OiURM - 01 - Politechnika Poznańska

POLITECHNIKA POZNAŃSKA
LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW
OBSŁUGIWANIE I UTRZYMANIE RUCHU MASZYN I URZĄDZEŃ
Instrukcja do ćwiczenia Temat:
OCENA STANU TECHNICZNEGO i STANU PRACY
MASZYN NA PODSTAWIE SZEROKOPASMOWYCH
POMIARÓW DRGAŃ
OiURM - 01
Opracowanie:
Roman BARCZEWSKI
1. Cele ćwiczenia
•
•
Opanowanie metodyki pomiarów oraz oceny stanu technicznego i 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
Stanowiska małogabarytowe - modele maszyn wirnikowych w laboratorium
3. Aparatura i wyposaŜenie niezbędne do wykonania ćwiczenia:
• mierniki drgań do wyboru:
- Vibration Meter CMD-3
- Vibration Meter MD-5u,
- VIBRATION METER VB 8200
- VIBRATION METER VBM-100
• kalibrator (wzorcowe źródło drgań) typu K-10 ,
• arkusz pomiarowy (formularz raportu z ćwiczenia).
Rys.1. Miernik drgań CMD-3
Rys.2. Miernik drgań MD-5u
Rys.3. VIBRATION METER
VB 8200
Rys.4. VIBRATION METER
VBM-100
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 przed wykonaniem pomiarów 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/posadowienia.
oiur_01i_ver_01 1/3
f) Odnotować w raporcie dane techniczne obiektu ( małogabarytowego modelu maszyny wirnikowej.
MoŜna je odczytać z tabliczki znamionowej oraz tabliczki informacyjnej LDS znajdującej się na
maszynie/urządzeniu
g) Na podstawie mocy jednostki napędowej agregatu i sposobu fundamentowania/posadowienia
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 orientacji kierunków pomiarów: 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) Wykonać pomiary 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. NaleŜy zwrócić uwagę na stabilne umocowanie
przetwornika, dokręcenie uchwytu magnetycznego, połączenie kabli dokręcenie złącz. 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 10-1000Hz).
-
Miernik VIBRATION METER VB 8200 (POWERwłącznik zasilania Vel – pomiar prędkości drgań , RMS –
pomiar wartości średniokwadratowej (skutecznej). HOLD –
wstrzymanie pomiaru przechwycenie i wyświetlanie wartości
chwilowej.
Rys. 5. Pomiary wykonujemy z
zachowaniem ostroŜności przy
mocowaniu czujników w okolicy
-
Miernik VIBRATION METER VBM-100 (włączyć przyrząd
przyciskiem POWER, jeŜeli to konieczne przyciskiem UNIT wybrać opcje pomiaru wartości
skutecznej prędkości drgań – na wyświetlaczu powinna wyświetlać się opcja
VEL mm/s
l)
W przypadku, gdy w danym punkcie pomiarowym sygnał charakteryzuje się niewielką
niestabilnością wskazań naleŜy na podstawie kilku odczytów 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 na średnią
średniokwadratową [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. Przeprowadzić wzorcowanie końcowe(sprawdzające) .
oiur_01i_ver_01 2/3
5. Wymogi bezpieczeństwa:
• Przy wykonywaniu pomiarów naleŜy wykazać szczególną ostroŜność przy mocowaniu czujników
zwłaszcza przy wirujących wałach sprzęgłach przekładni pasowej. Rękawy i odzieŜ powinny być
zapięte, tak, aby uniknąć niebezpieczeństwa wkręcenia luźnych elementów garderoby w
przekładnię pasową. Długie włosy naleŜy upiąć w celu uniknięcia wkręcenia w wirujące części
maszyn
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
Typowe wartości graniczne stref klasyfikacyjnych
intensywności drgań
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 pomiaru drgań (
np. turbiny energetyczne, turbiny gazowe, pow. 10
MW)
oiur_01i_ver_01 3/3