01 - Politechnika Poznańska

POLITECHNIKA POZNAŃSKA
LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW
Instrukcja do ćwiczenia Temat:
01
Opracowanie:
OCENA STANU TECHNICZNEGO MASZYN
NA PODSTAWIE POMIARÓW DRGAŃ
Roman BARCZEWSKI
1. Cele ćwiczenia
•
•
Opanowanie metodyki pomiarów oraz oceny stanu pracy maszyn na podstawie szerokopasmowych
pomiarów drgań zgodnie z normą : PN ISO 10816-1:1998
Nabycie umiejętności czytania norm ze zrozumieniem oraz selekcji istotnych informacji.
2. Obiekt badań
Wentylatory przewietrzania sal wykładowych znajdujące się stacjach wentylatorów PP
3. Aparatura i wyposaŜenie niezbędne do wykonania ćwiczenia:
• mierniki drgań do wyboru:
- Vibration Meter CMD-3
- Vibration Meter MD-5u,
- VIBRATION METER VB 8200
• kalibrator (wzorcowe źródło drgań),
• latarka, czyściwo,
• ochronniki słuchu,
• tablet, przybory do notowania,
• arkusz pomiarowy (formularz raportu z ćwiczenia).
Rys.1. Miernik drgań CMD-3
Rys.2. Miernik drgań MD-5u
Rys.3. VIBRATION METER VB 8200
4. Przebieg ćwiczenia
a) Skompletować w laboratorium aparaturę i wyposaŜenie zgodnie ze specyfikacją wg pkt.3.
b) Odnotować typ stosowanej aparatury pomiarowej.
c) Dokonać wzorcowania aparatury z wykorzystaniem wzorcowego źródła drgań lub sprawdzić
świadectwo wzorcowania przyrządu.
d) Sprawdzić stan naładowania akumulatorów. W przypadku niskiego stanu naładowania w miernikach
wyświetla się komunikat BAT
e) Dokonać oględzin maszyny, sprawdzić sposób fundamentowania.
pdt_i01_ver_01 1/3
f) Odnotować w raporcie dane techniczne obiektu. MoŜna
je odczytać z tabliczki znamionowej oraz tabliczki
informacyjnej LDS znajdującej się na maszynie. (fot.1)
g) Na podstawie mocy jednostki napędowej agregatu i
sposobu fundamentowania zakwalifikować do jednej z
klas (kategorii) maszyn zgodnie z PN ISO 10816-1.
h) Wykonać szkic badanej maszyny zgodnie z zasadami
uproszczeń stosowanymi w rysunku technicznym.
i)
Dokonać wyboru i oznaczenia punktów pomiarowych
oraz nanieść je na szkicu, pamiętając o zaznaczeniu
Rys.4. Dane techniczne obiektu moŜna odczytać
orientacji kierunków pomiarów:
z tabliczki znamionowej
H - poziomo; V - pionowo; A - osiowo.
j)
Zgodnie z określona klasą (kategorią) maszyny, określoną
na podstawie tablicy B.1 [PN ISO 10816-1, załącznik B str. 15] wpisać w tabelę raportu (pkt. 4)
wartości graniczne stref oceny stanu technicznego dla danej klasy maszyny.
k) Dokonać pomiaru wartości skutecznej (średniokwadratowej) prędkości drgań w wybranych punktach
pomiarowych. Przetwornik drgań naleŜy mocować w sposób gwarantujący liniowe przetwarzanie
sygnału w paśmie pomiarowym 10 - 1000 Hz. Przed pomiarem miejsca mocowania przetworników
naleŜy oczyścić czyściwem. Podczas wykonywania pomiarów, w zaleŜności od stosowanego
miernika, naleŜy stosować niŜej wymienione nastawy:
-
Miernik CMD-3 włączyć w tryb pracy dla ustawień V
(pomiar prędkości drgań), RMS - wartość skuteczna
(średniokwadratowa), LPF ( Low Pass Filter - filtracja w
paśmie 10 – 1000Hz), RANGE 200 (ustawienie zakresu
pomiarowego);
-
Miernik MD-5u włączyć miernik (miernik wyłącza się
automatycznie), ustawić w tryb pracy 200 mm/s (pomiar
wartości skutecznych prędkości drgań w paśmie 101000Hz).
-
Miernik VIBRATION METER VB 8200 (POWERwłącznik zasilania Vel – pomiar prędkości drgań , RMS –
pomiar wartości średniokwadratowej (skutecznej). HOLD
– wstrzymanie pomiaru przechwycenie i wyświetlanie
wartości chwilowej.
l)
Rys. 5. Pomiary wykonujemy z
zachowaniem szczególnej ostroŜności przy
mocowaniu czujników w okolicy
przekładni pasowej
W przypadku, gdy w danym punkcie pomiarowym sygnał
charakteryzuje się duŜą niestacjonarnością - (niestabilność
wskazań ), naleŜy wykonać kilka odczytów, a w tabelę
naleŜy wpisać jedynie wartość średnią. W przypadku wyraźnych modulacji (dudnienia) drgań
naleŜy zanotować wartość maksymalna i minimalną. Wartość średnią w tym przypadku moŜna
oszacować stosując wzór A.3 [PN ISO 10816, Załącznik A str. 13]. Fakt ten naleŜy odnotować
w uwagach (wnioskach).
m) Po skompletowaniu wszystkich pomiarów naleŜy określić końcowy wynik pomiaru tzn.
najwyŜszą wartość skuteczną i wpisać ją w raporcie. We wnioskach proszę określić punkt i
kierunek pomiaru, dla którego wystąpiły najwyŜsze wartości skuteczne prędkości drgań i
zastanowić się co mogło być tego przyczyną.
n) Uzyskany wynik pomiaru porównać z przyjętymi wartościami granicznymi klasyfikacyjnych
intensywności drgań i dokonać oceny stanu technicznego maszyny.
o) Sformułować i wpisać w raporcie zalecenia i uwagi eksploatacyjne dotyczące badanej maszyny
p) Po zakończeniu pomiarów oczyścić aparaturę pomiarową.
pdt_i01_ver_01 2/3
5. Wymogi bezpieczeństwa:
• Przy wykonywaniu pomiarów naleŜy wykazać szczególną ostroŜność przy mocowaniu czujników
zwłaszcza od strony przekładni pasowej. Rękawy i odzieŜ powinny być zapięte, tak, aby uniknąć
niebezpieczeństwa wkręcenia luźnych elementów garderoby w przekładnię pasową. Pod Ŝadnym
pozorem nie wkładać rąk, przedmiotów pod osłonę przekładni.
• W przypadku wysokiego poziomu hałasu w stacji wentylatorów PP naleŜy bezwzględnie
stosować indywidualne ochronniki słuchu.
6. Zagadnienia kontrolne.
• Obszar stosowania normy PN ISO 10816-1.
• Klasy (kategorie) maszyn ze względu na moc i sposób posadowienia.
• Wymagania dotyczące przeprowadzenia pomiarów drgań maszyn zgodnie z
PN ISO 10816-1 (miary, wielkości pomiarowe i pasma częstotliwości stosowane w pomiarze i
ocenie drgań maszyn)
• Zasady wyboru i oznaczania punktów pomiarowych.
• Wartości graniczne oceny stref klasyfikacyjnych intensywności drgań zgodne z PN ISO 10816-1
stosowane do oceny drgań i ogólnej oceny stanu technicznego maszyn
7. Literatura
Podstawowa:
[1] PN ISO 10816-1, Ocena drgań maszyny na podstawie pomiarów na częściach niewirujących
Uzupełniająca:
[1] PN-90/N-01358, Drgania. Metody pomiarów i oceny drgań maszyn
[2] Cempel C., Wibroakustyczna diagnostyka Maszyn Wydawnictwo PP 1985.
[3] PN-82/N-01350 , Drgania . Terminologia
[4] PN-90 /N-01357, Drgania. Metody pomiarów i oceny drgań maszyn pod względem bezpieczeństwa
i higieny pracy.
MINI ŚCIĄGA
Typy i klasy maszyn (wg PN-ISO 10816:1)
Klasa I
małe maszyny do 15 kW
silniki i podzespoły połączone podczas pracy na stałe
z całą maszyną (agregatem)
Klasa II
•
maszyny średniej wielkości 15-75 kW
bez specjalnego fundamentowania
•
silniki i maszyny do 300kW
sztywno zamontowane na specjalnych fundamentach
Strefa A ( stan dobry) drgania maszyn bezpośrednio po
odbiorze
Strefa B ( stan zadawalający) drgania pozwalają na
długotrwałą eksploatacje bez ograniczeń
Strefa C (stan przejściowo dopuszczalny)drgania nie pozwalają
na długotrwałą pracę ciągłą naleŜy podjąć kroki zaradcze
Strefa D (stan niedopuszczalny) drgania mogą spowodować
uszkodzenie maszyny
Klasa III
•
Wielkie maszyny z masami wirującymi
zamontowane na sztywnych i cięŜkich fundamentach
o małej podatności w kierunku pomiaru drgań
Klasa IV
•
Wielkie maszyny z masami wirującymi
zamontowane na stosunkowo podatnych fundamentach
w kierunku pomiaru drgań w kierunku pmiaru drgań (
np. turbiny energetyczne, turbiny gazowe, pow. 10
MW)
pdt_i01_ver_01 3/3