1
W- 5
OCENA STANU TECHNICZNEGO MASZYN
NA PODSTAWIE SZEROKOPASMOWYCH POMIARÓW DRGA
Ń
Pomiary drga
ń
maszyn mog
ą
by
ć
podstaw
ą
ogólnej oceny ich stanu.
zaleta: łatwo
ść
stosowania (
proste mierniki dra
ń
)
wada: ograniczone mo
Ŝ
liwo
ś
ci
lokalizacji i identyfikacji
uszkodze
ń
Stan techniczny
a
Stan pracy
• Pomiar szerokopasmowy w
okre
ś
lonym pa
ś
mie cz
ę
stotliwo
ś
ci
( najcz
ęś
ciej 10 – 1000 Hz)
• Zało
Ŝ
enie - jest to pasmo
reprezentatywne i zawiera wi
ę
kszo
ść
istotnych składowych drga
ń
zwi
ą
zanych ze stanem maszyny
Strefa B
drgania pozwalaj
ą
na
długotrwał
ą
eksploatacje bez
ogranicze
ń
Strefa C
drgania
nie pozwalaj
ą
na
długotrwał
ą
prac
ę
ci
ą
gł
ą
nale
Ŝ
y podj
ąć
kroki zaradcze
Strefa D
drgania mog
ą
spowodowa
ć
uszkodzenie maszyny
Strefy klasyfikacyjne intensywno
ś
ci drga
ń
częstotliwość f
Strefa A
Strefa B
Strefa C
Strefa D
Strefa A
drgania maszyn
bezpo
ś
rednio po
odbiorze
V
R
M
S
w
a
rt
o
ś
ć
śr
e
d
n
io
k
w
a
d
ra
to
w
a
(
sk
u
te
cz
n
a
)
p
rę
d
k
o
śc
i
d
rg
a
ń
Pomiary prędkości drgań
(stałe wartości kryterialne)
f
u
f
y
f
x
f
l
Pomiary
przemieszczeń
drgań
Pomiary
przyspieszeń
drgań
PRÓG
ALARMU
PRÓG
WYŁACZENIA
(zazwyczaj 10-1000 Hz)
NORMY
co zwieraj
ą
(co jest w nich istotne) :
typ i klasa maszyn
której dotycz
ą
,
zakres pr
ę
dko
ś
ci obrotowej, moc, tryb pracy, posadowienie
wielko
ść
pomiarow
ą
( i pasmo cz
ę
stotliwo
ś
ci)
• przyspieszenia
[m/s
2
]
• pr
ę
dko
ś
ci
[mm/s]
,
• przemieszczenia
[
µµµµ
m]
,
miar
ę
wielko
ś
ci pomiarowej
• warto
ść ś
redni
ą
AVG,
(average)
• skuteczn
ą
RMS, (wart.
ś
redniokwadratowa)
• szczytow
ą
P-P
,(peak to peak)
miejsca i kierunki pomiaru drga
ń
(
obudowy ło
Ŝ
ysk, wał
)
warto
ś
ci dopuszczalne drga
ń
(
alarmowe, graniczne
)
zalecenia szczegółowe
(np.
wymagania aparaturowe
)
Opracowano wiele
NORM
i wytycznych
pozwalaj
ą
na ogóln
ą
ocen
ę
stanu technicznego
na podstawie szerokopasmowego pomiarów drga
ń
.
Normy oparte s
ą
na:
wieloletnich do
ś
wiadczeniach eksploatatorów
badaniach danych eksperymentalnych.
PN -
polskie
DIN
- niemieckie
BS
- brytyjskie
ISO
- mi
ę
dzynarodowe
EN
- europejskie
…
NORMY
i co w nich znajdziemy
POWINNI
Ś
MY
OPANOWA
Ć
• CZYTANIE
ze zrozumieniem
• SELEKCJA
rzeczy istotnych
• STOSOWANIE
normy
ISO 10816: Mechanical vibration - Evaluation of machine vibration
by measurements on non rotating parts
PN-ISO 10816-1:1998
Drgania mechaniczne – ocena drga
ń
maszyn
na podstawie pomiarów na cz
ęś
ciach niewiruj
ą
cych.
(wersja polskoj
ę
zyczna ISO 10816)
PN/90 N-01358
Drgania. Metody pomiarów i oceny drga
ń
maszyn,
ISO 2372: Drgania mechaniczne maszyn
o pr
ę
dko
ś
ciach obrotowych 10 do 200 obr/s. (10-200 Hz)
VDI 2056: Normy oceny drga
ń
mechanicznych maszyn (1964)
AFNOR E 90-300 Drgania mechaniczne pewnych maszyn
o wysoko
ś
ci wału 56mm i wi
ę
cej (norma francuska)
BS 4675 British Standard : Podstawy porównawczej oceny drga
ń
maszyn
ISO 3954: Drgania mechaniczne du
Ŝ
ych maszyn wiruj
ą
cych
o pr
ę
dko
ś
ci obrotowej od 10 do 200 obr/s.
ISO 7919 Mechanical vibration of nonreciprocating machines .
Measurements on rotating shafts and evaluation criteria (1996).
NORMY
najcz
ęś
ciej stosowane
Typy i klasy maszyn
(wg PN-ISO 10816:1)
Klasa I
małe maszyny
do 15 kW
silniki i podzespoły poł
ą
czone
podczas pracy na stałe z cał
ą
maszyn
ą
(agregatem)
Klasa II
• maszyny
ś
redniej wielko
ś
ci
15-75 kW
bez specjalnego fundamentowania
• silniki i maszyny do 300kW
sztywno zamontowane na specjalnych fundamentach
Klasa III
• Wielkie maszyny z masami wiruj
ą
cymi
zamontowane na sztywnych i ci
ęŜ
kich fundamentach
o małej podatno
ś
ci w kierunku pomiaru drga
ń
Klasa IV
• Wielkie maszyny z masami wiruj
ą
cymi
zamontowane na stosunkowo
podatnych fundamentach w kierunku pomiaru drga
ń
w kierunku pmiaru drga
ń
( np.
turbiny energetyczne, turbiny gazowe, pow. 10 MW)
SPOSOBY POSADOWIENIA MASZYN
POSADOWIENIE SZTYWNE
•
bez dodatkowych elementów
spr
ęŜ
ystych
•
masa dodatkowa na sztywno
zwi
ą
zana z maszyn
ą
(blok
fundamentowy)
gdzie:
m
d
- masa dodatkowa (blok fundamentowy)
m - masa maszyny
m
m
d
⋅
>
10
POSADOWIENIE SPR
Ęś
YSTE
•
zapewnia swobodne
przemieszczanie si
ę
maszyny
(np. na wibroizolatorach )
•
najni
Ŝ
sza cz
ę
stotliwo
ść
drga
ń
własnych fw powinna by
ć
co
najmniej 4 –krotnie ni
Ŝ
sza od
cz
ę
stotliwo
ś
ci obrotowej wirnika fo
gdzie:
f
w
- najni
Ŝ
sza cz
ę
stotliwo
ść
drga
ń
własnych
f
o
- cz
ę
stotliwo
ść
obrotowa wirnika
o
w
f
f
4
1
<
