Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 8-9/2017 vyšlo
tiskem 5. 9. 2017. V elektronické verzi na webu od 5. 9. 2017. 

Téma: 59. mezinárodní strojírenský veletrh v Brně; Elektrotechnika v průmyslu

Hlavní článek
Palivové články
Renesance synchronních reluktančních motorů
Návrh aktuátoru pracujícího s magnetickým polem

Aktuality

Na veletrhu FOR ARCH najdou lidé na osm stovek expozic a bezplatná poradenská centra Ve dnech 19. – 23. září 2017 se koná 28. ročník mezinárodního stavebního veletrhu FOR…

Technologické Fórum 2017 – jedinečné setkání odborníků stavebního trhu Premiéru na letošním ročníku mezinárodního stavebního veletrhu FOR ARCH bude mít…

Od 1. září začne ve společnosti ČEZ fungovat nová divize Jaderná energetika Šest jaderných bloků, přes dva tisíce zaměstnanců včetně týmu, který zodpovídání za…

FOR ARCH 2017 přinese řadu zajímavých soutěží a konferencí Osmadvacátý ročník mezinárodního stavebního veletrhu FOR ARCH, který se uskuteční ve…

Premiér navštívil hlavní sídlo provozovatele přenosové soustavy Předseda vlády Bohuslav Sobotka a ministr průmyslu a obchodu Jiří Havlíček se přímo na…

Generační změna ve skupině LAPP S účinností od 1. července 2017 odstoupila Ursula Ida Lapp, spoluzakladatelka skupiny…

Více aktualit

Predikční údržba točivých strojů na MSV

Ing. Přemysl Hejduk, Micronix, spol. s r. o.
 
Blíží se Mezinárodní strojírenský veletrh 2010, který, jak již ze samotného názvu vyplývá, by měl být orientován především na strojírenskou komoditu. Tematicky ale podstatnou část zabírá i elektrotechnický průmysl. Do této oblasti spadá i měření a regulace, jímž je vymezen prostor celého jednoho výstavního pavilónu. V tomto příspěvku je věnována po­zornost testování a měření a zároveň tématu, který se strojírenstvím úzce souvisí.
 
Při údržbě a preventivní kontrole podniko­vých motorů je kladen důraz na tři základní parametry, které bývají zdrojem závad, a to na mechanické, tepelné a elektrické. Tyto parametry bývají většinou provázány a při vzniklé poruše se postupně vyskytují všechny společně – původně elektrická nebo mecha­nická závada způsobí posléze oteplení apod. Proto optimální údržba spočívá v kontrole všech tří parametrů pomocí příslušných mě­řicích a diagnostických přístrojů.
 
Je nepochybné, že včasné odhalení poten­ciální závady a její odstranění (např. při plá­nované odstávce) přináší pouze nepatrné ná­klady v porovnání s havarijní odstávkou při plné výrobě či nutnosti udržovat preventivní zásoby náhradních dílů.
 
V případě začínající poruchy elektrického charakteru dochází záhy následkem této zá­vady i k projevům tepelným. Zjištěním tepel­ných poměrů (v současné době již většinou infrakamerou) lze rychle dojít ke kritickým místům, která jsou vodítkem pro následné odhalení poruchy pomocí elektrické analý­zy. Proto obecně platí, že spojení infraka­mery, která rychle a snadno odhalí tepelnou anomálii, a analyzátoru výkonu, který odha­lí konkrétní příčinu tohoto jevu po elektric­ké stránce, je ideální kombinací pro vybave­ní pracovníků údržby. O této kombinaci dvou přístrojů (infrakameře a analyzátoru výkonu), jejích principech a funkcích bylo již psáno v mnoha minulých číslech časopisu Elektro.
 
V tomto příspěvku je pozornost soustředě­na na třetí skupinu, kterou jsou poruchy me­chanické. Tyto jsou doprovázeny tepelným projevem, který mívá dlouhou odezvu. Při­tom zárodky mechanických poruch lze od­halit poměrně včas, mnohdy až týdny před tepelným projevem, a to pomocí měřičů vi­brací. Navíc výskyt mechanických poruch mnohdy převládá nad poruchami ostatními, a proto by měly být tyto měřiče dalším, tedy třetím přístrojem zmíněné výbavy pracovní­ků v údržbě točivých strojů.
 
Jde o nejvíce užitečnou technologii pro stroje obsahující rotující části (komponenty). Rotací stroje dochází ke vzniku vibrací, kte­ré mají určitý charakter – podle změny cha­rakteru vibrací je pak možné pozorovat a od­hadnout jejich stav.
 
Z přiloženého grafu (obr. 2) je patrné, že změny v charakteru vibrací mezi potenciál­ním a kritickým (skutečným) selháním se po­hybují v intervalu devíti měsíců. A to je do­statečně dlouhá doba k nápravě bez omezení nebo výpadku výroby.
 
Je možné pozorovat, že již po jednom mě­síci od doby potenciálního selhání, dochází ke znatelné změně v charakteru vibrací (tedy i zhoršení celkového stavu zařízení), kterou není možné v intervalu tří měsíců odhalit ji­nak než právě měřičem vibrací. Třetí měsíc je možné tuto změnu pozorovat i termovizí, která již odhalí zvýšené tepelné ztráty vzni­kající větším a nepravidelným rozechvěním pohyblivých částí. Mezi pátým a šestým mě­sícem se začne zhoršený stav zařízení proje­vovat i slyšitelným hlukem. Šestý měsíc se začne projevovat závada zvýšenými tepelný­mi ztrátami do té míry, že je možné ji poznat i pouhým dotekem.
 
Tradiční a profesionální monitorování vi­brací je nemobilní a jeho analýza vyžaduje nákladnou investici. V současné době je po­užíván ve výrobě s kritickými procesy (např. v petrochemickém či těžařském průmyslu apod.), kde si nelze dovolit žádné prostoje z důvodu bezpečnosti a nákladů. Takovéto profesionální zařízení je značně náročné fi­nančně (především pořizovací cenou) i pro­fesně a nezanedbatelné jsou i náklady za roz­sáhlá školení apod.
 
Další potenciální uživatelé tedy takovouto investici zvažují a hledají cenově přijatelněj­ší, technicky jednoduší a uživatelsky poho­dlnější řešení, které je navíc i mobilní. Z po­drobnější analýzy potřeb pro používání tako­véhoto testovacího zařízení, vyplynuly tyto klíčové požadavky:
  • větší a komplexní analýza pro stroje,
  • monitorování trendu a znalost, kdy poru­cha nastane,
  • snadno pořiditelná a dostupná historie zkoumaného zařízení pro co nejvíce spo­lehlivou diagnózu aj.
Z těchto důvodů přichází nyní na trh v oblasti měření vibrací firma Fluke s pro­duktem Fluke 810 – přístrojem, který byl pro budoucí uživatele navržen podle uve­dených požadavků a zohledňuje jak co nej­spolehlivější řešení pro profesionály, tak od­straňuje bariéry týkající se ceny a problému s obsluhou.
 
Tento přístroj bude nepochybně velkým přínosem především pro firmy, které nema­jí tento problém systematicky vyřešen nebo je řeší jiným, mnohdy neefektivním způso­bem. Zde může jít např. o externí konzultač­ní firmu, která nemá interní znalost problémů a je příliš drahá vzhledem k časnosti konzul­tací. Dále to mohou být preventivní výmě­ny zařízení, které jsou potenciálně více ná­kladné a náročné na pracovní sílu a její účin­nost, jež je během výměny snížena. Navíc je mnohdy zcela zbytečně nevyužitá životnost zařízení a není zde žádná garance rozpozná­ní problému. Může to být ale např. i testová­ní pomocí primitivní techniky – šroubovák, stetoskop (fonoskop), které nejsou příliš spo­lehlivé a jsou založeny na subjektivním vje­mu. Nejhorším řešením je však nepochybně nedělat vůbec nic a pokračovat s provozem až do poruchy.
 
Není-li však zavedena systémová a pokro­čilá analýza pro více typů strojů a mechanic­kých chyb, nedosáhne se včasné detekce pro­blémů, které jsou jinak řešeny dříve, než se stanou opravdu závažnými. Potenciálně tak vzniká firmě ztráta cenových výhod opro­ti konkurenci.
 
Trendem je orientace na výpočty střední doby mezi poruchami, dlouhou prediktivní údržbu a výhledovou a organizační změnu.
 
Měřič vibrací Fluke 810 je tedy k těmto účelům optimální přístroj, který diagnosti­kuje motor během tří jednoduchých kroků: nastavení, měření, diagnóza.
 
Detekuje nevyváženost, ztráty, nevystře­děnost, problémy s ložisky apod.
 
Analyzovat lze motory, větráky, pásové či řetězové pohony, převodovky, pumpy, kom­presory, vřetena apod.
Měřič vibrací Fluke 810 je vybaven barev­ným TFT displejem VGA a má paměť 2 GB, jež je rozšiřitelná přídavnou SD kartou.
 
Rozsah otáček činí 200 až 12 000 min–1. Menu disponuje diagnostickými detaily, jako jsou diagnóza typu prostý text, závažnost chyby (nepatrná, mírná, závažná, extrém­ní), podrobnosti o opravě, zaznamenávání špiček, spektrum apod. Přístroj je vybaven čtyřkanálovým A/D převodníkem – 24 bit. Šířka pásma je 2 Hz až 20 kHz se vzorko­váním 51,2 Hz. Přepínání rozsahů je auto­matické. Diagnostický aparát Fluke 810 je vybaven jedno- a tříaxialním vstupem pro akcelerometr, dále mini USB propojením s počítačem a vstupem pro laserový tacho­metr. Přiložený Viewer PC software pod­poruje nastavení přístroje, import a export dat, jakož i možnost ukládat obrázky tep­lotních profilů.
 
Pokud by uživatelé v údržbě vyžadovali přístroje na měření vibrací v mnohem niž­ší cenové hladině, i zde poskytuje trh mnoho možností. Základní obraz o stavu stroje v této oblasti, i když v mnohem jednodušší formě, poskytnou i přístroje Lutron řady VB.
 
Zájemci mohou také navštívit expozici fir­my Micronix na veletrhu MSV v Brně, který se koná 13. až 17. září 2010, kde jim odbor­níci firmy rádi předvedou nejen testery vib­rací s vhodnými doplňky, ale i další produk­ty, které Micronix distribuuje v České a Slo­venské republice.
 
Další informace lze získat také v novém katalogu 2010/2011 (zdarma na vyžádání) nebo na internetových stránkách společnosti: http://www.micronix.cz    
 
Obr. 1. Měřič vibrací Fluke 810
Obr. 2. Graf se změnami v charakteru vibrací