Diagnostyka.doc

1.     CZUJNIKI DRGAŃ

W zastosowaniach technicznych ogromną popularnością cieszą się czujniki piezoelektryczne, służące do pomiaru drgań.

Zasada działania: element, który na skutek przyłożenia siły generuje ładunek g(t) jest to materiał monokrystaliczny lub wyroby ceramiczne. Zasada działania polega na tym, że odkształcenie kryształu piezoelektrycznego przez przyłożoną siłę powoduje powstanie napięcia wyjściowego g(t) proporcjonalnego do wartości tej siły. Element piezoelektryczny obciążony masą bezwładną, służy jako przetwornik drgań, gdyż siła nadaje masie przyśpieszenie proporcjonalne do generowanego ładunku.

Tego typu czujniki przyśpieszeń nie wymagają zasilania i nie posiadają żadnych cześći ruchomych. Cechują się bardzo dużym zakresem dynamicznym oraz dużym zakresem mierzonych częstotliwości. Pasmo przenoszenie czunika zawiera się w granicach od kilku herców (2Hz) do kilkudziesięciu kiloherców zwykle 0.3-0,5 częstotliwości drgań własnych masy czujnika. Można je mocować w dowolnym kierunku.

2.     Diagnostyczny system eksploatacji

3.      DLACZEGO DRGANIA DOBRZE ODZWIERCIEDLAJĄ STAN MASZYNY

Drgania – okresowe zmiany stanu układu dokoła położenia równowagi pod wpływem energii (siły) dostarczanej do tego układu

Drgania (określone, nieokreślone) (O – okresowe, nieokresowe) (NO – stacjonarne, niestacjonarne)

Drgania dobrze odzwierciedlają stan maszyny ponieważ są bardzo dobrym nośnikiem informacji. Porównując wykresy drganiowe nowej maszyny oraz po intensywnej jej eksploatacji jesteśmy w stanie wyczytać iż w maszynie dokonały się procesy których nie widać gołym okiem.

4.     Diagnostyka a niezawodność maszyn

Niezawodność – jest to zespół właściwości które opisują gotowość obiektu i wpływające na nią: nieuszkadzalność, obsługiwalność i zapewnienie środków obsługi

Do diagnozowania aktualnego stanu niezawodnościowego niezbędna jest informacja z wielu przedziałów czasowych, znajomość skutków uszkodzeń, wykonanie działań.

Do wygenerowania diagnozy niezbędne są wieloletnie banki informacji o uszkodzeniach maszyn.

5.     DRGANIOWA KRZYWA OBIEKTU

Wykres – poziom wibracji, czas

(nowa maszyna – malejąco, wstępny okres obciążenia – lekko rosnąco, planowany przegląd maszyny – rosnąco, punkt – stwierdzenie konieczności naprawy, rosnąco, punkt – naprawa obiektu, awaria, malejąco)

6.     ETAPY ISTNIENIA MASZYNY

Każda maszyna przechodzi cztery fazy swego istnienia:

- wartościowanie (C)

- konstruowanie (K)

- wytwarzanie (W)

- eksploatacja (E)

7.     FUNKCJA STERUJĄCA DIAGNOSTYKI TECHNICZNEJ

Funkcja sterująca diagnostyki w utrzymaniu zdatności maszyny polega na:

- ocenie aktualnego stanu technicznego maszyny

- eliminacji niezdatnych a więc niebezpiecznych maszyn z użytkowania

- zapobieganiu uszkodzeniom lub nagłym zmianom

- prognozowaniu przyszłego stanu maszyny

8.     KORZYŚCI ZE STOSOWANIA DIAGNOSTYKI

Diagnostyka techniczna – ma za zadanie ocenę własności stanu technicznego maszyn oraz ocenę własności wytworów maszyny.

Diagnostykę możemy podzielić na 3 etapy:

- generowanie

- diagnozowanie

- prognozowanie

Diagnostyka kształtuje jakość maszyny we wszystkich fazach jej istnienia.

9.     kształtowanie podatności diagnostycznej maszyn

Podatność diagnostyczną należy rozumieć właściwość, które charakteryzuje przystosowanie obiektu do realizacji procesu diagnostycznego, czyli ciągu operacji zmierzających do uzyskania informacji, umożliwiających podjęcie decyzji o jego stanie, użytkowania jak i obsłudze.

Kształtowanie podatności diagnostycznej na etapie eksploatacji obiektów odbywać się może poprzez doskonalenie metod i algorytmów diagnozowania, jak również udoskonalanie środków- urządzeń i aparatury diagnostycznej.

Składowe podatności:

- diagnozowalność

- technologiczność diagnostyczna

10. MASZYNA JAKO SYSTEM PRZETWARZANIA ENERGII I JEJ MOŻLIWOŚĆ   DIAGNOZOWANIA

Można przeprowadzić diagnozowanie na wiele sposobów:

- diagnozowanie przez obserwację procesów roboczych

- diagnozowanie poprzez badanie jakości wyrobów

- diagnozowanie przez obserwację procesów towarzyszących

11. MIARY PROCESU DRGANIOWEGO

Najczęściej stosowane miary amplitud są obliczanie i mierzone na podstawie następujących definicji:

- wartość skuteczna

- wartość średnia

- wartość szczytowa

12. MODEL GENERACJI SYGNAŁÓW

13. MODEL mechaniczny i energetyczny maszyny

14. STRATEGIE EKSPLOATACYJNE

·         Od uszkodzenia do uszkodzenia (zalecana przy przestoju=0, wymiana elementu dopiero po uszkodzeniu)

·         Według Resursu (potencjału eksploatacyjnego) (okresowość wymiany, nie patrzy się w jakim stanie jest element)

·         Według Stanu (wymiana elementu następuje po określeniu stanu, gdy element przekroczył stan graniczny, duży koszt)

·         Według Efektywności (rachunek ekonomiczny – starzenie maszyn wyprzedza ich zużycie fizyczne)

·         Mieszana (Resurs i Stan)

·         Monitorowanie (duży koszt)

15. procesy robocze w diagnozowaniu maszyn

- Przetwarzanie energii chemicznej w pracę mechaniczną (temp. spalania, zużycie paliwa, podciśnienie)

- Przetwarzanie energii w energię elektryczną (napięcie, rezystancja, natężenie)

- Przetwarzanie energii elektrycznej w pracę mechaniczną (moc, napięcie, prędkość obrotowa)

- Przetwarzanie energii kinetycznej w ciepło ( siła hamowania, droga hamowania)

- Przenoszenie energii (sprawność mechaniczna, moment na wyjściu)

- Zwiększanie energii

16. PROCESY TOWARZYSZĄCE W DIAGNOZOWANIU MASZYN

- Termiczne (temperatura, zmiany temperatur)

- Elektryczne generowanie przy tarciu (częstotliwość, amplituda)

- Egzoemisja elektronów (ilość elektronów)

- Starzenie środków smarnych (lepkość, gęstość)

- Wibroakustyczne (miary: amplitud, częstotliwości, czasu)

17. STANY DIAGNOSTYCZNE MASZYN

Stan zdatności - maszyny to stan, w którym maszyna może realizować funkcje zgodne z wymaganiami sformuowanymi w dokumentacji technicznej.

Stan niezdatności

Stan niezdatności.

Stan - w danej chwili t wyznacza zbiór cech stanu lub/i parametrów diagnostycznych istotnych dla jednoznacznego określenia stanu maszyny.

18. TESTY DIAGNOSTYCZNE

19. Uszkodzenia maszyn

Uszkodzenie obiektu nazywa się zdarzenie polegające na tym, że co najmniej jedna z cech obiektu przestaje spełniać wymagania dotyczące jego poprawnego działania.

- Krzywa wannowa

- Uszkodzenia przypadkowe (nagłe)

- Uszkodzenia zużyciowe (naturalne)

- Uszkodzenia częściowe

- Uszkodzenia zupełne

- Uszkodzenia niezależne

- Uszkodzenia zależne

   Definicje na str. 120-123.

20. WYBÓR MIAR ZORIENTOWANYCH USZKODZENIOWO.

sTR. 123-127.

21. Wybór punktów diagnostycznych

Czujniki należy umieszczać jak najbliżej miejsca powstania symptomu ponieważ materiał konstrukcyjny cechuje się zawsze jakimś tłumieniem. Niweluje się szumy.

Drugi powód to właściwości rezonansowe konstrukcji obiektu, stąd też miejsce pomiaru powinno być wybierane z uwzględnieniem miejsc w których nie występuje rezonans.

22. zadania diagnostyki technicznej w etapach istnienia maszyny

23. zAGROŻENIE DRGANIOWE.

24. zAGROŻENIE HAŁASOWE.

25. ZAKRES PRZENOSZENIA CZUJNIKÓW DRGANIOWYCH.

Pasmo przenoszenie czunika zawiera się w granicach od kilku herców (2Hz) do kilkudziesięciu kiloherców zwykle 0.3-0,5 częstotliwości drgań własnych masy czujnika. Można je mocować w dowolnym kierunku.

26. ZESPÓŁ DIAGNOSTYCZNY W ZAKŁADZIE.

27. ZJAWISKO PIEZOELEKTRYCZNE.

Element, który na skutek przyłożenia siły generuje ładunek g(t) jest to materiał monokrystaliczny lub wyroby ceramiczne. Zasada działania polega na tym, że odkształcenie kryształu piezoelektrycznego przez przyłożoną siłę powoduje powstanie napięcia wyjściowego g(t) proporcjonalnego do wartości tej siły. Element piezoelektryczny obciążony masą bezwładną, służy jako przetwornik drgań, gdyż siła nadaje masie przyśpieszenie proporcjonalne do generowanego ładunku.