13 09 2013 Protic Tanja- Odrzavanje Na Temelju Analize Vibracija

7/23/2019 13 09 2013 Protic Tanja- Odrzavanje Na Temelju Analize Vibracija

1/129

SVEUILITE U ZAGREBUFAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

ZAVRNI RAD

Tanja Proti

Zagreb, 2013.


2/129

SVEUILITE U ZAGREBUFAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

ZAVRNI RAD

Mentor: Student:

Doc.dr.sc. Dragutin Lisjak Tanja Proti

Zagreb, 2013.


3/129

Izjavljujem da sam ovaj rad izradila samostalno koristei steena znanja tijekom studija i

navedenu literaturu.

Zahvaljujem se mentoru doc.dr.sc. Dragutinu Lisjaku na podrci i brojnim strunim

savjetima tijekom izrade rada.

Posebno zahvaljujem Mariji Markovi na pomoi i savjetima tjekom izrade rada.

Zahvaljujem i svojoj obitelji na pomoi, podrci te izuzetnoj strpljivosti prilikom studija i

izrade ovog zavrnog rada.

Tanja Proti


4/129


5/129

Tanja Proti Odravanje na temelju analize vibracija

Fakultet strojarstva i brodogradnje I

SADRAJ

SADRAJ ................................................................................................................................... I

POPIS SLIKA .......................................................................................................................... IV

POPIS TABLICA ..................................................................................................................... VI

POPIS OZNAKA .................................................................................................................... VII

SAETAK............................................................................................................................. VIII

SUMMARY ............................................................................................................................. IX

1. UVOD .................................................................................................................................. 1

2. UVOD U PREVENTIVNO ODRAVANJE..................................................................... 2

2.1. Utjecaj odravanja ........................................................................................................ 22.2. Upravljanje odravanjem............................................................................................. 32.3. Korektivno odravanje ................................................................................................. 32.4. Preventivno odravanje ................................................................................................ 4

2.4.1. Preventivnoplansko odravanje........................................................................ 52.4.2. Preventivnoodravanje po stanju (prediktivno)................................................ 7

3. ANALIZA I MJERENJE VIBRACIJA ............................................................................. 10

3.1. Osnove vibracija ........................................................................................................ 103.2. Mjerenje vibracija ...................................................................................................... 12

3.2.1. Ukupna vrijednost vibracija ................................................................................ 14

3.2.2. Raunanje frekvencijskog spektra...................................................................... 143.2.3. Daljnje objanjenje ispravnog koritenja spektar analize................................... 16

3.3. Veza izmeu frekvencije i vremena........................................................................... 183.3.1. Dominantna pojedinana frekvencija................................................................. 183.3.2. Udarno optereenje............................................................................................. 193.3.3. Trapezni val ........................................................................................................ 19

3.3.4. Modulacija .......................................................................................................... 20

3.4. Rezonancija dinamikih sustava................................................................................ 213.4.1. Rezonancija ......................................................................................................... 21

3.4.2. Upravljanje rezonancijom ................................................................................... 23

3.5. Faze ............................................................................................................................ 24

3.5.1. Fazni pomak na rotirajuim vratilima................................................................. 25

4. PRIMJENA MJERENJA VIBRACIJA ZA PRAENJE STANJA.................................. 28

4.1. Provjera stanja ............................................................................................................ 28

4.2. Odravanje po stanju .................................................................................................. 294.3. Mjerenje vibracija ...................................................................................................... 29

4.4. Praenje stanja vibracija sustava ................................................................................ 304.4.1. Sonde ................................................................................................................... 30

4.4.2. Data kolektor ....................................................................................................... 32

4.4.3. Softver ................................................................................................................. 32

4.5. Postavljanje sustava ................................................................................................... 32

4.6. Prikaz podataka .......................................................................................................... 34


6/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje II

4.6.1. Dijagram nagiba .................................................................................................. 34

4.6.2. Dijagram spektra ................................................................................................. 35

4.6.3. Vodopad dijagram........................................................................................... 374.7. Efektivno koritenje praenja stanja vibracija........................................................... 39

5. DIJAGNOSTIKA KVARA STROJA ANALIZOM VIBRACIJA ................................... 40

5.1. Glavni uzroci kvarova na strojevima ......................................................................... 40

5.2. Bitne primjene analize vremenske domene ............................................................... 41

5.3. Smjernice za izbor domene ........................................................................................ 42

5.4. Upute za postavljanje frekventne domene ................................................................. 43

5.5. etiri glavna razloga nastajanja kvara....................................................................... 435.5.1. Neravnotea........................................................................................................ 435.5.2. Asimetrinost ...................................................................................................... 445.5.3. Zranost ............................................................................................................... 45

5.6. Napredne tehnike analize ........................................................................................... 45

5.6.1. Oblik otklona tijekom rada (ODS) ...................................................................... 455.6.2. Viekanalno prikupljanje podataka..................................................................... 485.6.3. Strukturna mjerenja ............................................................................................. 49

5.7. Posebni sluajevi ........................................................................................................ 495.7.1. Reduktori ............................................................................................................. 49

5.7.2. Centrifugalni ventilatori ...................................................................................... 51

5.7.2.1. Iznenadna promjena protoka ........................................................................ 51

5.7.2.2. Pojava rezonancije ....................................................................................... 51

5.7.2.3. Nagnuti leaj ................................................................................................ 515.7.2.4. Struganje ...................................................................................................... 51

5.7.2.5. Neravnomjerno aerodinamiko optereenje................................................ 51

5.7.2.6. Otre prolazne vibracije............................................................................... 525.7.3. Dijagnostika klipnih strojeva .............................................................................. 52

5.7.4. Turbo strojevi ...................................................................................................... 52

5.8. Razumijevanje oblika valova u vremenskoj domeni ................................................. 53

5.8.1. Sinusoidalni valovi .............................................................................................. 53

5.8.2. Vanost rezolucije i vremenskog mjerila............................................................ 555.8.3. Utjecaji fazne promjene na zbrajanje sinusoidalnih valova ................................ 57

5.8.4. Simetrija amplitudnog mjerila i skraenje.......................................................... 585.8.5. Simetrija vremenskog mjerila ............................................................................. 59

5.8.6. Sinkroni i nesinkroni valni oblici ........................................................................ 60

6.

IZOLACIJA VIBRACIJA ................................................................................................. 62

6.1. Primjena ..................................................................................................................... 62

6.2. Pomak i vlastita frekvencija ....................................................................................... 62

6.3. Praktine primjene odabira i projektiranja izolacije od vibracija.............................. 636.3.1. Smanjenje prijenosa sila sa stroja na njegovu nosivu konstrukciju .................... 63

6.3.2. Prijenos sila sa strukture na opremu ................................................................... 65

6.4. Dinamiki priguiva................................................................................................. 656.4.1. Teorija izolacije................................................................................................... 66

6.5. Primjer izrauna izolacija vibracija............................................................................ 67

7. VIBRACIJSKA ANALIZA KAO PREVENTIVNA METODA ZA ODRAVANJE

ROTACIJSKE OPREME .................................................................................................. 69


7/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje III

7.1. FFT vibracijski analizatori ......................................................................................... 69

7.2. Centriranje komparatorima ........................................................................................ 72

8. OPREMA ZA MJERENJE VIBRACIJA .......................................................................... 74

8.1. Mobilni ureaji ........................................................................................................... 748.1.1. VibXpert, VibXpert II ......................................................................................... 74

8.1.1.1. Vibcode ........................................................................................................ 80

8.1.2. Vibscanner .......................................................................................................... 83

8.1.3. Vibrotip ............................................................................................................... 84

8.2. Ureaji za permanentni nadzor.................................................................................. 858.2.1. Vibroweb ............................................................................................................. 85

8.2.2. Vibnode ............................................................................................................... 87

8.2.3. Vibronet .............................................................................................................. 90

8.2.4. Vibrex ................................................................................................................. 94

8.3. Ureaji za balansiranje rotacijskih tijela.................................................................... 978.3.1. Portable Balancing Set PBS 380 ......................................................................... 97

9. APLIKATIVNA PRIMJENA .......................................................................................... 101

9.1. VIBREX - primjeri mjerne aplikacije u praksi ........................................................ 101

9.2. PORTABLE BALANCING SET PBS 380 - primjeri mjerne aplikacije u praksi ... 103

10. ZAKLJUAK.................................................................................................................. 110

LITERATURA ....................................................................................................................... 111

PRILOZI ..................................................................................................................................... 1


8/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje IV

POPIS SLIKA

Slika 1. Krivulja kade [2] ........................................................................................................... 6

Slika 2. Sustav masa-opruga-priguiva [15]........................................................................... 11Slika 3. Neovisni prednji ovjes (Volvo) [16] ........................................................................... 11

Slika 4. Veza izmeu pomaka, brzine i ubrzanja za sinusnu vibraciju [15]............................ 12Slika 5. Dijagram procesa mjerenja i analize vibracija [15] .................................................... 13

Slika 6. Primjer motora koji proizvodi tri razliite vrste vibracija [15]................................... 15Slika 7. Sinusoidalna frekvencija [15] ..................................................................................... 18

Slika 8. Savrena udarna frekvencija (gore) i ponavljajue frekvencije (dolje) [15]............... 19Slika 9. Trapezni val u frekvencijskoj i vremenskoj domeni [15] ........................................... 20

Slika 10. Modulacija [15] ......................................................................................................... 20

Slika 11. Ovisnost frekvencije o sili [15] ................................................................................. 22

Slika 12. Klasina krivulja rezonancije sustava [15]............................................................... 23Slika 13. Principi mjerenja faze [15] ........................................................................................ 25Slika 14. Fazni pomak na rotirajuoj osovini ili vratilu [15]................................................... 26Slika 15. Problem neizvjesnosti pri primjeivanju promjene [17]........................................... 31Slika 16. Dijagram nagiba [17] ................................................................................................ 34Slika 17. Nagib parametra stanja leaja (demodulirano ubrzanje) u vremenu [17] ................. 35Slika 18. Dijagram spektra rashladnog vijanog kompresora s rasponom frekvencija 0 - 500

Hz i 400 linija rezolucije [17] ................................................................................ 36

Slika 19. Uveani spektar rashladnog vijanog kompresora [17]............................................ 36Slika 20. Signali razvoja oteenja na leaju u vijanom rashladnom kompresoru [17]......... 37Slika 21. Razvoj zranosti potpore leaja vertikalnog separatora kao rezultat prekomjerne

neuravnoteenosti (nakon balansiranja zranost ostaje) [17]................................ 37Slika 22. Zakrenuti Vodopad dijagram kako bi se vidjela tendencija poveanja ozbiljnosti

sprecifine frekvencije indicirajui pogoranje debalansa kod vertikalnogseparatora [17] ....................................................................................................... 38

Slika 23. Prikaz promjene stanja cilindra za printanje na ofsetnom stroju za tisak [17] ......... 38

Slika 24. Tipini troosni spektar neuravnoteenog stroja [18]................................................. 44Slika 25. Odzivi leaja stroja [18] ............................................................................................ 44Slika 26. Spektar zranosti [18]............................................................................................... 45Slika 27. Generirani model konanih elemenata generatora i izraunati odzivi brzine u tri

translacijska smjera vezano uz brzinu vrtnje rotora (RPM) [21] .......................... 47

Slika 28. Izmjereno vertikalno savijanje ODS-a okvira generatora na 35 Hz (oko 50 mjernih

toaka, sve mjereno u tri translacijska smjera) [21] .............................................. 47Slika 29. Koritenje ODS analize - izvor problema se moe suziti na globalno kotrljajue

kretanje [21] .......................................................................................................... 48

Slika 30. isti sinusni val [18]................................................................................................. 53Slika 31. Valni oblik nastao dodavanjem drugog harmonika (2 x min-1) [18]........................ 54

Slika 32. Valni oblik nastao dodavanjem etvrtog harmonika (4 x min-1) [18] ...................... 54Slika 33. Val nastao dodavanjem komponente visoke frekvencije [18] .................................. 55

Slika 34. Val nastao dodavanjem vrlo visoke frekvencije - tipini valni oblik [18] ................ 55Slika 35. Valni oblik vremenskog raspona 1,2 s [18] .............................................................. 56

Slika 36. Uveani valni oblik sa slike 35. [18]......................................................................... 56Slika 37. Prikaz valnog oblika pri nedovoljnoj rezoluciji [18] ................................................ 57


9/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje V

Slika 38. Valni oblik s faznom razlikom od 0 [18]................................................................. 57Slika 39. Pomak za 90 [18] ..................................................................................................... 58Slika 40. Pomak za 180 [18] ................................................................................................... 58Slika 41. Signal akcelerometra nastao asimetrinou kuita leaja [18].............................. 59

Slika 42. Signal stvarne asimetrinosti stroja [18]................................................................... 59Slika 43. Serija ponavljajuih impulsa [18]............................................................................. 60Slika 44. Sinkroni valni oblik [18] ........................................................................................... 60

Slika 45. Valni oblik dvopolnog motora [18] .......................................................................... 61

Slika 46. Pomicanje komponenti vie frekvencije [18]............................................................ 61Slika 47. Inercijski blok [19] .................................................................................................... 64

Slika 48. Krivulje apsolutne prenosivosti kao funkcija omjera frekvencija f/foza razne omjere

priguenja [19]....................................................................................................... 66Slika 49. FFT spektar vibracija prije centriranja [14] .............................................................. 70

Slika 50. FFT spektar vibracija nakon centriranja [14] ............................................................ 71

Slika 51. Vrste necentrinosti [14] ........................................................................................... 72

Slika 52. Greke u postupku centriranja [14]........................................................................... 73Slika 53. VibXpert II [6] .......................................................................................................... 75

Slika 54. Organizacija Vibcode mjernog sustava [6] ............................................................... 81

Slika 55. Primjer mjernih toaka i mjernih veliina [6]........................................................... 82Slika 56. Nadzor u irokom frekvencijskom pojasu [10]......................................................... 89Slika 57. Nadzor u selektivnim frekvencijskim pojasima [10] ................................................ 90

Slika 58. Princip mjerenja i obrade podataka sustavom Vibronet [11] .................................... 91

Slika 59. Vibronet sustav u eksploataciji [11] .......................................................................... 92

Slika 60. Vibrex mjerni sustav [12] ......................................................................................... 95

Slika 61. Vibrex mjerno osjetilo [12] ....................................................................................... 95

Slika 62. Prikljueni VIB 5.762 I Vibrex mjerni sustav [12]................................................. 101Slika 63. Prikljueni VIB 5.764 I Vibrex mjerni sustav [12]................................................. 102Slika 64. Prikljueni VIB 5.765 I Vibrex mjerni sustav [12]................................................. 103Slika 65. Balansiranje s BPS 380 - metoda "na licu mjesta" [13] .......................................... 104

Slika 66. Balansiranje s BPS 380statika balansirka [13].................................................. 106


10/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje VI

POPIS TABLICA

Tablica 1. Primjena razliitih domena ovisno kvarovima [18]................................................ 42Tablica 2. Karakteristike Vibronet sustava [11] ....................................................................... 93

Tablica 3. Izmjereni podaci za poetno stanje [13]................................................................ 105Tablica 4. Izmjereni podaci uz test masu [13] ....................................................................... 105

Tablica 5. Prva provjera stanja izbalansiranosti [13] ............................................................. 105

Tablica 6. Druga provjera stanja izbalansiranosti [13] .......................................................... 106

Tablica 7. Trea provjera stanja izbalansiranosti [13]........................................................... 106Tablica 8. Balansiranje u dvije ravnine [13] .......................................................................... 108

Tablica 9. Podaci za korekciju 1 [13] ..................................................................................... 108

Tablica 10. Korekcijaprovjera 1 [13] ................................................................................. 108Tablica 11. Podaci za korekciju 2 [13] ................................................................................... 109

Tablica 12. Korekcijaprovjera 2 [13] ................................................................................. 109Tablica 13. Podaci za korekciju 3 [13] ................................................................................... 109


11/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje VII

POPIS OZNAKA

Oznaka Jedinica Opism kg, g Masa

c kg/s Konstanta priguivaa

k kN/m Konstanta opruge m/s2 Ubrzanje m/s, mm/s, RMS Brzinax m, mm Pomak, progib

n min-1, RPM Broj okretaja

fn Hz Vlastita frekvencija sustava

F N Sila


12/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje VIII

SAETAK

Odravanje je kombinacija svih tehnikih i odgovarajuih administrativnih aktivnostipredvienih za ouvanje nekog sredstva rada - radnog sustava ili dovoenje istog u stanje u

kojem on moe obavljati predvienu funkciju.1

Cilj rada je postii razumjevanje osnovnih principamjerenja i analize vibracija koji bi tebali

biti temelj za razvoj sposobosti dijagnosticiranja kvara. Glavni fokus je primjena mjerenja

vibracija u praenju stanja stroja te razumijevanje principa i aplikativne primjene izolacije

vibracija. Takoer, razmatraju se i dijagnostiki procesi koriteniza analizu vibracija kako bi

se pronali uzrociprekomjernih vibracija, a time i potencijalnih razloga kavara stroja.

U dananjem svijetu ogroman je napredak tehnologije i znanosti, a tema koja je u ovom tekstu

obraena samo je sitan dio znanja koje danas imamo na raspolaganju. Kada bi svijet trebalo

zamisliti bez raunala, u takvom svijetu poduzeima bi bilo jako teko opstati na tritu i

proirivati trite. Vea kvaliteta proizvoda, pouzdanost i dostupnost postrojenja, optimizacija

trokova i odabir ispravne metode odravanja predstavlja glavni problem.

Odravanje po stanju analizom vibracija predstavlja alat koji se u industriji primjenjuje ve

due vremena.Njegova primjena omoguava tri razine analize: monitoring, dijagnoza i

praenje stanja oteenja opreme. Snimljeni signali vibracija su rezultat mijeanjavibracija iz

razliitih izvora odnosno razliitih elemenata stroja, zbog ega je teko interpretirati stupanj

oteenja odreenog elementa. Izdvajanjem frekvencijskih signala pojedinih elemenata

postie sene samo lokalizacija kvarova na elementima nego i praenje procjene oteenja na

svakom elementu.

Kljune rijei:Odravanje, analiza vibracija.

1EOQC (European Organization for Quality Control)


13/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje IX

SUMMARY

Maintenance is the combination of all technical, administrative and managerial actions duringthe life cycle of an item intended to retain it in, or restore it to, a state in which it can perform

the required function.

The goal of this labor is to learn basic principles of vibration measurement and analysis in

order to lay the foundation for capable fault diagnosis. The principal focus is the application

of vibration measurement to condition monitoring, and understanding the principles and

practical application of vibration isolation. Also, considering the diagnostic processes used to

analyse vibration data to find the causes for excessive vibration and therefore the reasons for

potential failure in a machine.

Presently the world has enormous advancement in science and technology, and the topic

considered here is just a drop out of an ocean of knowledge. Thinking of life without a

computer, it is very difficult for any firm or organization to survive or expand in the market.

Higher product quality, better reliability, better availability of plants, optimization of cost and

choosing right maintenance procedure is the chief concern.

Condition based maintenance using vibration analysis turns out to be a brilliant tool for some

decades for the industry. Its use is intended to provide three levels of analysis: monitoring,

diagnosis and monitoring of the state of equipment damage. Practically, the recorded

vibration signals are the result of a different sources mixture for components of machine,

which makes it difficult to interpret the state of damage of a particular component. Separating

the components will permit not only the localization of the faults on components, but also the

follow up of damage evaluation of each one.

Key words: Maintenance, vibration analysis.


14/129


Fakultet strojarstva i brodogradnje 1

1. UVOD

Od davnina ljudi su imali potrebu analizirati svoju okolinu. Koristei se nekom vrstom

analize vlastitih iskustava 'praljudi' su vrlo vjerojatno tono znali gdje trebaju loviti, gdje je

dobro nastaniti se, a gdje ne. Danas trgovaki lanci analiziraju svoje kupce, analizira se

uspjenost, proizvodi, ljudi, krvne slike, natalitet, mortalitet, ukratko analizira se apsolutno

sve. Postavlja se pitanje: Zato je analiza toliko vana?Sve oko nas, strojevi, organizmi pa

ak i arulje stvaraju podatke. Podaci koji nastaju mogu nam dati razliite informacije.

Izrazito su bitnijer pomau pri donoenju odluka i procjenjivanju, no to ih je vie to je tee

snai se u njima. Pojavom mikroprocesora napredovao je proces prikupljanja i analize

podataka[15].Ispravnim sustavatiziranjem podataka dobiva se globalna slika problema te se

tako lake razluuje bitno od nebitnoga. Na temelju toga se donosi ispravna odluka, a

povezivanjem i kombiniranjem razliitih podataka moe se doi do novih spoznaja. Tako i

sustavi koji su bili skriveni postaju savreno jasni.

Sve oko nas titra, iako mi to moda ne doivljavamo. Meutim, kada se se spustimo na

razinu atoma zapravo nikada nita ne miruje.U ovom radu razmatrat e se upravo oni podaci

koji se stvaraju titranjem odnosno vibriranjem opreme. Dakle, glavna tema je mehanikaoprema koja titra za vrijeme rotiranja.

Najjednostavniji primjer su zrakoplovi. injenica je da je vonja zrakoplovom

najsigurnija, meutim postavlja se pitanje zato je tomu tako?Odgovor jeodravanje.

Razlog je oit. Kada je zrakoplov jednom u zraku, i ako doe do kvara, on ne moe poput

automobila stati malo sa strane i rijeiti problem. Ukoliko doe do kvara posljedice su

katastrofalne. Naravno, odravanje nije jedini nain osiguravanja,zrakoplovi imaju duple one

dijelove koji su od izuzetne vanosti.

Zrakoplovi se odravaju ovisno o broju sati koje provode u zraku (A-check, B-check, C-

check, IL-check, D-check). Oni su jako skupa vozila i to je jedan od razloga zato je

odravanje tolikobitno jer su u pogonu i do 20 godina.

Upravno je odravanje na temelju analiza vibracija izrazito bitno iz razloga to se moe

primijeniti na razliita podruja.


15/129



2. UVOD U PREVENTIVNO ODRAVANJE

Iako je svijet u kojem danas ivimo izrazito razvijen to ne znai da se stvari koje ljudi

koriste nee kvariti. Nije ni bitno to e se kvariti sve dok znamo kada, kako i gdje e se neto

pokvariti. Odravanje nema samo cilj popravljati ili zamjeniti pokvareno ve razumjeti

pojedine elemente sustava i nain na koji se ti elementi koriste. Dva stroja mogu izgledati

jednako, ali to ne mora znaiti da se trebaju odravati na jednak nain. Potrebno je razmotriti

okolinu u kojoj se koriste i nain na koji se koriste. Pa tako jedan stroj moe biti koriten

neprekidno, dok drugi stroj moda radi u okolini u kojoj su izrazito visoke temperature.

Prema EFNMS2

-u odravanje je funkcija poduzea kojoj su povjerene stalna kontrola nadpostrojenjima i obavljanje odreenih popravaka i revizija, ime se omoguava stalna

funkcionalna sposobnost i ouvanje proizvodnih i pomonih postrojenja te ostale opreme[2].

2.1. Utjecaj odravanja

Trokovi odravanja ine velik dio ukupnih trokova u proizvodnim pogonima. Ovisno

o industriji trokovi odravanja mogu initi 15 do 60 posto trokova proizvodnje. Tako npr., u

prehrambenoj industriji prosjeni trokovi odravanja ine oko 15 posto ukupnih trokova

proizvodnje, dok prosjeni trokovi odravanja u industrijama koje prerauju eljezo, elik,

celulozu i papir ine oko 60 posto ukupnih trokova proizvodnje[1].

Ovi postoci nas mogu vrlo brzo dovesti u zabludu. Veina amerikih postrojenja pod trokove

odravanja ubraja i trokove koji ne spadaju u trokove odravanja ve u neke druge trokove.

Tako poduzea uvode promjene u postojea postrojenja kako bi se prilagodila trinim

zahtjevima, kao npr. novi proizvodi. Takvi trokovi zapravo ne spadaju u trokove

odravanja, uglavnom stvarni trokovi odravanja su znaajni i predstavljaju kratkoroni

napredak koji moe izravno utjecati na profitabilnost poduzea.

Istraivanja provedena 2002. godine od strane U.S. Department of Energypokazala su

dajedna treina svih trokova odravanja nastaje kao rezultat nepotrebnog ili nepravilno

izvedenog odravanja. Tada se u amerikoj industriji na odravanje postrojenja, opreme i

objekata troilo oko 200 milijardi dolara svake godine. Oito je kako su produktivnost i profit,

izmeu ostalog, usko vezani s odravanjem.

2European Federation of National Maintenance Societies


16/129



Rezultat neuinkovitog upravljanja odravanjem je gubitak od 60 milijardi dolara svake

godine. Bitno je rei da neefektivno odravanje utjee na sposobnost proizvodnje kvalitetnih

dobara koja bi bila konkurentna na svjetskom tritu. Rezultat neadekvatnog odravanja je

due trajanje proizvodnje i loija kvaliteta proizvoda to dovodi do nekonkurentnosti,usporeujemo li SAD i Japan koji je uveo napredniju proizvodnu tehnologiju i adekvatno

odravanje postrojenja.

Glavni razlog neadekvatnom odravanju je manjak podataka, injenica koje e

kvantificirati stvarnu potrebu za popravkom opreme ili komponente odnosno odravanjem

strojeva postrojenja.

Sve do kraja 2002. menadment je zanemarivao utjecaj odravanja na kvalitetu proizvoda,

proizvodne trokove i najbitnije na krajnji profit tvrtke. Openito vrlo popularno miljenje je

''odravanje je nuno zlo'' ili, isto tako, krui mit da nita ne moe biti uinjeno na smanjenju

trokova odravanja. Moda su te izjave bile opravdane prije trideset godina, meutim razvoj

mikroprocesora i mjernih instrumenata za monitoring strojeva i opreme u postrojenju znatno

je olakalo mogunost upravljanja i organiziranja postupka odravanja. Razvojem mjernih

instrumenata osigurano je sredstvo za smanjenje i eliminiranje nepotrebnih popravaka,

izbjegavanje katastrofalnih kvarova strojeva i smanjenje negativnog utjecaja odravanja naprofitabilnost proizvodnih postrojenja.

2.2. Upravljanje odravanjem

Za razumijevanje preventivnog odravanja prvo e se razmotriti tradicionalne metode

odravanja. Plansko odravanje moe biti i preventivno i korektivno, u preventivno

odravanje spadaju planski popravci i podmazivanje, preventivni pregledi, traenje i

otklanjanje slabih mjesta te odravanje po stanju.

Industrijska i procesna postrojenja koriste dva tipa odravanja: korektivno i preventivno.

2.3. Korektivno odravanje

Logika ove metode je vrlo jednostavna i jasna, sigurno ju je svatko od nas primijenio

barem jednom. Filozofija je sljedea: Kada se stroj pokvari - popravi ga, ako stroj nije

pokvaren - nemoj ga ni popravljati. Ovakav nain odravanja koristi se otkad proizvodna

postrojenja postoje i povrno gledajui ini se loginim.


17/129



Na ovakav nain tvrtka ne troi nikakva sredstva na odravanje, troak nastaje tek kada se

stroj pokvari.

Korektivnom metodom provodi se jalovo upravljanje odravanjem koje eka da se

stroj ili oprema pokvari prije nego li se provede bilo kakvo odravanje. Ovakav pristupmoemo smatrati upravljanjem bez odravanja. Ova metoda je takoer i najskuplja metoda

odravanja. Meutim, neka postrojenja koriste korektivno odravanje na pravilan nain. U

gotovo svim sluajevima koritenja korektivnog odravanja postrojenja provode osnovne

preventivne poslove (npr. podmazivanje, prilagodba stroja i ostale prilagodbe). Kod ove vrste

odravanja strojevi i druga oprema odravanja se ne obnavljaju, niti se provode veliki

popravci sve dok oprema ne zakae. Glavni trokovi vezani uz ovu vrstu odravanja jesu

visoki trokovi zaliha rezervnih dijelova, esti zastoji strojeva, visoki trokovi prekovremenograda te niska proizvodna dostupnost.

Budui da postrojenje koje koristi korektivno odravanje ne pokuava predvidjeti potrebe za

odravanjem mora moi reagirati na sve mogue kvarove unutar postrojenja. Zbog toga je

poduzee prisiljeno na skladitu drati zalihe skupih rezervnih dijelova koji sadre sve glavne

komponente strojeva. Alternativa je oslanjanje na dobavljaa koji im u sluaju kvara mogu

omoguiti hitnu dostavu potrebnih rezervnih dijelova. Ako je rezervni dio i mogue dostaviti

tako brzo, premije za urnu dostavu dodatno e poveati trokove rezervnih dijelova kao ivrijeme zastoja stroja i ukupno vrijeme popravka.

Kako bi minimizirali utjecaj neoekivanih kvarova na proizvodnju osoblje odravanja

trennutano mora reagirati na sve kvarove strojeva. Rezultat ovakvog naina odravanja su

vii trokovi odravanja i manja raspoloivost strojeva. Analize pokazuju da su za popravke

provedene korektivnom metodom trokovi prosjeno tri puta vei nego trokovi redovnih i

preventivnih odravanja. Redovno odravanje minimizira vrijeme popravka i uz to vezane

trokove rada. Takoer smanjuje nedostatke urnih poiljki i gubitak u proizvodnji.

2.4. Preventivno odravanje

Preventivnom metodom odravanje se provodi prije nego li nastupi kvar i to na nain

da se uklanjaju sve prethodno navedene negativne znaajke korektivnog odravanja.

Dakle, preventivnim odravanjem nastoji se otkriti poetak degradacije nekog mehanizma s

ciljem da se degradacija ispravi prije nego li nastane znaajno oteenje komponente ili

opreme. Razvoj senzora znatno je proirio mogunosti - vea osjetljivost, manji senzori i,


18/129



najbitnije, manja cijena otvaraju mnoga vrata preventivnom odravanju, odnosno

dijagnosticiranju problema.

Preventivno odravanje vri se na nekoliko naina. Moe biti izvedeno kao planirano

odravanje, koje se vri u unaprijed odreenim vremenskim intervalima (time based

maintenance), npr. na temelju broja preenih kilometara, broja radnih sati, nakon odreenog

broja radnih ciklusa, ili kaoprediktivno odravanje.

Odravanje razmatrano u ovom radu bit e prediktivno, odnosno odravanje po stanju kod

kojeg se potrebe odravanja razmatraju na temelju stanja opreme i cjelokupnog sustava.

2.4.1. Preventivnoplansko odravanje

Kako bi se pojam odravanja po stanju (prediktivno odravanje) mogao u potpunosti

shvatiti prvo treba rei neto o planskomodravanju.

Postoje mnoge definicije planskog odravanja, a zajedniko im je da su ovisni o vremenu, tj.

vremenu upravljanja. Procedure odravanja temeljene su na odreenom broju sati rada ili

odreenom broju radnih operacija. Primjer ivotnog vijeka stroja vidljiv je iz krivulje kade

[Slika 1.].

Krivulja kade ili MTTF (mean-time-to-failure) ukazuje da novi stroj ima visoku vjerojatnost

pojave kvarova, tzv. kvarovi uhodavanja, zbog loe montae, neodgovarajue toplinske ili

povrinske obrade ili pak drugih greaka koje nastaju od strane konstruktora. Nakon poetnog

perioda, vjerojatnost da e se dogoditi kvar je relativno mala i to je period rada stroja.No,

nakon tog perioda pojavljuju se vremenski kvarovi i vjerojatnost da e se stroj pokvariti raste,

a uzrok tome je starenje sustava, zamor materijala, troenje, poveanje zranosti, korozija itd.

Bitno je naglasiti da u bilo kojem trenutku moe doi do sluajnih kvarova, a javljaju se,

primjerice, zbog loeg rukovanja strojem ili zbog nekih unutarnjih faktora (untarnja

naprezanja, ukljuine itd).


19/129



Slika 1. Krivulja kade[2]

Implementacija planskog odravanja se razlikuje neki programi su jako ogranieni i

sastoje se od propisanog redovnog podmazivanja i manjih podeavanja. Sveobuhvatni planski

programi odravanja rasporeuju popravke, podmazivanja, podeavanja i remonta svih

kritinih dijelova strojeva i opreme postrojenja. Provode se samo na opremi koja je izrazito

skupa. Primjer preventivnog planskog popravka nalazi se u zrakoplovstvu, provodi se svakih6 do 10 godina i naziva se D-check. Tada se zrakoplov na nekoliko tjedana izuzima iz

prometa radi planskog odravanja, cijeli se zrakoplov rastavlja i svaki dio se provjerava i

popravlja odnosno mijenja. Pregled je toliko detaljan da se sa zrakoplova skida i boja.

Kod upravljanja planskim odravanjem pretpostavlja se da e se vremenom pogorati stanje

stroja ili opreme unutar odreenog vremenskog okvira koji je specificiran od strane

proizvoaa ili iskustveno. Tako primjerice centrifugalna pumpa normalno radi 18 mjeseciprije nego mora na odravanje. Kod planskog odravanja ona bi bila izuzeta iz rada nakon 17

mjeseci. Problem ovakvog pristupa jest da nain rada sustava ili postrojenja direktno utjee na

fazu normalnog rada ureaja. Srednje vrijeme do kvara kod pumpe kroz koju prolazi voda

nee biti jednako kao kod pumpe kroz koju teku neke agresivne smjese ili kemikalije.

Kao rezultat koritenja srednjeg vremena do kvara e dovesti ili do nepotrebnih popravaka ili

do katastrofalnih posljedica radi kvara stroja. Pa tako u sluaju pumpe, njenim popravljanjem

nakon 17 mjeseci nastali su nepotrebni trokovi maziva, materijala i rezervnih djelova.


20/129



Meutim, kada bi se kvar dogodio prije nego proe 17 mjeseci trokovi bi bili jo vei jer je u

tom sluaju koriteno korektivno odravanje za otklanjanje greke, a ono kota i do tri puta

vie nego plansko odravanje.

2.4.2. Preventivnoodravanjepo stanju (predik tivno)

Kao i kod planskog odravanja, postoje mnoge definicije odravanja po stanju. Nekim

radnicima odravanje postanju predstavlja mjerenje vibracija rotirajuih dijelova kako bi se

otkrili zaeci problema i sprijeili katastrofalni kvarovi. Drugima odravanje po stanju

predstavlja infracrvena termografija elektrinih sklopki, motora i druge elektrine opreme.

Dakle, redovno mjerenje stvarnog stanja nekog sustava, radne uinkovitosti i drugih

indikatora o radnom stanju viekomponentnog sklopa stojeva moe dati podatke potrebne za

osiguravanje maksimalanog razmaka izmeu kvarova i minimalanog broja nepredvienih

zastoja zbog kvara stroja i s tim povezane trokove.

Odravanje po stanju koristi niz tehnologija s ciljem postizanja i odravanja

optimalnog pogonskog stanja strojeva i pojedinanih komponenata tako da se mjerenjem i

odreivanjem tendencija fizikalnih parametara u usporedbi s poznatim graninim

vrijednostima ili specifikacijama ve unaprijed otkriju, analiziraju i otklone potencijalni

problemi strojeva, prije nego nastane kvar.[3]

Odravanje po stanju znai i vie od toga. Predstavlja sredstvo za poboljavanje

produktivnosti, kvalitete proizvoda i ukupne djelotvornosti proizvodnje i proizvodnih

postrojenja. Odravanje po stanju nije samo analiza vibracija, termografija, spektrografska

analiza ulja ili neka druga vrsta nerazornog ispitivanja. To je princip po kojem se stvarno

stanje opreme i sustava postrojenja koristi kako bi se optimizirao cjelokupni rad postrojenja.

Kod ove metode koristi se skupa dijagnostika oprema kako bi se dobilo stvarno radno stanje

kritinih dijelova postrojenja. Na temelju tih podataka se aktivnosti odravanja rasporeuju po

potrebi. Implementiranjem odravanja po stanju u sustav odravanja postrojenja optimizira se

raspoloivost opreme i smanjuju se trokovi odravanja. Ujedno se poboljava kvaliteta

prozvoda, produktivnost i profitabilnost proizvodnje i proizvodnih postrojenja to direktno

utjee na konkurentnost tvrtke na svjetskom tritu.

Odravanje po stanju je preventivna metoda odravanja koja je, kao to sama rije kae,

upravljana stanjem opreme ili postrojenja. Umjesto da se oslanja na statistiku odnosno srednje


21/129



vrijeme do kvara za rasporeivanje aktivnosti odravanja, koristi se monitoring stvarnog

mehanikog stanja, uinkovitosti sustava i drugih pokazatelja kako bi se utvrdilo stvarno

srednje vrijeme do kvara ili smanjenje uinkovitosti za sva postrojenja i sustave u tvornici. U

najboljem sluaju tradicionalne metode odravanja upravljane vremenskim razmacima meukvarovima daju smjernice o normalnom ivotnom vijeku postrojenja.

Konana odluka o planovima popravaka ili remonta kod preventivne i korektivne metode

odravanja donosi se na temelju iskustva i intuicije voditelja odravanja.

Implementacija odravanja po stanju dat e podatke temeljenje na stvarnim

injenicama o stvarnom mehanikom stanju svakog tehnikog sustava i radne uinkovitosti

svakog procesa unutar sustava. Na taj se nain voditelju odravanja pruaju realni podaci o

stanju opreme kako bi mogao kvalitetno isplanirati poslove odravanja. Preventivna metoda

odravanja moe smanjiti neplanirane zastoje gotovo sve mehanike opreme u postrojenju i

osigurati uvjete prihvatljive za ispravan rad opreme. Ovom metodom mogu se prepoznati

problemi u postrojenju kako ne bi prerasli u vee probleme s ozbiljnim posljedicama,

zastojima i kvarovima. Veina mehanikih kvarova mogu biti minimizirani ukoliko se greka

pronae i popravi u ranim fazama. Uobiajeni mehaniki kvar degradira brzinom

proporcionalnom teini. Ako je problem otkiven na vrijeme vei popravci opreme mogu seuspjeno izbjei.

Preventivno odravanje analizom vibracija temelji se na dvije osnovne injenice:

1. svaki tip kvara ima karakteristinu komponentu vibracijskih frekvencija koje se mogu

filtrirati i definirati;

2. amplituda svake pojedine vibracijske komponente e ostati konstantna ukoliko

dinamika tehnikog sustava ostane nepromijenjena.

Ove injenice, njihov utjecaj na tehnike sustave te metode kojima e se identificirati i

kvantificirati glavni razlog kvara detaljno e biti opisani u radu.

Odravanje po stanju koritenjem uinkovitosti procesa, termografije i drugih nerazornih

ispitivanja mogu poveati radnu uinkovitost nemehanike opreme postrojenja. Ove tehnike


22/129



koritene u kombinaciji s vibracijskom analizom voditeljima odravanja mogu pruiti

informacije koje e omoguiti postizanje optimalne pouzdanosti, raspoloivosti opreme i

cjelokupnog postrojenja.

Najee se koristi pet metoda nerazornih ispitivanja u svrhu preventivnog odravanja:

vibracijska analiza, vizualne metode, termografija, monitoring parametara i ferografska

analiza estica. Svaka metoda daje jedinstvene rezultate i na taj nain pridonosi ukupnoj slici

o stvarnom stanju sustava te pomae voditelju odravanja da donese odluku o potrebi za

odravanjem.

Kako odrediti koja metoda ili koje su metode odravanja najbolje za postrojenje? Kako

odrediti najbolji nain implementiranja pojedinih tehnika odravanja? Kako odvojiti loe od

dobrog?

esto se vibracijska analiza koristi kao primarna tehnika preventivnog odravanja jer veina

postrojenja ima puno mehanikih komponenti u sustavu. Vibracijska analiza je najbolji alat za

rutinski monitoring i identifikaciju poetnih problema. Meutim, ona ne moe pruiti

potrebne podatke o stanju elektrinih sklopova, podruja gubitka topline, stanje ulja za

podmazivanje.


23/129



3. ANALIZA I MJERENJE VIBRACIJA

3.1.

Osnove vibracija

Pojavom mikroprocesora proces prikupljanja i analize podataka o vibracijama silno je

napredovao. Mjerenja koja su prije dvadeset godina zahtjevala puno sati rada danas se mogu

izvriti u samo nekoliko minuta i mogu se donijeti bolje odluke zbog boljeg prikaza

izmjerenih podataka. Izvorni principi mjerenja i analize ostali su gotovo nepromijenjeni kao i

strojevi na kojima se vibracija mjeri. Rezultati mjerenja i analize podataka trebaju se

usporediti s predefiniranim standardima ili smjernicama na temelju kojih se donosi odluka o

stanju stroja - da li je stroj u dovoljno dobrom stanju za daljni rad ili je potrebno odravanje.

Sve se vie takvi procesi odrauju elektronikim putem, no jo je jako daleko zamjena

fundamentalnih znanja i iskustva vibracijskog strunjaka.

Prouavanjem dane literature lako se shvaa bit vibracija u odravanju, no zanimljivo je i ono

to se krije iza svih formula i iza onog tehnikog. I otkucaje srca, disanje, dnevne rutine

moemo promatrati kao periodine oscilacije.

U radu su dani osnovni principi mjerenja i analize vibracija koji bi trebali biti temelj za

razvoj sposobosti dijagnosticiranja kvara.

Jednostavni ureaj moe se prikazati kao sustav koji se sastoji od mase, opruge i

priguivaa [Slika 2.]. Ako se navedeni model s jednim stupnjem slobode gibanja uzbudi sa

sinusoidalnom silom F(t), onda se raspodjela sila generiranih rezultirajuim dinamikimpomakom x moe odrediti iz sljedee jednadbe(1) gdje je[15]:

mmasa,

ckonstanta priguivaa,

kkonstanta opruge,

ubrzanje,

brzina,

xpomak.


24/129



(1)

Slika 2. Sustav masa-opruga-priguiva[15]

Jednostavni ureaj se moe vrlo lako povezati s neim poznatijim kao to je neovisni prednji

ovjes automobila [Slika 3.]. Pomak x bi se mogao promjeniti krutou opruge, stupnjem

priguenja amortizera i masom kotaa vozila.

Slika 3. Neovisni prednji ovjes (Volvo)[16]

Donji graf [Slika 4.] prikazuje vezu izmeu brzine pomaka i ubrzanja za sinusnu

(jednofrekventnu) vibraciju. Moe se primjetiti da su amplitude pomaka na frekvencijama

iznad 100 Hz vrlo niske. Iz tog razloga seizmika mjerenja pomaka rijetko se koriste za

praenje stanja stroja. Korisniji su za monitoring strukturnih vibracija, a koriste se kod

nosivih konstukcija npr. mostova, krila zrakoplova, helikoptera, satelita.


25/129



Brzina tendira ujednaenom odzivu na irokom rasponu frekvencije stroja pa je univerzalno

mjerilo procjene integriteta stroja u odnosu na ravnoteu, labavost, centriranost i slino.

Ubrzanju raste relativna amplituda s porastom frekvencije te je zbog toga idealan izbor za

monitoring komponenata koji generiraju visoke frekvencije vibracija kao to su na primjerleaji, prijenosnici snage i gibanja (npr. vijani kompresori). Visoko frekventni akcelerometar

se koristi za mjerenje stanja rotacijske opreme i sve su mjere izraene u jedinicama ubrzanja.

[15]

Slika 4. Veza izmeu pomaka, brzine i ubrzanja za sinusnu vibraciju[15]

3.2. Mjerenje vibracija

Dijagram sa slike 5. prikazuje opi dogovor za mjerenje vibracija koristei

akcelerometar.


26/129



Slika 5. Dijagram procesa mjerenja i analize vibracija[15]


27/129



3.2.1. Ukupna vrij ednost vibracija

Izlazna vrijednost akcelerometra je AC oblik signala koji prikazuje ubrzanje vibracija.

Takav oblik signala za dijagnozu kvara moe biti od koristi iskusnom vibra cijskom

strunjaku, ali uglavnom se ne koristi u tu svrhu. Praktinije je mjeriti ukupnu snagu signala

te nakon toga prikazati kao DC vrijednost. Takvu veliinu tada nazivamo ukupna vrijednost

vibracija. Kako bi se dobila ukupna vrijednost moramo pomou RMS-a (Root Mean Square)

proraunati AC signal. Starijim akcelerometrima veliina RMS-a prorauna se koritenjem

jednostavnih analognih sklopova. Moderni ureaji za analizu strojeva ine isto, ali putem

kompleksnog procesa digitalizacije signala. Ukupna vibracijska mjerenja obino se izraavaju

kao RMS vrijednosti (osim pomaka gdje se primjenjuju vrijednosti peak-peak3odnosno vrh-

vrh) i formiraju osnovu za praenje stanja mjerenja i pravac razvoja, ali imaju ogranienevrijednosti analize.[15]

Prethodni dijagram [Slika 5.] prikazuje tipinu vrijednost vibracije od 1,2 g RMS.

Ubrzanje se moe izraziti i u m/s2ili gravitacijskim jedinicama ''g'' gdje je 1 g otprilike jednak

9,81 m/s2. Ako se eli znati ukupna vibracijska brzina, mjerni ureaj to moe izraunati i

ispisati u mm/s RMS. Ovo je integracija signala ubrzanja. Dijagram prikazuje tipinu

vrijednost od 2,6 mm/s RMS.

Ponekad bi bilo korisno znati amplitudu pomaka. To je dvostruka integracija signala ubrzanja.

Pomaci se uvijek izraavaju u mikrometrima peak-to-peak. Dijagram prikazuje vrijednost od

50 m od vrha do vrha. Uobiajeno je pogledati ukupne vrijednosti ubrzanja i brzine iz

drugog pravca kako bi se pronale poveanja ili nestabilnosti ukupnih vrijednosti. To je

najosnovniji oblik praenja stanja vibracija.[15]

3.2.2. Raunanje frekvencijskog spektra

Desni stupac dijagrama [Slika 5.] pokazuje da se vremenska domena moe pretvoriti u

frekvencijsku domenu kako bi se vidjelo odakle energija vibracije dolazi. Analiza frekvencija

je sutina u analizi vibracija i omoguuje rjeavanje veine problema sa strojevima. Bitno je

shvatiti vezu izmeu vremenske domene i frekvencijskog spektra.

Na sljedeem dijagramu [Slika 6.] moe se vidjeti motor koji proizvodi tri razliita

oblika vibracija. Postoji vibracija zbog neuravnoteenosti, vibracija zupanika i vibracija

leaja. Akcelerometar postavljen na jednoj toki motora mjerit e kompleksnu vibraciju

3Peak-peak (Pk-Pk) - amplituda od vrha do vrha je udaljenost od negativnog do pozitivnog vrha.


28/129



valnog oblika kao to je prikazano u vremenskoj domeni na lijevoj strani (zbroj svih vibracija

prisutnih na tom mjestu).

Slika 6. Primjer motora koji proizvodi tri razliite vrste vibracija[15]


29/129



Analiza spektra omoguuje raspetljavanje kompleksnog valnog oblika i prikaz njegovih

originalnih komponenata na dijagramu s frekvencijom na x-osi i amplitudom na y-osi. To se

zove vibracijski spektar i od velike je koristi pri dijagnosticiranju kvara.

Nain na koji je dijagram nacrtan pokazuje da je taj proces poput promatranja vibracija iz dva

razliita pravca s pravim kutom izmeu njih. Iz vremenske domene se vidi suma svih

individualnih frekvencija, dok se iz frekvencijske domene vidi lokacija i amplituda za svaku

frekvencijsku komponentu.

Pretvorba iz vremenske u frekventnu domenu postie se koritenjem Fourierovog

transformata(Fast Fourier Transform FFT). Osnovno naelo prvi puta je pretpostavio Jean

Baptiste Joseph Fourier4u 19. stoljeu izjavom da se bilo koja periodina krivulja bez obzira

na to koliko kompleksna bila, moe smatrati nizom istih sinusnih krivulja s harmo nijski

povezanim frekvencijama.[15]

3.2.3. Daljnje objanjenje ispravnog koritenja spektar analize

Inenjer koji koristi FFT sustave mora razumjeti nekoliko bitnih tehnikih pojmova

tog podruja[15]:

a) Niskopropusni ili anti-aliasing filteri. Prvi korak koji je potrebno napraviti je

pretvaranje podataka u digitalni oblik. Osnovno pravilo koje se mora potivati pri

pretvorbi analognih podataka u digitalne jest osiguravanje niskopropusnog filtera kako

signal koji treba pretvoriti u digitalni ne bi sadravo frekvencije iznad polovice

uzorkovanih frekvencija. To je poznato pod nazivom Nyquistov kriterij. Idealna

frekvencija uzorkovanja ne bi smjela biti manja od 2,65 puta najvee frekvencije od

podataka koje treba obraditi. Ovo je takoer izrazito bitno uzeti u obzir pri koritenju

data loggeraodnosno prikupljaa podataka (A/D pretvaraa) za biljeenje finamikih

podataka. Ukoliko se filteri ne primjenjuju, u sprektru e se pojaviti lane nisko

frekventne komponente koje inenjera vrlo lako mogu dovesti u zabludu.

b) Funkcija prozora (window function). FFT proces zahtjeva da se diskretni blokovi

digitaliziranih vremenskih podataka uzimaju i stavljaju u procesor. Kako bi se izbjegle

greke u procesu nuno je vrijednosti na poetku i na kraju uzorka saeti u nulu, to

4Jean Baptiste Joseph Fourier -francuskimatematiarifiziar,poznat poFourierovim redovima i njihovojprimjeni na problemeprijenosa topline.
http://bs.wikipedia.org/wiki/Francuskahttp://bs.wikipedia.org/wiki/Matemati%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Matemati%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Matemati%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fizi%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fizi%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fizi%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fourierov_redhttp://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Prijenos_toplote&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Prijenos_toplote&action=edit&redlink=1http://bs.wikipedia.org/wiki/Fourierov_redhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fizi%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Matemati%C4%8Darhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Francuska


30/129



nema bitnog utjecaja na tonost rezultata. Proces saimanja se naziva prozor. Postoji

niz razliitih prozora koji se mogu koristiti kako bi se postigla odreena obiljeja

spektra. Za pomo ovim tehnikama filtriranja, mnogi analizatori nude razliit broj

'prozorskih' funkcija koje, ovisno o odabranom tipu, pomau pri analizi prikupljenihpodataka. Ovdje e se razmatrati samo tri.

1. Hanning prozor. Najei, standardan za veinu vibracijskih analiza, ima najveu

tonost za frekvencijsku rezoluciju, ali neto veu netonost u amplitudnoj

domeni. U veini sluajeva dobra frekvencijska rezolucija je izrazito korisna pa se

neprecizne amplitudne pogreke mogu prihvatiti.

2. Prozor ravnog vrha (flat top window). Ima najveu tonost za amplitudnu

domenu, ali veu netonost za frekvencijsku rezoluciju.

3. Bez prozora (uniform). Uinkovitiji je tamo gdje 'prozor' nije nuno potreban kao

to je to sluaj sprolaznim podacima kao to su testovi na udare.

c) Uprosjeivanja (averaging). U procesu prikupljanja podataka uobiajeno je uzeti

srednju vrijednost uzoraka kako bi se osigurao to reprezentativniji rezultat.Tri esta

naina raunanja srednje vrijednosti su:

1. RMS: zbroj prosjeka uzastopnih uzoraka podataka. Sluajni podaci poput buke

tendiraju k tome da su izvan prosjeka. Obino se za RMS uzima 8 do 16 uzoraka.

2. Eksponencialno: korisno kod podataka koji sporo variraju u frkvenciji ili

amplitudi. 99 % podataka se obino nalazi u posljednjih pet uzoraka. Koristi se

samo za specijalne analize.

3. Peak hold (zadravanje najvieg): zapravno ne predstavlja prosjenu vrijednost,

ali se koristi kao sredstvo za pohranjivanje najviih vrijednosti t ijekom

uzorkovanja. Profil koji je tada prikazan je maksimalna amplituda u svakom

fekvencijskom rasponu. To moe biti korisno u analizama pri pokretanju i

zaustavljanju stroja kako bi se otkrile njegove rezonance ili strukture.

d) Okida (trigger). FFT procesu potreban je okida kako bi se zapoelo prikupljanje

podataka. Poetna postavka je automatski unutarnji okida, meutim moe biti i runo

upravljano ukoliko je potrebno. Primjerice, vanjski se optiki tahometar koji gleda na

komad trake na vratilu stroja moe koristiti za pruanje podataka o fazi, a impuls

tahometra bit e okida. Postupak vremenskog sinkronog uprosjeivanja (koristi se za


31/129



poboljanje vremenske domene - priguuje se buka) potrebno je pokretati impulsom

tahometra.

e) irina frekvencijskog pojasa i rezolucija. Os frekvencije spektra ima unaprijed

odreeni broj digitalnih uzoraka. Za odravanje po stanju uobiajeno je dafrekvencijska rezolucija sadri set od 400 uzoraka. Veina ureaja za analizu strojeva

mogu pruiti 3 200 uzoraka i vie, ime se moe dobiti spektar bolje frekvencijske

rezolucije. Iako se ovo moe initi korisnim, zapravo samo produuje vrijeme obrade

signala i time uvelike usporava brzinu obrade podataka. Dakle, za kvalitetnu

frekvencijsku rezoluciju treba imati na umu da e sebrzina obrade podataka uvelike

smanjiti kao i prostor za digitalnu pohranu podataka. Takoer, i irina frekvencijskog

pojasa je kompromis. Iako bi moglo biti korisno da spektar brzine pokriva pr. 2 000

Hz, sa spektrom od 400 uzoraka rezolucija bi bila oko 5 Hz po uzorku. To je

poprilino neprihvatljivo za veinu namjena.

3.3. Veza izmeu frekvencije i vremena

Do sada je razmatran proces pretvaranja iz vremenske domene u frekvencijski spektar.

Prije nego li se krene dalje bilo bi korisno razmotriti neke osnovne vremensko-frekvencijske

veze.

3.3.1. Dominantna pojedinana frekvencija

Tamo gdje je izvor vibracija veim dijelom sinusoidalnog oblika veza izmeu

vremenske i frekvencijske domene izgleati e kao naslici prikazanoj dolje [Slika 7.].

Slika 7. Sinusoidalna frekvencija[15]


32/129



Ovaj tip signala karakteristian je za neuravnoteenost ili vratila gdje je sila koja uzrukuje

vibraciju povezana s rotacijom vratila.

3.3.2. Udarno optereenje

Udarno optereenje se moe smatrati suprotnim od pojedinanog frekvencijskog

signala jer su do nekog stupnja sve frekvencije prisutne. Moe biti nekoliko varijacija u

karakteru. 'Savreni'udar e proizvesti energiju du spektra kao to je prikazano na slici 8.

dijagram gore. To je princip testa s ekiemkoji se koristi kako bi se uzbudile i identificirale

strukturne rezonancije.[15]

Kod strojeva udari su ponavljajui i periodini kao oni koji proizlaze iz labavosti ili

slomljenog zuba zupanika. U tom sluaju spektar e biti bogat harmonicima rasporeenih po

ponavljajuoj frekvenciji kao to je prikazano na slici 8 dijagram ispod.

Slika 8. Savrena udarna frekvencija (gore) i ponavljajue frekvencije (dolje)[15]

3.3.3.

Trapezni val

Negdje izmeu sinusoidalnog vala i ponavljajuih udarnih valova nalazi se trapezni

val. Ovo je idealistiki koncept koji se rijetko koristi. Karakterisnini uzorak ima neparne

redove u spektru koji se smanjuju po amplitudi [Slika 9.].


33/129



Slika 9. Trapezni val u frekvencijskoj i vremenskoj domeni[15]

Ovakav uzorak se moe vidjeti kod nekih sluajeva labavosti i necentriranosti i bit e vrlo

uoljivu vremenskoj domeni.

3.3.4. Modulacija

Jedinina frekvencija (prijenosna frekvencija) mijenjat e se po amplitudipri nioj

frekvenciji. Primjer je vratilo koje u sustavu zupanika uzrokuje da mrea frekvencija bude

promijenjena po amplitudi pri rotacijskoj frekvenciji vratila.

Slika 10. Modulacija[15]

Prijenosna frekvencija izgleda kao sinusni val, ali ima manje komponente s obje strane

poznate pod nazivom sidebands - boni pojas [Slika 10.]. Razmak izmeu prijenosne


34/129



frekvencije i bonih pojaseva je frekvencija koja odgovara vremenskom periodu modulacije.

Ovo je izrazito moan alat pri dijagnostici kvarova na zupanicima.[15]

3.4.

Rezonancija dinamikih sustava

3.4.1. Rezonancija

Razine vibracija koje proizlaze iz prisilnih vibracija na strojevima koji su dobro

dizajnirani, proizvedeni, izbalansirani, montirani i poravnati su obino poprilino niske i duge

te se s mehanikog stajalita moe se oekivati sasvim dobar vijek trajanja. Ponekad nastaju

situacije u kojima masa,priguenje i krutost mogu proizvesti vrlo nepoeljne rezultate.

Ako se izjednadbe(1)spoetka ukloni vanjska pobuda, dobiva se sljedea situacija[15]:

; . (2)Ova jednadba definira slobodno gibanje mase kao samostalni sustav, a njeno rjeenje eza

neko vrijeme t definirati vlastitu frekvenciju sustava. Koristan nain razumijevanja sustava

jest grafiki prikaz. Ako se uzme da je koeficijent priguenja c tako mali da se moe

zanemariti,jednadba se moe preblikovati[15]:

. (3)Ako se napravi grafpomou prethodnih vrijednosti, dobije se situacija sa slike 10. Treba imati

na umu da su negativne i pozitivne vrijednosti nametnute zbog jednostavnosti.


35/129



Slika 11. Ovisnost frekvencije o sili[15]

U sjecitu gdje su vrijednosti jednake, bilo kakva sila kojom se djeluje na toj frekvenciji

uzrokovat e gibanje sustava pri beskonanoj amplitudi. To bi dovelo do samounitenja. Ovaj

sluaj je poznatpod nazivnom vlastita frekvencija sustava, a koincidencija uzbude s vlastitom

frekvencijom smatra se rezonancijom[15].

Naravno, ovdje je pretpostavka bila da nema priguenja pa se tono moe zakljuiti koja je

njegova svrha. Iako se brzina poveava poprilino sporo koeficijenti priguenja imaju

znaajan utjecaj pri apsorpciji energije kako ne bi dolo do samounitenja sustava.

Vibracija koja se javlja pri vlastitoj frekvenciji zove se slobodna vibracija i svoju korist

pokazuje svakodnevnim stvarima kao to su zvona, glazbeni instrumenti i, pri puno veim

frekvencijama, radio postaje[15].

Svi su zasigurno vidjeli video snimak Tacoma mosta u Washingtonu. U tom sluaju je

uzbuda odgovarala izrazito slabo priguenoj vlastitoj frekvenciji mosta, to je dovelo do

destruktivnih amplituda vibracija.

Pojaanje vibracija zbog rezonancije strojeva ili struktura dogaa se vrlo esto i veinom je to

odraz loeg razmatranja dizajna. Strunjaci na podruuju vibracija zarauju jako puno

rjeavajui pobleme sa strojevima i strukturne probleme koji proizlaze iz rezonancije.


36/129



3.4.2. Upravlj anje rezonancijom

Klasina krivulja razonatnog sustava prikazana je na sljedeem dijagramu[Slika 12.].

Dok se frekvencija neke sile pribliava vlastitoj frekvenciji sustava , amplituda vibracija se

poveava. To podruje je poznato pod nazivom zona krutosti (rigid zone) i opisuje ponaanje

veine strojeva vrsto privrenih vijcima na velike betonske temelje[15].

Temelji slue kako bi se dijelovi konstrukcije preko njih oslonili o tlo, odnosno da bi se

djelovanja na konstrukciju prenijela na tlo. Tlo je u pravilu bitno meki i slabiji materijal od

materijala od kojih je izgraena konstrukcija. Temelj kao prijelazni dio slui za preraspodjelu

unutranjih sila vitkih i tankih elemenata konstrukcije (stroja) na velike zone tla.[15]

Slika 12. Klasina krivulja rezonancije sustava[15]

Na desnoj stani dijagrama vidi se fleksibilna zona. U tom podruju sile koje nastaju ustroju ne prenose se do temelja nego se veinom raspruju u samom stroju. To je princip

izolacije vibracija o emu e biti rijei u daljnjem tekstu.

Podruje koje treba imati na umu je zona rezonancije u kojoj su vibracije jae i gdje e se

problemi zamora materijala ili dinamikog preoptereenja sigurno pojaviti.Treba uoiti da je

amplituda bilo koje komponente vibracijske frekvencije proporcionalna s mjestom sjecita na

odzivnoj krivulji sustava. U toci maksimalne rezonancije bilo kakva promjena frekvencije

smanjit e amplitudu vibracija. Kako se uzbuda udaljuje od vlastite frekvencije tako se


37/129



ukupna vibracija smanjuje. Krivulja takoer pokazuje da nije mogue pobuditi vlastitu

frekvenciju forsiranjem frekvencija koje su u pola manje ili duplo vee od vlastite frekvencije

osim ako postoje harmonici koji odgovaraju vlastitoj frekvenciji.

Rjeenje kod problema srezonancijom je uglavnom ukruivanje strukture ili stroja. Kao efekt

toga proizlazi poveana vlastita frekvencija. Ponekad moe biti praktino dodati masu kako bi

smanjili vlastitu frekvenciju.

Optimalna ispitivanja i mjerenja za identifikaciju i ispravljanje vlastitih frekvencija su

sljedea:

test ekiem- kako bi identificirali vlastite frekvencije;

Operating Deflection Shape (ODS) - ispitivanja kojima se prouavaju oblici progiba

(vidjeti poglavljeOblik otklona tijekom rada (ODS));

metoda konanih elemenata - raunaju se vlastite frekvencije i usporeuju s

mjerenjima;

testovi pokretanja i zaustavljanja - kako bi se prouavale fazne i amplitudne

promjene.

3.5. Faze

U vibracijskom jeziku faza opisuje vezu izmeu toke na vratilu i valnog oblika

okretanja vratila. Moe biti i odnos u vremenu izmeu dva ili vie valnih oblika jedininih

frekvencija.

Sljedei dijagram [Slika 13.] prikazuje principe mjerenja faze koritenjem jednog kanala

ureaja za analizu vibracija na jednostavnom stroju. Heavy spot definira high spot na

vibracijskom valnom obliku i usporeujui to s impulsom optikog tahometra koji nastajeprolaenjem reflektirajue trake postavljene na bilo kojem mjestu na vratiluuoava se fazna

karakteristika. To su osnove za postupak in-situbalansiranja. Nanoenjem probne teine na

rotor mijenja se lokacija heavy spot-a te se koritenjem jednostavne vektorske raunice

njegova prava lokacija moe nai. Tada se pak moe nanijeti korekcijska masa (uteg) ili se

moe ukloniti masa (postavljanje utega se esto provodi pri balansiraju kotaa na

automobilima jer i mala razlika balansa pri velikim brzinama moe uzrokovati tee

upravljanje automobilom).[15]


38/129



Faza se moe mjeriti i izmeu dvije ili vie simultanih vibracijskih valova koritenjem

multi kanalne opreme za analizu vibracija. Ta tehnika se koristi za proizvodnju fazno-

referentnih vibracijsko amplitudnih dijagrama iz kojih se mogu izraunati operativni oblici

otklona.

Slika 13. Principi mjerenja faze[15]

3.5.1. Fazni pomak na rotirajuim vratilima

Vlastita frekvencija sklopa rotirajuih vratila naziva se kritina frekvencija, a izrazito

veliki otkloni pri kritinoj frekvenciji ima naziv Shaft Whirlodnosno ''lepranje''. Dogaa se

kada je stroj puten u rad i kada mora brzo prei kritinu brzinu vrtnje odnosno vlastitu

frekvenciju vibriranja koja je uvijek puno nia od radne frekvencije stroja. Uzbudu tih

vibracija stvara centrifugalna sila koja je posljedica neuravnoteenosti rotora.

Kritinu frekvenciju vratila nije lako odrediti testom ekiem zbog, o brzini ovisne,

karakteristike krutosti. Ako su ugraeni klizni leajevi, krutost pri radnoj brzini bit e razliita

od krutosti u stacionarnom stanju. Pri kritinoj brzini amplituda vibracija raste do razine

odreene sa stupnjem priguenja. Nedostatak priguenja ponekad moe biti potencijalni

uzronik loma pa se kritine brzine moraju prei brzo.

Strojevi s veim brojem okretaja mogu prei i do tri kritina oblika na istom vratilu.[15]


39/129



Na sljedeoj slici [Slika 14.] je vidljivo kako se kanjenje faze (fazni pomak) na

rotirajuem vratilu ili osovini pomie za 180 stupnjeva dok ide iz zone krutosti (kontrolirana

krutost) u fleksibilnu zonu (kontrolirana inercija). Vratilo se pomie iz rotacije oko svoje osi

ograniene leajevima u rotaciju oko centra svoje mase. Time se najvia toka (high spot)pomie za 180 stupnjeva.

Vratilo koje radi znatno iznad svoje kritine brzinepoznato je pod nazivom fleksibilni rotor5

(omoguuje izrazito savijanje tijekom rada) jer preuzima otklon prema poloaju glavnih

ravnina rezidualne neravnotee.[15]

Slika 14. Fazni pomak na rotirajuoj osovini ili vratilu[15]

Tako je redom na slici :

a) kruti nain rada- vratilo rotira oko svoje geometrijske osi;

b)

brzina se poveava -pojavljuje se fazni pomak izmeu heavy spot-a i high spot-a;

c) pri rezonanciji - heavy spot je 90 stupnjeva iza high spota, sustav je nestabilan;

d) fleksibilni nain rada- vratilo rotira oko teita svoje mase.

Kako bi osigurali da high speed rotor radi s minimalnim otklonom vratila (odnosno

ekscentrinou) proces balansiranja mora biti izrazito temeljit.

5Rotor se smatra fleksibilnim kada radi blizu ili iznad vlastite frekvenicije (kritina brzina), pravilo je smatratirotor fleksibilnim kada radi pri 70 % prve kritine brzine ili bre.


40/129



Rotor 5-stupnjevane centrifugalne pumpe bio bi balansiran ovako[15]:

a) vratilo bi se izbalansiralo s tolerancijom prema sebi;

b) svaki pojedinani impeler6treba se izbalansirati s tolerancijom;

c)

prvi impeler treba biti postavljen na vratilo i taj sklop treba ponovno izbalansirati, s

korekcijama namjetanja impelera;

d) drugi impeler bi se postavio i sklop bi se tada ponovno izbalansirao, s korekcijama na

drugom impeleru

e) postupak se ponavlja pet puta dok se svi impeleri ne postave;

f) na potpuno sklopljenom i izbalansiranom rotoru provodi se korekcija u sluaju

statike neravnotee jednako uz duinu te u sluaju dinamike neravnotee na

krajnjim rotorima.

Rezultat bi trebao biti rotor koji radi izrazito glatko s minimalnim otklonima. Rotor koji je

balansiran na ovaj nain omoguuje da vratilo proe kritinu brzinu s neznatnim poveanjem

vibracija.

6Radno kolo s lopaticama.


41/129



4. PRIMJENA MJERENJA VIBRACIJA ZA PRAENJE STANJA

Kljuna toka u odravanju postrojenja je utvrivanje potrebe za popravkom prije

nego li se pojave kvarovi sa svim trokovima koje nose sa sobom. Bitno je zapamtiti da

odravanje nije samo popravljanje stvari nego adekvatan menadment opreme za vijeme

njenog ivotnoga vijeka.

Utvrivanje potrebe za odravanjem provodi se s jednom ili vie metoda[17]:

od uoenih promjena promatranog stanja ili performansi - provjera stanja;

skretanjem pozornosti na sebe - efektivno korektivno odravanje;

rutinskim ili periodinim pregledima -planirano preventivno odravanje;

iz izmjerene promjene stanja ili performansi - odravanje po stanju.

Ti procesi pridonose veoj mjeri pouzdanosti postrojenja kada se u odravanju primjene u

kombinaciji s vjetinama preciznosti.

Glavni fokus ovog poglavlja je primjena mjerenja vibracija u praenju stanja.

Korektivno odravanje i preventivno odravanje su esencijalni dio svakog programa

odravanja i ovdje se nee detaljno razmatrati.

4.1. Provjera stanja

Provjera stanja (condition checking) je procedura s ogromnim potencijalom, ali se

esto zanemaruje ili se ne prepoznaju mogunosti koje nudi.

Rukovodilac postrojenja, koritei se nekim osnovnim instrumentima koji mu pomau u

prepoznavaju greaka, pregledava i prijavljuje ono to vidi, uje ili osjea prolazei kroz

postrojenje. Upravitelj postrojenja je prva kontaktna osoba osoblja praenja stanja. U

postrojenjima gdje je ta uloga slubeno priznata i gdje se od te osobe oekuju povratne

informacije te se nakon toga djeluje, dakle, u takvim se postrojenjima moe vidjeti znaajan

porast pouzdanosti sustava.[17]

Treba obratiti panju na tri esencijalna elementa:

uloga je slubeno priznata, to ukljuuje i adekvatnu izobrazbu,

savjet ili povratna informacija se oekuje i postoji postupak za to,


42/129



informacija se prima na znanje i prema njoj se djeluje.

Provjera stanja nee biti uinkovita metoda ukoliko je voenje postrojenja loe, ako

postrojenje nije isto i uredno.

Kod pristupa odravanju kao to je TPM (Total Productive Maintenance),rukovoditelj

odravanja postrojenja i odravatelji su formirani u grupe, a rukovoditelj je treniran i od njega

se oekuje da obavlja osnovne rutine preventivnog odravanja i pregleda uz potporu osoblja

odravanja. Ovaj koncept timskog rada se pokazao kao vrlo uinkovit kada su svi gore

navedeni elementi na svom mjestu. TPM danas ima znaajnu ulogu pri ocjenjivanju poduzea

i jedan je od glavnih koncepata koji se uzimaju u obzir pri odluivanju o izvrsnosti poduzea.

[17]

4.2. Odravanje po stanju

Osnovni principi odravanja po stanju su[17]:

mjerenje i analiza vibracija;

analiza stanja ulja i istroenosti;

termografija;

kontrola bez razaranja (NDT -Non Destructive Testing);

uinak, npr. kod mjerenja protoka.

U postrojenjima u kojima se praenje stanja analizom vibracija rutinski provodi, obino se

koristi termografija i analiza ulja. Do nedavno, rezultate svih mjerenja bilo je teko povezati i

staviti u kombinirano izvjee. To se mijenja sa sve veim naglasnom na ''integrirano praenje

stanja'', gdje alarmo staje koje je proizalo iz jedne metode daje razlog da se pronau dokazi o

kvaru s drugim metodama. Kvalitetnija prognoza preostalog ivotnog vijeka je rezultat

integriranih programa.

4.3. Mjerenje vibracija

Mjerenje i analiza vibracija je dugi niz godina bila najpopularnija tehnika za praenje

stanja postrojenja jer[17]:


43/129



uinkovito je pri detektiranju irokog pojasa defekata stojeva;

otkrivanje kvara je dovoljno rano kako bi se mogle poduzeti korektivne mjere;

kao dijagnostiko sredstvo moe se koristiti za identificiranje specifinih kvarova

strojeva;

tehnika je u sutini nerazarajua i moe se obavljati dok je postrojenje u pogonu;

mogu se primijeniti razliiti stupnjevi sofisticiranosti instrumenata i tehnike;

relativno niska cijena pretvornika ini ovakvu instalaciju za praenje stanja

atraktivnom;

u jednostavnim uvjetima 20 % trokova instrumentacije i vjetina moe se iskoristiti

za otkrivanje 80 % moguih kvarova;

brzo se primjenjuje za in-situbalansiranje.

4.4. Praenje stanja vibracija sustava

Danas veina sustava za praenje stanja obuhvaa[17]:

sonde -prenosive ili ugraene;

instrument za prikupljanje podataka (data kolektor);

data kolektor firmware (softver koji je ugraen u hardverski ureaj).

Softver je dostupan u razliitim stupnjevima sofisticiranosti i razliitom cjenovnom rangu.

Izbor sustavo ovisi o kompleksnosti strojeva koji se testiraju, o vjetinama rukovodioca i

stupnju rizika na koji smo spremni. Ti faktori su relevantni ne samo rukovodiocima

odravanja unutar poduzea ve i ugovornim odravateljima.

Postoji bezbroj jednostavnih runih instrumenata za testiranje vibracija i/ili leajeva.

Takvima je mjesto unutar programa testiranja, ali za potrebe praenja stanja imaju ogranienu

vrijednost jer je potrebno runo spremanje podataka.

4.4.1. Sonde

Svi data kolektori dolaze s prenosivom sondom (akcelerometar) povezan sa spiralnim

kabelom. Montiraju se magnetom, uvijanjem ili ljepljenjem, a mogu se i runo drati iako to

nije preporuljivo. Zbog sigurnosti ili pristupanosti, sonde se trajno privruju na strojeve s


44/129



kabelom koji vodi do mjesta prikljuenja. Industijska norma kae da se trebaju koristiti

akcelerometri s integriranim pojaalom (ICP - Integrated Circuit Piezoelectric) izlazne

osjetljivosti od 100 mV/g. Kod posebne primjene, kao to su st rojevi koji rade pri manjem

broju okretaja, bit e potrebna sonda drugih karakteristika.[17]

Montiranje sonde je najslabija karika cijelog sustava mjerenja. Ako je sonda loe montirana,

ni najsofisticiraniji i najskuplji ureaj data kolektora i softvera nita ne znae.

Praenje stanja ovisi o minimiziranju greaka u ponovljivosti prikupljenih podataka i potreban

je veliki trud kako bi se to postiglo.

Sluanje nemodificiranih vibracija preko slualica omoguuje inenjeru da identificira

kada postoji neprikladno montirana sonda, oteeni kabel ili konektor. To je godinama

standardna procedura, no, naalost, veina proizvoaa data kolektora nisu prihvatili ovaj

koncept.

Za shvaanje problema neizvjesnosti pri primjeivanju promjene najbolje je razmotriti

sljedei dijagram [Slika 15.].

Slika 15. Problem neizvjesnosti pri primjeivanju promjene[17]


45/129



4.4.2. Data kolektor

Data kolektori su tzv. 'magine elektrine kutije' koje su sposobne izvesti veinu

trikova za koje su 80-tih godina bili potrebni poprilino veliki elektrini instrumenti.

Najjednostavniji data kolektor e samo prikupljati irokopojasne ili ukupne mjerne

vrijednosti, za nie frekvencije mehanikog stanja (vibracijska brzina) i vie frekvencije

stanja leajeva (ubrzanje). Mogu biti izrazito uinkoviti za monitoring osnovnih strojeva gdje

ne postoji veliki rizik. No treba imati na umu ogranienja irokopojasnog mjerenja. Te

sofisticirane i esto koritene 'kutije' e prikupiti irokopojasne vrijednosti, FFT podatke i

vremenske valove, a uz sve to imaju i mogunost ispitivanja leaja.[17]

Ovi instrumenti imaju ICP opskrbu snage za akcelerometar, ugreena pojaala kao i

mogunost napajanja stroboskopa i drugih dodataka. Veina njih ima i monitor za

prikazivanje prikupljenih podataka. Imaju i mogunost ''massaging-a'' podataka pa se u tom

sluaju koriste vie kao samostalni dijagnostiki ureaji i analizatori.

Data kolektori se mogu smatrati analizatorima frekvencije, pruaju mogunost

prikupljanja i analiziranja vremenske i FFT domene s bilo koje sonde koja alje dinamiki

signal, npr. tlak, buka, vibracija ili naprezanje. Takoer su sposobni prikupiti i pohraniti

podatke sa sondi koje puaju samo DC signal.

Obino imaju

Documents

13 09 2013 Protic Tanja- Odrzavanje Na Temelju Analize Vibracija