Своевременное обнаружение проблемы в состоянии оборудования — это половина успеха. Ранняя диагностика помогает избежать поломок, ремонта и простоев, сэкономить время и деньги и, что самое важное, обеспечить безопасность жизни и здоровья работников.
Что такое вибрация и почему её нужно измерять?
Вибрация (от латинского «vibrāre» — «трясти») — это механическое явление, при котором вокруг точки равновесия происходят колебания. Этот процесс может быть детерминированным, если колебания можно точно охарактеризовать (например, периодическое движение маятника), или случайным, если колебания можно анализировать только статистически (например, движение шины по гравийной дороге).
Вибрация может быть желательной: например, движение камертона, язычка духового инструмента или губной гармошки, мобильного телефона или конуса громкоговорителя.
Однако во многих случаях вибрация нежелательна, тратя энергию и создавая нежелательный звук. Например, вибрационные движения двигателей, электродвигателей или любого рабочего механического устройства обычно нежелательны. Такие вибрации могут быть вызваны дисбалансом вращающихся частей, неравномерным трением или сцеплением зубьев шестерёнок. Аккуратные конструкции обычно минимизируют нежелательные вибрации.
«Когда зарабатываешь на новый печатный станок, нас не интересует старый!»
Наше общение с различными типографическими компаниями за последние 30 лет выявило общую тенденцию. Примерно за шесть месяцев — год до ожидаемой продажи оборудования владелец обычно снижает расходы на обслуживание. Владелец предполагает, что следующий владелец покроет эти расходы. Но факт в том, что это приводит к быстрому разрушению машины.
Ещё одним фактором, влияющим на надёжность печатного оборудования, является то, насколько хорошо подготовлена основа пола. Надёжный поставщик всегда предоставляет покупателю план монтажа оборудования, которое он продаёт. И для большинства печатных машин там обычно указаны следующие параметры:
Максимальная статическая нагрузка на площадь, занимаемую машиной (максимальное давление на опорную поверхность) — 120 Н/см²
Компонент динамической нагрузки (включая вибрационную нагрузку) — 3 %.
В то же время есть сотни случаев, когда владелец типографии экономил на фонде. Усиленная вибрация приводит к спонтанному откручиванию гайок и быстрому износу подшипников (машина начинает издавать характерный гул). И самое главное — она начинает подпрыгивать во время работы, что приводит к многочисленным проблемам с печатью. Какой следующий шаг? Продать его, конечно!
Владелец компании, случайно купивший такую «проблемную» машину, будет уверен, что ему не повезло. Но подержанное оборудование не обязательно означает надёжность бренда. Это то, что вы унаследовали от предыдущего владельца…..
При проверке печатного оборудования необходимо обращать внимание на компонент вибраций. В конце концов, машина, которая стояла на проблемном фундаменте 5-7 лет, несмотря на низкий пробег, может изнашиваться гораздо больше, чем аналогичная машина с пробегом 300 миллионов отпечатков, но установлена в полном соответствии с правилами.
И здесь современные устройства — вибраметры — готовы нам помочь. Как именно эти устройства позволяют выявлять дефекты, каковы их преимущества по сравнению с другими методами?
«Взгляд внутрь» продукт
Очевидно, что существует устойчивый спрос на технические решения, направленные на выявление дефектов в различных отраслях. За последние десятилетия эти технологии прошли большой путь эволюции: от визуального наблюдения до использования высокотехнологичных устройств и методов неразрушительного контроля. Вибродиагностика и мониторинг, позволяющие «заглянуть внутрь» продукт или конструкцию, относятся к таким технологиям. Если что-то не так, датчик будет показывать разные изменения в зависимости от характера отказа.
Во-первых, фиксируется увеличение вибрации. В течение мониторинга вы заметите постепенное или внезапное увеличение вибраций. Повышенные уровни ускорения и скорости вибрации в разных частях машины указывают на поломку, а более детальное изучение спектральных компонентов, фаз и других параметров позволяет выявить повреждения или дисбаланс отдельных частей оборудования. Для таких измерений используются виброметры с различными функциями (количество каналов, фильтры, спектральный анализ). Существуют даже стационарные системы мониторинга вибрации для круглосуточного мониторинга состояния, которые устанавливаются на производственной площадке и контролируют ключевые части оборудования.
Вот
существуют несколько параметров для измерения вибрации: ускорение вибрации, скорость вибрации и смещение вибрации. В первом случае мы можем получить информацию о состоянии внутренних частей, которые сами вызывают вибрации, например, подшипников.
Ускорение вибрации измеряется в m/s².
Скорость колебания — это скорость движения точки отсчёта вдоль оси измерения. Этот параметр показывает влияние вибрации на опоры оборудования и измеряется в мм/сек.
Наконец, вибрационное смещение определяет пределы смещения точки отсчёта из-за вибрации.
Современные цифровые виброметры могут измерять ускорение и смещение вибраций, а более сложные анализаторы вибраций также могут измерять скорость вибрации.
Диагностика в реальном времени
Ещё одним важным преимуществом технологии является возможность диагностики оборудования во время его работы. Вибродиагностика эффективна для машин с вращающимися элементами (устройство определяет дисбаланс), катными подшипниками (определяет степень износа), гидравлическим оборудованием (степень износа), электромотором (ослабление крепеж обмотки статора и т.д.), что соответствует конструкции станочного оборудования.
В то же время существует несколько методов диагностики вибраций.
Первый из них — оценка технического состояния по общему уровню вибрационного сигнала. Это метод, который у нас есть возможность использовать для краткосрочной инспекции оборудования. Его преимущества включают простоту и, как следствие, отсутствие необходимости в обучении персонала. Однако у него есть серьёзные недостатки. Ключевой из них заключается в том, что многие дефекты обнаруживаются на поздней стадии, что увеличивает затраты и в значительной степени сводит на нет преимущества диагностики вибраций.
Второй метод, диагностика по спектральным диаграммам, позволяет их идентифицировать в процессе разработки. Но этот метод требует длительного измерения и, что самое важное, очень дорогого специального спектроанализатора для получения спектра амплитуды и обученного персонала для его анализа. </p>
Кроме того, исследователи называют несколько других методов, которые мы просто перечислим, среди которых — диагностика по соотношению пик/фон вибрационного сигнала; Диагностика вибраций с помощью энергетического спектра, функции автокорреляции, мерцающего шума, акустического излучения и т.д. Самые важные из этих методов следующие.
Во время инспекции печатного оборудования мы можем измерять только те параметры, которые имеем на момент проверки. Поэтому, если заказчик согласен, осмотр оборудования следует повторить: первый раз — незадолго до подписания контракта, второй — непосредственно перед разборкой. Тогда мы можем сравнить результаты и сделать выводы.
Какие единицы печатного оборудования следует проверять?
Все детали с подшипниками, напрямую влияющими на качество и скорость печати, должны быть проверены. Сюда входят компрессоры, головка подачи (только помните, сколько стоит приводной коленчатый вал головки Heidelberg), печатные устройства в области подшипников цилиндров, а также блоки чернил и демпфирования печатных станков. А если подшипник валика для чернил легко заменить (даже самим валиком!), усиленная вибрация печатного блока может свидетельствовать о серьёзном износе дорогих шестерёнок, ремонт которого может быть невозможен в условиях типографии….
