Pytania jakie prawdopodobnie mogą pojawić się na egzaminie; podczas jednej z laborek na biurku leżała kartka zatytułowana: "Egzamin 2009/2010", z takimi oto pytaniami :

1. Podaj definicję symptomu stanu diagnostycznego.
2. Opisz klasyfikacje symptomów diagnostycznych.
3. Scharakteryzuj rodzaje diagnostyki stosowane na różnych etapach życia obiektu technicznego.
4. Opisz sposób oceny stanu technicznego maszyn na podstawie pomiarów drgań wg. PN ISO 10816.
5. Opisz przyczyny powstawania niewyważenia w maszynach i urządzeniach wirnikowych.
6. Opisz i porównaj metody oceny stanu łożysk tocznych SPM i na podstawie pomiaru kurtozy (podaj zasadę, metody,wady i ograniczenia).

Poza tym były jeszcze dwa pytania na odwrocie kartki, ale nie zdążyłem ich przepisać bo zrobiło się zbyt niebezpiecznie. Jedno z nich zdaje się, że opatrzone było wykresem z 5 slajdu z wykładu nr 7.

Ad1.Symptom stanu diagnostycznego: wielkość fizyczna wspołmieżna ze stanem technicznym obiektu

Symptom stanu- mierzalny i obserwowalny parametr odzwierciedlający stan techniczny

Ad2.

Parametry funkcjonalne- robocze maszyny jak np: moc ,prędkość, sprawność. W celu ich okreslenia konieczne jest okresowe wylaczenie maszyny: poddanie badaniom testowym

Parametry i charakterystyki będące bezpośrednio objawami zuzycia np.: pomiar odchyłek kształtu wymiarów w porównaniu z wymiarami maszyny sprawnej, konieczność zatrzymania i demontażu maszyny.

Procesy resztkowe-sposób

Klasyfikacja symptomów diagnostycznych: symptomy występujące na początku użytkowania urządzenia, gdy drgania są na niskim poziomie i nie powodują uszkodzeń;; symptomy występujące nie powodują uszkodzeń, i pozwalają na długo trwałą eksploatacje urządzenia bez ograniczeń;; symptomy nie pozwalające na długo trwałą prace ciągłą urządzenia i należy podjąć kroki zaradcze;; symptomy które powodują uszkodzenia urządzenia i nie pozwalają na dalszą prace, urządzenia trzeba natychmiast wyłączyć

4. Procesy resztkowe jako symptomy: procesy resztkowe - procesy które w sposób niezamierzony i nieodłączny, towarzyszą funkcjonowaniu maszyn. Wyróżniamy: *semistatyczne - uzywane do obserwacji jednej charakterystyki (cieplne, tarciowe, erozyjne) *dynamiczne- procesy wielowymiarowe w diag. Wielowymiaroej (drgania, hałas, pulsacja)

Ad3.

Diagnostyka konstrukcyjna- celem jest analiza dynamiczna i identyfikacja źródeł drgań i hałasu. Optymalizacja konstrukcji.

Diagnostyka kontrolna- jest ostatecznym ogniwem procesu produkcji kwalifikującym wytwory jako zdatne do użytkowania. Diagnostyka kontrolna jest tańsza ze względu na rozrzut własności użytkowych nowego wyrobu (rozrzut wymiaru, rozrzut własności mechanicznych, błędy materiałowe)

Diagnostyka eksploatacyjna- cel: analiza stanu technicznego (diagnoza, geneza, prognoza) Wymogi bezpieczeństwa środowiska i ludzi względy ekonomiczne, eliminowanie remontów maszyn będących w dobrym stanie technicznym.

Diagnostyka procesów technologicznych-cel: jak przebiega proces technologiczny realizowany przez maszynę. Wykorzystuje emitowane procesy resztkowe w poszczególnych fazach realizacji procesu do kontroli stwarzania tych procesów. Wytworzenia i automatyzowania m.in.

Ad4. 1. Normę PN 10816-1 stosyjemy do oceniania maszyn na podstawie drgań. 4.Wymagania (co jest istotne) wartość dopuszczalna drgań: alarmowa, graniczna... Wartości graniczne – są stosowane do oceny drgań i ogolnej oceny stanu technicznego w zależności od klasy Strefy klasyfikacji: w gore Vrms, w lewo czestotliwość (pom. Przemieszczeń, pomiary Pred drg, pom Przysp) od doł strefa a, B, C ,

Ad5.

-ZUśYCIE CIERNE . Np.. ycieranie się materiału elementów wirnika na

skutek realizacji procesu technologicznego, zuŜywanie się ściernicy w

procesie szlifowania

-ZUśYCIE EROZYJNE

• erozja chemiczna (korozja),

• elektrochemiczna (elektroerozja),

• o charakterze mechanicznym np. kawitacja – generacja

-OSADZANIE (PRZYKLEJANIE) SIĘ ZANIECZYSZCZEŃ na wirniku

przyczyna (wilgoć+ pył; efekt nieszczelności instalacji, niesprawność

układów filtrujących). Nagłe oderwanie się osadu będzie widoczne w

trendzie drgań jako nieciągłość (spadek lub wzrost).

-OSADZANIE SIĘ ZANIECZYSZCZEŃ W PROFILACH ZAMKNIĘTYCH

Osadzanie się pyłu wewnątrz łopatek o przekroju lotniczego (nieszczelność,

pęknięcia , przetarcie). Wraz ze wzrostem grubości (masy) osadu rośnie

niewyrównowaŜenie.

-WADY MONTAśOWE mogą powodować:

• deformacje ( wygięcie) wirnika

• przykoszenie tarczy łopatkowej itp.

Typowe wady montaŜowe:

• nierównomierne dokręcanie śrub - powoduje asymetryczne odkształcenie złącza.

Stosowanie śrub o róŜnych długościach , podkładek itp. Źle dobrane połączenia

skurczowe - mogą powodować duŜe jednostronne napręŜenia ściskające wzdłuŜne i

w konsekwencji wygięcie wału. Nie usunięcie napręŜeń spawalniczych (poprzez

np. wyŜarzanie , odpręŜanie wibracyjne)

-WADY MATERIAŁOWE

(rzadzizny, niedolania, niejednorodność materiału - nierównomierny rozkład gęstości

materiału , jamy skurczowe w duŜych elementach odlewanych). W kołach samochodowych

- wady opon, bieŜnikowanie, nadmierne zuŜycie (po np. awaryjnym hamowaniu)

-WADY OBRÓBCZE (błędy kształtu)

Wyjątkowo duŜe niewywaŜenie dla elementów spawanych i odlewanych.

Znacznie mniejsze niewywaŜenie dla elementów wykonanych obróbką skrawaniem -

(wynikają z błędów mocowania elementów w obrabiarce)

-DEFORMACJE TERMICZNE (np. wygięcie wału, tarcz, wieńców łopatkowych)

Mogą być powodowane przez niejednorodność materiału, nierównomierny rozkład

temperatur na wirniku.

-OBLUZOWANIE I

PRZEMIESZCZANIE się elementów

wirnika (na skutek np. pęknięcia i utraty łopatki w turbinie; obluzowanie

pręta klatki silnika asynchronicznego;

przemieszczenie się uzwojeń w

silnikach generatorach itp.)

-PEŁZANIE (zmiana kształtu na

skutek płynięcia materiału) nie ma

charakteru zuŜyciowego. Występuje w

napręŜonych elementach maszyn

poddanych wpływowi wysokich

temperatur (kilkuset oC) lub/i drgań .

Przyczyną pełzania jest obniŜenie

granicy plastyczności ze wzrostem

temperatury.

-NIEWYWAśENIE HYDRAULICZNE -

jest efektem asymetrii rozkładu ciśnień

cieczy przepływającej przez wirnik

(pierwotną przyczyną jest asymetria

osiowa wirnika lub niedokładności

obróbki wirnika).\

-BŁĘDY KONSTRUKCYJNE -

projektowanie osiowo niesymetrycznych

elementów wirujących Prawidłowo

skonstruowany element wirujący

powinien mieć kształt bryły obrotowej. W

przypadku odstępstwa od tej zasady

(jeśli są konieczne np. otwory, wpusty,

kliny) konstruktor musi przewidzieć

zrównowaŜenie wszystkich wirujących

mas

Ad6.

Pomiar impulsów udarowych Metoda SPM:

Shock pulse measurement (SPM® Method)

(http://www.spminstrument.se/)

Wykorzystuje pomiar impulsów udarowych w

paśmie rezonansu przetwornika ok. 32 kHz.

Opracowano skale ocen jakości łoŜysk z

uwzględnieniem wielkości łoŜyska i prędkości

obrotowej.

Ocena polega na porównaniu aktualnie

zmierzonego poziomu prędkości uderzeń z

poziomem łoŜyska bez defektów

Istotne jest przestrzeganie zasad lokalizacji i

mocowania przetwornika

ZALETY: Szybki Pomiar łatwa obsługa. Wczesne wykrywanie

uszkodzeń. Opracowano wartości kryterialne dla oceny

poszczególnych łoŜysk

WADY:

Pomiar uzaleŜniony od miejsca pomiaru i sposobu mocowania

przetwornika. Inne źródła (np. kawitacja, udary w innych

elementach ) mogą zakłócać pomiar.

Wymagana jest znajomość średnicy otworu łoŜyska i prędkości obrotowej

Pomiar kurtozy

Dla łoŜysk bez defektów K wynosi ok. 3

Wzrost kurtozy informuje o pogarszaniu się stanu łoŜyska

ZaleŜna jest od pasma częstotliwości w którym dokonywany jest

pomiar (przykładowo British Steel Corporation stosuje 5 pasm w

zakresie częstotliwości pasmo 2.5 – 80 kHz)

Nie jest zaleŜna od prędkości obrotowej i obciąŜenia łoŜyska.

ZALETY:

Szybki i prosty pomiar

Nie jest wymagana znajomość wymiarów łoŜyska i warunków pracy

MoŜliwe jest wykrywanie uszkodzeń we wczesnej fazie ich rozwoju

WADY:

Konieczność indywidualnego doboru pasma pomiarowego dla danego węzła łoŜyskowego

Ad7 opisz metodę ferograficzna diagnozowania przekładni zębatych

PRZEKŁADNIE ZĘBATE – metoda ferro graficzna

W badaniach ferrograficznych stosuje się

poniŜsze metody.

Ferrografię analityczną polegającą na :

• wyodrębnieniu produktów zuŜycia

elementów maszyny z oleju,

• rozłoŜeniu ich w zaleŜności od wielkości (pod

wpływem silnego pola magnetycznego) na

przezroczystym podkładzie,

• obserwacji pod mikroskopem optycznym lub

elektronowym,

• ocenie na podstawie katalogu form zuŜycia

(sporządzonego dla danego typu

urządzenia).

Metody uproszczone polegające na ocenie

zagęszczenia produktów zuŜycia. Ocena na

podstawie wartości liczbowych.

Pobieranie próbek oleju (min.

15 ml) powinno odbywać się :

•z jednego miejsca w

układzie

•przy porównywalnych

parametrach pracy

•z częstotliwością :

•podczas rozruchu

nowej przekładni - co

kilka godzin

•po ustabilizowaniu

się procesu

zuŜywania np. co

100 – 500 h dla

przekładni cięŜkich

Ad8. Opisz sposoby oceny przekładni zębatych na podstawie pomiarów drgań (po chuj!!!)

PRZEKŁADNIE ZĘBATE – diagnozowania na podstawie pomiarów drgań

OCENA STANU PRZEKŁADNI NA PODSTAWIE POMIARÓW DRGAŃ

Pomiar wartości skutecznej prędkości i przyspieszeń w kilku pasmach:

Wały

Prawidłowość pracy wałów (głównie szybkoobrotowego):

pomiar wartości skutecznej prędkości drgań obudowy w paśmie 10 –

100 Hz ( pasmo powinno zawierać kolka pierwszych np. do 5 obrotowej)

średnia arytmetyczna. z kilku punktów pomiarowych.)

Zazębienie

ocena stanu zazębienia - pomiar wartości skutecznej prędkości i

przyspieszeń drgań obudowy w paśmie 100-3500 Hz (średnia arytm. z

kilku pkt. pom.)

ŁoŜyska

pomiar wartości skutecznej przyspieszeń drgań w paśmie 3.5 – 10 kHz

( w danym węźle łoŜyskowym)

Ad9.

Współczynnik szczytu (ang. crest factor) podaje stosunek wartości maksymalnej (szczytowej) do wartości skutecznej sygnału: