţia datelor când maşina/procesul<br />
operează la o viteză constantă şi la<br />
parametri specifici.<br />
Formatul datelor<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
De regim dinamic<br />
In procesul achiziţiei şi analizei sunt ignorate orice procese tranzitorii ce ar<br />
putea să apară în timpul funcţionării, procese datorate fie modificării vitezei,<br />
fie modificării altor parametri, astfel încât pot fi pierdute din vedere orice<br />
fenomene ce ar putea afecta într-o manieră negativă maşina/procesul.<br />
22
Tipul şi formatul datelor în analiza vibraţiilor<br />
Monocanal<br />
datele sunt achiziţionate<br />
serial sau pe un singur canal<br />
la un moment dat<br />
Formatul datelor<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Multicanal<br />
Datele sunt achiziţionate<br />
simultan din toate punctele<br />
de măsurare, permiţându-se<br />
stabilirea relaţiei între<br />
dinamica maşinii şi profilul<br />
vibraţiilor.<br />
23
Achiziţia datelor<br />
Masina<br />
Traductori<br />
Placa de achizitie<br />
Measurement & Automation<br />
SW<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
PCI/PXI/CompactPCI PC<br />
24
Traductoare de pozitie<br />
•10 – 1000 Hz<br />
•600 – 60000 rot/min<br />
•Date de tip peak-to-peak<br />
•Reprezinta deplasarea maxima<br />
fata de axa arborelui<br />
Arbore<br />
Câmp<br />
electromagnetic<br />
Proba<br />
Bobina<br />
Circuit de alimentare şi<br />
preluare date<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Analizor sau monitor<br />
25
• >10 kHz<br />
Traductoare de viteza<br />
•semnalul electric produs va fi<br />
proporţional cu viteza de deplasare<br />
a carcasei, respectiv a corpului<br />
supus monitorizării.<br />
Bobine<br />
Magnet<br />
permanent<br />
x x v<br />
dx v /dt<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Carcasa traductorului<br />
Traductorul este fixat de corpul<br />
supus monitorizării<br />
26
Accelerometre<br />
•frecvenţa naturală internă a<br />
acestuia să fie de cel puţin 5 ori<br />
mai mare decât maximul frecvenţei<br />
ce trebuie măsurate.<br />
x a<br />
Celulă<br />
traductoare<br />
x<br />
m<br />
Carcasa<br />
traductorului<br />
d 2 x v /dt 2<br />
Traductorul este fixat de<br />
corpul supus monitorizării<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
27
Direcţii de măsurare<br />
Directie<br />
axiala<br />
Directie<br />
radiala<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
28
Tehnici de montare a traductoarelor<br />
Manipulare<br />
manuala<br />
Fixare cu<br />
magneti<br />
permanenti<br />
Sisteme de<br />
prindere<br />
demontabile<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
Permanenta<br />
29
Pachet de factori care influenţează<br />
foarte mult achiziţia cu acurateţe<br />
datele<br />
adiţionale<br />
verificarea<br />
datelor<br />
Mentenanta sistemelor<br />
industriale - Curs 2<br />
timpul setat<br />
30
![Cursul 8 [pps]](https://img.yumpu.com/21044934/1/190x146/cursul-8-pps.jpg?quality=85)
![Cursul 10 [pps]](https://img.yumpu.com/17940930/1/190x146/cursul-10-pps.jpg?quality=85)
Change language