pdm_01i_ver_02 1/3

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW

PODSTAWY DIAGNOSTYKI MASZYN

Instrukcja do ćwiczenia

PDM - 01

Temat:

OCENA STANU TECHNICZNEGO i STANU PRACY

MASZYN NA PODSTAWIE SZEROKOPASMOWYCH

POMIARÓW DRGAŃ

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 wyposażenie 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 wyposażenie 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.

f)

Odnotować w raporcie dane techniczne obiektu ( małogabarytowego modelu maszyny wirnikowej.
Można je odczytać z tabliczki znamionowej oraz tabliczki informacyjnej LDS znajdującej się na
maszynie/urządzeniu

pdm_01i_ver_02 2/3

Rys. 5. Pomiary wykonujemy z
zachowaniem ostrożności przy

mocowaniu czujników w okolicy

g)

Na podstawie mocy jednostki napędowej agregatu i sposobu fundamentowania/posadowienia
zakwalifikować do jednej z klas (kategorii) maszyn zgodnie z PN ISO 10816-1. tzn bez specjalnego
fundamentowania (BSF), sztywno zamontowane na specjalnych fundamentach (SSF), sztywne
ciężkie fundamenty o małej podatności w kierunku pomiaru drgań (SNF), podatne fundamenty w
kierunku pomiaru drgań (PF)

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 należy mocować w sposób gwarantujący liniowe przetwarzanie
sygnału w paśmie pomiarowym 10 - 1000 Hz. Należy zwrócić uwagę na stabilne umocowanie
przetwornika, dokręcenie uchwytu magnetycznego, połączenie kabli dokręcenie złącz. Podczas
wykonywania pomiarów, w zależności od stosowanego miernika, należy stosować niżej 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 (POWER- włącznik
zasilania Vel – pomiar prędkości drgań , RMS – pomiar
wartości

ś

redniokwadratowej

(skutecznej).

HOLD

–

wstrzymanie pomiaru przechwycenie i wyświetlanie wartości
chwilowej.

-

Miernik VIBRATION METER VBM-100 (włączyć przyrząd
przyciskiem POWER, jeżeli 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 należy na podstawie kilku odczytów wpisać jedynie wartość średnią.
W przypadku wyraźnych modulacji (dudnienia) drgań należy zanotować wartość maksymalna
i minimalną. Wartość średnią w tym przypadku można oszacować stosując wzór na średnią
ś

redniokwadratową [PN ISO 10816, Załącznik A str. 13]. Fakt ten należy odnotować w uwagach

(wnioskach).

m)

Po skompletowaniu wszystkich pomiarów należy określić końcowy wynik pomiaru tzn. najwyższą

wartość skuteczną i wpisać ją w raporcie. We wnioskach proszę określić punkt
i kierunek pomiaru, dla którego wystąpiły najwyższe 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) .

pdm_01i_ver_02 3/3

5. Wymogi bezpieczeństwa:

•

Przy wykonywaniu pomiarów należy wykazać szczególną ostrożność przy mocowaniu czujników
zwłaszcza przy wirujących wałach sprzęgłach przekładni pasowej. Rękawy i odzież powinny być
zapięte, tak, aby uniknąć niebezpieczeństwa wkręcenia luźnych elementów garderoby w
przekładnię pasową. Długie włosy należy 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.

DODATEK

Typowe wartości graniczne stref klasyfikacyjnych

intensywności drgań

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 należy podjąć kroki zaradcze

Strefa D (stan niedopuszczalny) drgania mogą spowodować

uszkodzenie maszyny

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

Klasa III

•

Wielkie maszyny z masami wirującymi
zamontowane na sztywnych i ciężkich 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 i gazowe, pow. 10 MW)