НТЦ по электронным компонентам и современным технологиям. Autex SPb Мы с Вами еще не знакомы ЭМС-EMC-учитесь учитывать ВСЕ
   
    Главная страница       Карта сайта    О фирме       Контакты       Библиотека       Продукция   

О целесообразности использования вибродиагностической и балансировочной аппаратуры

Фельдман В.Д.
Технико-экономическое обоснование целесообразности использования вибродиагностической и балансировочной аппаратуры для повышения качества изготовления и эксплуатационной надежности роторных механизмов

1. Для чего нужен вибрационный контроль оборудования?

Как показывает опыт эксплуатации и контроля роторных механизмов различных типов (вентиляторов, компрессоров, насосных агрегатов, мощных электродвигателей, генераторов и т.п.), основные причины, приводящие к выходу этих механизмов из строя, связаны с повышенными динамическими нагрузками, действующими на подшипниковые узлы и приводящими к преждевременным повреждениям и разрушениям.

Величины указанных динамических нагрузок в первую очередь зависят от качества балансировки и центровки роторов.

Анализ формулы расчета допустимого уровня остаточного дисбаланса, приведенной в работе[1], показывает, что увеличение фактического уровня остаточного дисбаланса механизма в два раза по отношению к допустимому сокращает срок службы подшипников в 8 раз.

На практике качество балансировки и центровки механизмов обычно оценивается по уровню вибрации, измеряемой на его подшипниковых узлах.

Исследования отечественных и зарубежных специалистов [1] показали, что длительная эксплуатация подшипников машин возможна при уровнях вибрационной нагрузки по ускорению не превышающей 0.1 g или соответственно 2 - 6 мм/сек по среднему квадратическому значению виброскорости.

Указанные требования формализованы в международном стандарте ИСО 2372-1974Е [2], устанавливающем допуски на вибрацию различных типов машин с учетом их мощности.

Соблюдение этих требований позволяет избегать усталостного разрушения элементов подшипников, связанного в первую очередь с высокими знакопеременными нагрузками.

Кроме того, снижение до допустимых уровней вибрации машин приводит к уменьшению опасности разрушения масляного слоя, разделяющего детали подшипников, что приводит к снижению интенсивности их абразивного износа и соответственно улучшает условия эксплуатации подшипников.

С учетом изложенного становится очевидным необходимость использования современных методов и средств вибродиагностики (в том числе виброизмерительной и балансировочной аппаратуры), обеспечивающих возможность:

  • своевременного выявления источников повышенной вибрации;
  • снижения вибрации (путем проведения работ по балансировке и центровке);
  • повышения сроков службы и эксплуатационной надежности оборудования;
  • исключения ситуаций связанных с аварийным выходом оборудования из строя;
  • сокращения затрат, связанных с эксплуатацией оборудования.

    2. Какие приборы применять, чтобы ваши машины работали долго?
    (Обзор рынка современной аппаратуры, используемой для измерения вибрации, балансировки и центровки механизмов).

    На определенной стадии развития производства у многих производителей возникает понимание того, что без использования современных методов и средств контроля и диагностирования уже невозможно обеспечивать необходимое качество и надежность производимого или эксплуатируемого ими оборудования.

    Тогда неизбежно встает вопрос о том, какую аппаратуру применить, чтобы достигнуть желаемого результата как можно быстрее и с минимальными затратами?

    Проведенный анализ показывает, что в настоящее время на Российском рынке имеется большое количество отечественных и зарубежных приборов, которые с успехом могут быть использованы для решения задач диагностирования механизмов, их балансировки и центровки.

    Сравнение эксплуатационных и стоимостных характеристик ряда наиболее известных из них проведено в таблице

  • Модель Страна-изготовитель, фирма Стоимость, тыс.руб.*) Выполняемые функции Требования к квалификации персонала
    Вибропорт 40 Германия, "Шенк" 500 Спектральный анализ,балансировка, диагностика Специально подготовленный инженер-исследователь
    "Кварц", "Топаз" Россия, "Диамех" 130-150 Спектральный анализ, балансировка, диагностика, сборщик данных Специально подготовленный инженер-исследователь
    СД-12 Россия, "ВАСТ" 150 (250-500) Спектральный анализ, балансировка, (диагностика, сборщик данных) Специально подготовленный инженер-исследователь
    ЦБ-3 Россия, ОАО "СКБ" Индикатор" 64 Гармонический анализ, центровка, балансировка, диагностика подшипников качения Слесарь-ремонтник 4-5-го разряда. Время обучения - 3 часа
    ВТБ-2М Россия, НИИКИ ОЭП 64 Гармонический анализ, балансировка, сборщик данных Слесарь-ремонтник 4-5-го разряда
    "Корсар++" Россия, НПП "РОС" 59 Спектральный анализ, балансировка, сборщик данных Специально подготовленный инженер-исследователь
    С2001 Россия, НПП "РОС" 36.5 Центровка Слесарь-ремонтник 4-5-го разряда
    МАС-5 Австрия, SPM 140 Центровка Слесарь-ремонтник 4-5-го разряда
    *) Примечание: Приведенные в таблице данные о стоимость приборов - ориентировочные по информации на 2004 - 2007 г. г.

    Как видно из таблицы, рассмотренные выше приборы условно могут быть разделены на две группы - "исследовательские" и "технологические".

    Основное достоинство "исследовательских" приборов заключается в том, что с их помощью обеспечивается возможность комплексного решения широкого круга вибродиагностических задач, в том числе:

  • измерения вибрации машин;
  • анализа вибрационного сигнала во временной и спектральной областях;
  • сбора и хранения результатов измерений;
  • диагностирования машин по результатам измерения их вибрации с выявлением дефектов отдельных звеньев, в том числе зубчатых передач, подшипников и т.п.;
  • прогнозирования изменения технического состояния машин;
  • снижения уровня вибрации машин путем балансировки и центровки.

    Однако тому кто планирует приобретать эти приборы следует учитывать ряд объективных трудностей, с которыми ему придется столкнуться при их внедрении и использовании.

    Во-первых, эти приборы достаточно сложны и обычно требуют для своей эффективной эксплуатации привлечения группы высококвалифицированных специалистов.

    Указанные специалисты должны иметь достаточно глубокие знания по широкому кругу вопросов в том числе:

  • кинематике и динамике машин и механизмов;
  • основам теории колебаний и виброакустической диагностики;
  • спектральному и гармоническому анализу, фильтрации и другим методам обработки сигналов;
  • основам вычислительной техники и программирования и т.п.

    Подготовка таких специалистов требует значительных затрат времени и средств.

    Во-вторых, "исследовательские" приборы в комплексе с необходимым программным обеспечением имеют достаточно высокую стоимость (от 6000 до 15000 $ и выше), что в ряде случаев существенно ограничивает область их эффективного использования в связи с длительным сроком окупаемости.

    Кроме того, вследствие большого объема выполняемых функций ряд наиболее распространенных "исследовательских" приборов имеют те или иные локальные недоработки или недостатки, затрудняющие их использование при решении отдельных производственных задач. Например, использование в ряде отечественных приборов управляющего меню на английском языке; сложность настройки при выполнении режима "балансировка"; неудовлетворительное качество балансировки (см. соответствующую статью на нашем сайте - www.indikator.spb.ru ) и т.п.

    Как показывает практика, наибольшая эффективность при использовании "исследовательских" приборов достигается при оснащении ими специализированных лабораторий, решающих комплексные задачи по обслуживанию дорогостоящего технологического оборудования на крупных промышленных предприятиях (например, металлургических, бумагоделательных, нефтехимических и т.п.).

    "Технологические" приборы предназначены для решения ограниченного круга задач по выявлению и снижению вибрации машин при их производстве или эксплуатации.

    Они относительно дешевы (около 2000 $) и просты в эксплуатации. При их использовании не требуется глубоких знаний в области вибродиагностики.

    Объем реализуемых ими функций ограничен условием минимально необходимой достаточности, поэтому их легко и быстро может освоить линейный персонал производственных и ремонтно-эксплуатационных служб предприятий.

    Все это способствует тому, что затраты на внедрение этих приборов окупаются довольно быстро.

    Например, по данным предприятий мукомольной промышленности "технологический" прибор для балансировки и центровки механизмов мод. ЦБ-2 окупает себя уже после балансировки 25-30 единиц вентиляционного оборудования. При этом как минимум в два раза снижается расход подшипников и практически полностью исключаются аварии, связанные с повреждением обмоток электродвигателей.

    Аналогичный опыт, полученный на предприятиях производящих вентиляторы, показал, что при серийном производстве прибор окупается за 3-4 месяца. При этом резко снижается уровень вибрации вентиляторов, что обеспечивает существенное повышение их качества и эксплуатационной надежности.

    С учетом изложенного при выборе приборов, предназначенных для решения тех или иных вибродиагностических задач, потребителю следует учитывать не только их технические и стоимостные характеристики, но также уровень подготовки своих специалистов и предполагаемую стратегию использования аппаратуры.

    3. Почему мы предлагаем прибор мод. ЦБ-3 и чем он может быть полезен пользователю?

    Прибор для балансировки и центровки роторов мод. ЦБ-3, предлагаемый ОАО "СКБ "Индикатор", представляет собой средство технического оснащения, ориентированное на использование в основном и ремонтном производствах промышленных предприятий персоналом 4 - 5-го разряда.

    При его проектировании использован тридцатилетний опыт, накопленный нашими специалистами в области разработки и практического применения вибродиагностической и балансировочной аппаратуры на предприятиях оборонных отраслей промышленности.

    Предлагаемый прибор объединяет в себе возможности 6-ти различных приборов:

  • виброметра;
  • тахометра;
  • индикатора состояния подшипников;
  • анализатора гармоник;
  • балансировщика;
  • центровщика.

    В отличие от большинства других аналогичных приборов в базовый комплект поставки прибора мод. ЦБ-3 включено два виброизмерительных преобразователя. Это обеспечивает возможность измерения вибрации одновременно по двум каналам, что существенно повышает качество и производительность динамической балансировки роторов в собственных подшипниках.

    Кроме того, эта особенность прибора позволяет без каких-либо доработок использовать его в качестве измерительно-вычислительного блока для балансировочных станков.

    Прибор прост в эксплуатации и для его освоения требуется не более трех часов обучения.

    Сохраняя все основные эксплуатационные и технические достоинства ранее выпускаемого нашим предприятием прибора мод. ЦБ-2, прибор мод. ЦБ-3 превосходит его в быстродействии, размере памяти, объеме реализуемых функций, по массогабаритным характеристикам и т.п. При этом его стоимость по сравнению с прибором мод. ЦБ-2 практически не изменилась и составляет 64 тысячи рублей.

    При работе с прибором мод. ЦБ-3 пользователю не приходится задумываться о выборе настроек (полосы пропускания следящего фильтра, амплитудного диапазона измерений, количества усреднений и т.п.). Все это делается автоматически по жестко заданной программе, ориентированной на достижение максимально высокой точности и стабильности измерения вибрации и балансировки.

    Для получения необходимого результата пользователю остается только правильно нажимать нужные клавиши на клавиатуре, информация о которых выводится в нижней строке жидкокристаллического индикатора прибора.

    На нашем сайте в статье "Обзор возможностей использования в промышленности приборов для балансировки и центровки механизмов, изготавливаемых ОАО"СКБ"Индикатор" приведены примеры использования приборов серии ЦБ для балансировки различных видов роторного оборудования, подтверждающие их высокую эффективность.

    Все рассмотренные выше достоинства прибора мод. ЦБ-3 в сочетании с его относительно невысокой стоимостью позволяют рекомендовать прибор для внедрения на предприятиях различных отраслей промышленности, как производящих роторные механизмы, так эксплуатирующих их.

    Ссылки на использованные источники:

    [1] Вибрации в технике. Справочник. т. 6, стр. 39, 40.
    [2] ИСО 2372-1974E. "Механическая вибрация машин с рабочими скоростями от 10 до 200 об/сек.
  •     Главная    Карта сайта    О фирме    Контактная информация    Библиотека    Продукция