Giáo trình kỹ thuật bảo trì công nghiệp

MỞ ĐẦU VỀ KỸ THUẬT BẢO TRÌ CÔNG NGHIỆP 1Lời nói đầu 51 1 GIỚI THIỆU 71 2 KỸ THUẬT GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG 91 2 1 Kỹ thuật giám sát rung động 91 2 2 Kỹ thuật giám sát hạt và tình trạng lưu chất 101 2 3 Kỹ.

Lời nói đầu 1

1.1 GIỚI THIỆU 5

1.2. KỸ THUẬT GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG 7

1.2.1 Kỹ thuật giám sát rung động 9

1.2.2 Kỹ thuật giám sát hạt và tình trạng lưu chất 9

1.2.3 Kỹ thuật giám sát khuyết tật và kiểm tra không phá hủy 10

1.2.4 Kỹ thuật giám sát nhiệt độ 10

1.2.5 Kỹ thuật giám sát âm 10

1.3 CÁCTIÊU CHÍ CHỌN MÁY ĐỂ GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG 11

1.3.1 Chọn máy theo tổn thất năng suất 11

1.3.2 Chọn máy trên cơ sở hư hỏng 11

1.3.3 Chọn máy trên cơ sở an toàn 11

1.3.4 Chọn đối tượng giám sát trong thiết bị 11

CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG 13

2.1 MỞ ĐẦU 13

2.1.1 Ý nghĩa công việc giám sát rung động trong công tác bảo trì 13

2.1 2 Nguyên nhân của rung động 13

2.1.3 Ảnh hưởng của rung động 16

2.1.4 Chẩn đoán và ngăn ngừa các hư hỏng 16

2.1.5 Tính chất của rung động 17

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG 17

2.2.1 Phương pháp giám sát sự thay đổi âm thanh 17

2.2.2 Phương pháp giám sát rung động có tần suất siêu âm 17

2.2.3 Phương pháp giám sát xung va đập 18

2.2.4 Phương pháp giám sát rung động bằng tín hiệu âm 18

2.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG 18

2.3.1 Giới thiệu 18

2.3.2 Các đặc tính của thiết bị đo rung động 19

2.3.3 Lựa chọn thiết bị đo rung động 20

2.3.4 Lắp đặt thiết bị đo rung động 21

2.3.5 Một số thiết bị đo rung động thông dụng 22

2.4 CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ RUNG ĐỘNG 37

2.4.1 Giảm kích thích 37

2.5.2 Tránh cộng hưởng 38

2.4.3 Cách ly rung động 38

2.4.4 Hấp thụ rung động 38

2.4.5 Giảm chấn 39

2.4.6 Cân bằng máy quay 40

CHƯƠNG 3 KỸ THUẬT GIÁM SÁT HẠT 41

VÀ TÌNH TRẠNG LƯU CHẤT 41

3.1 MỞ ĐẦU 41

3.1.1 Giới thiệu 41

3.1.2 Lợi ích của phân tích dầu tại chỗ 45

3.1.3 Những lợi ích của phương pháp phân tích 47

3.1.4 Chi phí tiềm ẩn của việc thay thế chất bôi trơn 47

3.1.5 Tầm quan trọng của chiến lược bôi trơn được lập kế hoạch tốt 48

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT HẠT VÀ TÌNH TRẠNG LƯU CHẤT 49

3.2.1 Phương pháp giám sát bằng bộ lọc thô 49

3.2.2 Phương pháp giám sát bằng bộ lọc tinh 49

3.2.3 Phương pháp giám sát bằng các bộ lọc báo hiệu 50

3.2.4 Phương pháp giám sát bằng bộ lọc toàn phần 50

3.2.5 Phương pháp giám sát dựa vào màu của lưu chất 50

3.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ GIÁM SÁT HẠT VÀ TÌNH TRẠNG LƯU CHẤT 50

3.3.1 Những thông số cần giám sát 51

3.3.2 Bộ lọc 54

3.3.3 Bộ lọc nhiều tầng 54

3.3.4 Thiết bị giám sát tình trạng lưu chất 55

3.3.5 Máy quét hiển vi điện tử 56

3.4 LÀM SẠCH DẦU 56

3.4.1 Xác định tình trạng dầu 56

3.4.2 Độ sạch cần thiết 57

3.4.3 Các phương pháp tách nước trong dầu 58

3.4.4 Những lợi ích từ việc làm sạch dầu 60

3.4.5 Các yếu tố cần thiết khi tiến hành làm sạch dầu 60

CHƯONG 4 KỸ THUẤT GIÁM SÁT ÂM 61

4.1 MỞ ĐẦU 61

4.4.1 Giám sát âm 61

4.1.2 Ưu nhược điểm của giám sát âm 61

4.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 62

4.2.1 Bước sóng và tần số 62

4.2.2 Cường độ âm 62

4.2.3 Miền tần số âm nghe được 63

4.2.4 Miền áp âm nghe được 63

4.2.5 Dạng sóng và giải phân bố tần số 64

4.2.6 Sự truyền âm 66

4.2.7 Các vùng âm 67

4.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ GIÁM SÁT ÂM 68

4.3.1 Máy lưu âm dùng băng từ 68

4.3.2 Máy kiểm tra siêu âm 69

CHƯƠNG 5 KỸ THUẬT GIÁ SÁT KHUYẾT TẬT 77

VÀ KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HỦY 77

5.1 MỞ ĐẦU 77

5.1.1 Mục đích 78

5.1.2 Phân loại và mức độ gây hại của các khuyết tật 78

5.2 KIỂM TRA BẰNG TỪ TÍNH 80

5.2.1 Ứng dụng của phương pháp từ tính trong bảo trì 80

5.2.2 Các yêu cầu và trình tự cơ bản để kiểm tra 81

5.3 KIỂM TRA BẰNG CHẤT THẤM MÀU 82

5.3.1 Sử dụng dầu và bột phấn 82

5.3.2 Sử dụng các chất thấm màu 82

5.3.3 Sử dụng chất thấm phát quang 84

5.4 KIỂM TRA BẰNG DÒNG EDDY 84

5.4.1 Nguyên lý hoạt động 85

5.4.2 Kiểm tra đường ống 86

CHƯƠNG 6 KỸ THUẬT GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ 87

6.1 MỞ ĐẦU 87

6.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ 87

6.2.1 Phương pháp chủ quan 87

6.2.2 Phương pháp khách quan 88

6.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ 88

6.3.1 Băng chỉ thị nhiệt độ 89

6.3.2 Bút nhiệt TMTP 1 90

6.3.3 Nhiệt kế chỉ thị số TMDT 900 91

Lời nói đầu

Sử dụng có hiệu quả máy móc, thiết bị là một nhân tố sống còn cho sự pháttriển công nghiệp, đặc biệt là trong một nền kinh tế đang phát triển như nước ta.Máy móc và thiết bị không những là rất đắt tiền mà trong nhiều trường hợp đềuphải nhập khẩu từ nước ngoài bằng ngoại tệ Khấu hao của máy móc và thiết bịchiếm một phần đáng kể trong tổng chi phí sản xuất Vì thế chúng ta cần phảichăm sóc cẩn thận Trong việc bảo trì máy có tầm quan trọng to lớn vì giúp duytrì máy móc và thiết bị luôn trong tình trạng với hiệu quả và năng suất cao

Nói chung trong ngành công nghiệp của Việt Nam, việc sử dụng máy móccần phảo được cải tiến đáng kể Lý do chủ yếu làm hiệu suất sử dụng máy thấp

là thời gian ngừng sản xuất vì hư hỏng đột xuất và ngừng máy không có kếhoạch Rất cần thiết phải làm tăng tuổi thọ của máy và tăng hiệu xuất sử dụngmáy móc hiện có

Nếu bảo trì kém thì sẽ gây ra nhiều tổn thất về mặt kinh tế như: Thời gianngừng máy tăng lên, hiệu suất sử dụng máy kém hơn, khấu hao thiết bị lớn hơn,chất lượng sản phẩm kém hơn, chi phí lao động cao hơn, hao phí vật liệu nhiềuhơn trong quá trình sản xuất, chi phí sản xuất cao hơn, rủi do tăng lên…

Còn nếu bảo trì có hệ thống thì sẽ tạo ra khả năng to lớn để tiết kiệm tiềnbạc, vật tư và nhân lực Những khoản tiết kiệm này có là nhờ: Giảm thời gian,giảm hao phí vật liệu trong quá trình sản xuất, tăng tuổi thọ thiết bị, giảm thờigian làm ngoài giờ, tối ưu hóa tồn kho phụ tùng, thay thế kịp thời phụ tùng vàmáy móc, duy trì được chất lượng sản phẩm, vận hành đúng cách thiết bị, tối ưuhóa chi phí vận hành máy…

Thật vậy nếu bảo trì đúng cách thì thời gian ngừng máy sẽ giảm đáng kể.Máy móc được chăm sóc trước khi hư hỏng xảy ra Phụ tùng phải được thay thếtrước khi bị hư Bôi trơn phải được làm đều đặn và theo một thời gian biểu Tất

cả những việc này và nhiều hoạt động khác nữa đều nhằm giữ cho thiết bị luôntrong tình trạng vận hành tốt

Để đạt được hiệu quả cao trong công tác bảo trì, cần biết lựa chọn những kỹthuật bảo trì thích hợp, trong đó kỹ thuật giám sát tình trạng là chủ lực

Kỹ thuật bảo trì công nghiệp được biên soạn theo đề cương môn học - Khoa

Cơ khí Trường Đại học Sao Đỏ gồm 6 chương, nhằm phục vụ các học sinh học

Ngành bảo trì và sửa chữa thiết bị cơ khí của khoa Cơ khí và đồng thời cũng làtài liệu giúp những người làm công tác bảo trì trong công nghiệp tìm hiểu và áp

áp dụng những ký thuật bảo trì tiên tiến

Lần đầu tiên biên soạn chắc chắn còn có nhiều thiếu sót trong cuốn giáotrình Tác giả rất mong được đón nhận những ý kiến đóng góp của đồng nghiệp

và quý độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn trong những lần hiệu chỉnhsau Xin chân thành cám ơn

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU VỀ KỸ THUẬT BẢO TRÌ CÔNG NGHIỆP 1.1 GIỚI THIỆU

Do tính cấp thiết ngày càng phức tạp hơn nên đòi hỏi cần phải có những kỹthuật bảo trì mới và nhận thức mới về tổ chức và trách nhiệm bảo trì

Từ xa xưa, chiến lược bảo trì phổ biến là “ Vận hành cho đến khi hư hỏng”

và được gọi là bảo trì không có kế hoạch Nghĩa là không hề có bất kỳ kế hoạchhoặc hoạt động bảo trì nào trong lúc thiết bị đang hoạt động cho đến khi hưhỏng Nếu có một hư hỏng nào đó xảy ra thì thiệt bị đó sẽ được sửa chữa hoặcthay thế

Bảo trì phòng ngừa là hoạt động bảo trì được lập kế hoạch trước và khi thựchiện theo một trình tự nhất định để ngăn ngừa các hư hỏng xảy ra hoặc phát hiệncác hư hỏng trước khi chúng phát triển đến mức ngừng máy và gián đoạn sảnxuất

Kỹ thuật bảo trì rất đa dạng, trong đó hiện đại và có hiệu quả nhất là kỹthuật giám sát tình trạng

Kỹ thuật giám sát tình trạng được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng ngàycàng phổ biến trong công tác bảo trì vì:

- Có thể đoán trước các hư hỏng

- Có thể lập được kế hoạch bảo trì tối ưu

- Khai thác tối đa hiệu quả sử dụng thiết bị, máy móc và hệ thống sản xuất

- Giảm bớt công việc, sự phụ thuộc vào kỹ năng và kinh nghiệm của nhânviên kỹ thuật

- Nâng cao độ tin cậy, khả năng sẵn sàng của thiết bị và dây truyền sảnxuất

Hình 1.1 Trình bày về các loại chiến lược, giải pháp kỹ thuật, phương pháp

và thiết bị bảo trì đang phổ biến hiện nay

TPM Bảo trì

chính xác

Bảo trì cải tiến

RCM

Bảo trì phục hồi

và khẩn cấp

BẢO TRÌ

Bảo trì

phòng ngừa

Bảo trì kéo dài tuổi thọ

Bảo trì Thiết

kế lại

Bảo trì phòng ngừa gián tiếp ( bảo trì trên cơ

sở tình trạng)

Bảo trì phục hồi

và khẩn cấp

Giám sát tình trạng khách quan (dùng các thiết bị, dụng cụ )

Giám sát tình trạng chất lỏng

Giám sát nhiệt độ

Giám sát tốc độ quay

Giám sát khuyết tật

.

Giám sát tiếng ồn

Phân tích hạt

từ chất lỏng bôi trơn

Thiết bị giám sát tình trạng chất lỏng

Thiết

bị giám sát nhiệt

độ

Tốc

độ kế

Tốc

độ kế

Thiết

bị giám sát tiếng ồn

.

Hình 1.1: Phân loại bảo trì

Giải pháp Chiến lược

Giám sát

liên tục

Kế hoạch Kiểm tra

Kế hoạch bôi trơn

Thay dầu

Yêu cầu bôi trơn hàng ngày

Kế hoạch kiểm tra từng ngày

Công việc

khẩn cấp

Quan tâm đến các sai lệch

Máy được bôi trơn

Các lỗi trên máy

Báo cáo công việc

1.2 KỸ THUẬT GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG

Bảo trì phòng ngừa gián tiếp, còn được gọi là bảo trì trên cơ sở tình trạng,hay giám sát tình trạng, được thực hiện để tìm ra các dấu hiệu hư hỏng ban đầutrước khi hư hỏng gây hỏng máy xảy ra Trong giải pháp này, công việc bảo trìkhông làm thay đổi trạng thái của thiết bị

Giám sát tình trạng hoạt động hay ngừng hoạt động Nếu có một vấn đề nào

đó xảy ra thì thiết bị giám sát sẽ phát hiện và cung cấp thông tin để có kế hoạch

sử lý kịp thời với từng vấn đề cụ thể trước khi máy bị hư hỏng Ngoài ra, giámsát tình trạng còn cải thiện hiệu năng của hoạt động của máy đạt mức tối ưu sovới các đặc điểm kỹ thuật ban đầu của máy

* Các mục tiêu của giám sát tình trạng:

- Can thiệp trước khi xảy ra hư hỏng

- Thực hiện công tác bảo trì chỉ khi nào cần thiết

- Giảm số lần hư hỏng và số lần ngừng máy

- Giảm chi phí bảo trì và các chi phí thiệt hai do ngừng sản xuất

- Tăng tuổi thọ của thiết bị

- Giảm chi phí tồn kho và kiểm soát tồn kho có hiệu quả

Kỹ Thuật giám sát tình trạng sử dụng những công nghệ tiên tiến để xácđịnh tình trạng và dự đoán những hư hỏng tiềm ẩn của thiết bị với độ chính xáccao, bao gồm những kỹ thuật cơ bản sau:

Kỹ thuật giám sát rung động

Kỹ thuật giám sát hạt và tình trạng lưu chất

Kỹ thuật giám sát khuyết tật và kiểm tra không phá hủy

Kỹ thuật giám sát nhiệt độ

Kỹ thuật giám sát âm

1.2.1 Kỹ thuật giám sát rung động

Hình 1.3: Công tác giám sát hệ thống thiết bị

- Kỹ thuật giám sát rung động là một phần quan trọng trong kỹ thuật giámsát tình trạng Bởi vì sự rung động của một chi tiết, bộ phận cơ khí mang tínhlũy tiến> Nếu không phát hiện kịp thới điểm xảy ra hư hỏng, từ đó tránh đượccác hư hỏng ngẫu nhiên, các hư hỏng ngoài ý muốn Thông thường các hư hỏngloại này gây tổn thất chi phí rất lớn, nhất là đói với các chi tiết, thiết bị quantrọng.

* Kỹ thuật giám sát rung động bao gồm các phương pháp phổ biến sau đây:

- Phương pháp giám sát âm

- Phương pháp giám sát rung động có tấn số siêu âm

- Phương pháp giám sát xung va đập

- Phương pháp Kurtosis

- Phương pháp giám sát rung động bằng tín hiệu âm

- Phương pháp phân tích quang phổ

- Phương pháp phân dạng rung động

- Phương pháp phân tích tốc đôo tới hạn

- Phương pháp phân tích vị trí và quĩ đạo của trục

1.2.2 Kỹ thuật giám sát hạt và tình trạng lưu chất.

Trong quá trình máy hoạt động, có

rất nhiều nguyên nhân tạo ra các phần

tử nhiễm bẩn và những phần tử này

theo dầu đi khắp noi làm hệ thống

nhanh chóng bị hư hỏng Do đó, để kéo

dài tuổi thọ của hệ thống cần phải thực

hiện việc giám sát hạt và tình trạng lưu

chất

1.2.3 Kỹ thuật giám sát khuyết tật và kiểm tra không phá hủy.

Hình 1.4 Những vi chất trong dầu

Đây là phương pháp giám sát,

kiểm tra mà không phá hủy chi tiết,

thiết bị Do đó, phương pháp này có

nhiều ưu điểm như làm giảm chi phí

sản xuất, tăng độ tin cậy…Kỹ thuật

giám sát khuyết tật và kiểm tra không

phá hủy bao gồm các kỹ thuật sau:

- Kiểm tra bằng từ tính

- Kiểm tra bằng chất thấm mầu

- Kiểm tra bằng dòng Eddy

- Kiểm tra bằng dòng sóng siêu âm

- Kiểm tra bằng quang hoạc và tia phóng xạ

- Kiểm tra rò rỉ

1.2.4 Kỹ thuật giám sát nhiệt độ.

Bất cứ hư hỏng nào của thiết bị cũng

có những báo hiệu riêng Thay đổi nhiệt độ

là một trong những dấu hiệu cơ bán của

hư hỏng thiết bị Vì vậy giám sát nhiệt độ

có thể giúp phát hiện những hư hỏng ban

đầu, tránh dẫn tới hư hỏng cả hệ thống làm

ngừng máy Đối với các hệ thống sấy, hệ

thống làm lạnh, bộ truyền pittoong - xi

lanh, các gối đỡ quan trọng… thì việc giám sát nhiệt độ là cần thiết

1.2.5 Kỹ thuật giám sát âm.

Trong hoạt động sản xuất có rất nhiều

nguồn tạo ra tiếng ồn như: Các động cơ, máy

bơm, máy nén khí, hệ thống thủy kực, khí

nén…Tiếng ồn và sự phát âm không chỉ ảnh

hưởng đến sức khỏe con người mà còn là đáu

hiệu của hư hỏng ban đầu của thiết bị Do đó,

qua giám sát tiếng ồn và phát âm có thể chuẩn

đoán được các hư hỏng ban đầu của thiết bị nhằm tránh được các hư hỏng cả hệthống làm ngừng máy

Hình 1.5 Kiểm tra bằng sóng siêu âm

Hình 1.6 Thiết bị kiểm tra nhiệt độ

bằng laser

Hình 1.7 Một số máy đo âm

1.3 CÁCTIÊU CHÍ CHỌN MÁY ĐỂ GIÁM SÁT TÌNH TRẠNG

1.3.1 Chọn máy theo tổn thất năng suất.

Trong hệ thống sản xuất thì các loại máy sau đây thường gây nên tổn thấtnăng suất cao:

Máy đang hoạt động liên tục

Máy đang liên kết với một đay truyền sản xuất

Máy đang sán xuất với khả năng dự trữ sám phẩm đến các thiết bị khác

1.3.2 Chọn máy trên cơ sở hư hỏng

Cần phải áp dụng kỹ thuật giám sát tình trạng đối với những máy có sảnlượng lớn, thiết bị khó thay thế hoặc rất đắt tiền để tránh những tổn thất nghiêmtrọng cho nhà máy

Những máy có khả năng hư hỏng cao thường:

Hoạt động ở áp suất thấp, nhiệt độ hoặc hiệu điên thế cao

Điều khiển các lưu chất truyền lực lơn

Có những bộ phận có quán tính lớn và tốc độ cao

1.3.3 Chọn máy trên cơ sở an toàn

Ngoài các khía cạnh kinh tế, những máy nào có liên quan đế an toàn đềuđược giám sát để tránh những tai nạn không đáng có về con người và tài sản.Những nguy hiểm có thể phát sinh lý do:

Máy bị phát nổ

Các chi tiết, mảnh vật liệu văng ra do máy gặp sự cố

Các bộ phận của máy không được che kín

Mỗi máy đều có thể có những rủi ro phát sinh nên cần có những qui định về

an toàn khi vận hành và bảo trì máy

1.3.4 Chọn đối tượng giám sát trong thiết bị.

Đối với các thiết bị có ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình sản xuất thìcần phải giám sát tất cả các bộ phận chuyển động quan trọng, thậm trí cả những

bộ phận phụ trợ Thông thường, các bộ phận, chi tiết cần được giám sát là:

Bộ phận có vai trò quan trọng ảnh hưởng đế toàn bộ thiết bị

Bộ phận có chế độ làm việc cao

Bộ phận có thời gian sửa chữa hoặc thay thế dài

Bộ phận có tuổi thọ thấp hơn các bộ phận khác trong thiết bị.

CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG

2.1 MỞ ĐẦU

2.1.1 Ý nghĩa công việc giám sát rung động trong công tác bảo trì

Áp dụng kỹ thuật giám sát rung động nhằm phát hiện kịp thời hư hỏng và

dự đoán thời điểm xảy ra hư hỏng hoàn toàn, hay nói một cách khác là thời điểm

mà chi tiết hoặc thiết bị mất khả năng làm việc Ngoài ra giám sát rung động cònphát hiện và tránh được các hư hỏng ngẫu nhiên, hư hỏng ngoài ý muốn Thôngthường các loại hư hỏng này gây tổn thất chi phí rất lớn, nhất là các chi tiết, bộphận của những máy quan trọng trong hệ thống sản xuất

2.1 2 Nguyên nhân của rung động

Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây rung động cho thiết bị, máy và hệthống sản xuất như:

1- Mất cân bằng

Sự phân bố khối lượng không đồng đều trên bộ phận quay gây nên mất cânbằng Sự phân bố khối lượng không đồng đều được mô hình hóa tại một điểm vàgọi là đốm nặng

Giá trị mất cân bằng = trọng lượng mất cân bằng X khoảng cách từ tâm quay đến vị trí trọng lượng mất cân bằng

Hoặc:

Giá trị mất cân bằng = trọng lượng của đĩa quay X khoảng cách giữa tâm quay với khối tâm

Khi đốm nặng chỉ hiện diện trong một mặt phẳng đơn thì gọi là mất cânbằng tình Có thể phát hiện ra hiện tượng này bằng cách đặt trục rôto lên đồ gácủa thiết bị cân bằng Rôto sẽ tự quay đến khi đốm nặng di chuyển đến vị tríthấp nhất.

Không đồng trục có thể là lệch góc, lệch song song, hoặc lệch kết hợp hailoại hình trên( xem hình 2.3)

Hình 2.2: Hai trạng thái không cân bằng

a, Không cân bằng tĩnh; b, Không cân bằng động

Hình 2.1: Đốm nặng gây mất cân bằng

Khối tâm

Đốm nặng Tâm quay

- Khi một phần của rôto tiếp xúc vào vỏ máy …

Trong khi mỗi trường hợp, tín hiệu rung động sẽ được thể hiện ở một đỉnhbiên độ thấp, thông thường ở khoảng giữa 1 và 10Hz

4- Bánh răng bị mòn

Nếu bánh răng bị mòn, tần số rung động rất cao, pha rung động thay đổi bấtthường và biên độ rung động thấp Hiện tượng này phát sinh trên bánh răng bị

ăn mòn do các các nguyên nhân sau:

- Khe hở dọc theo đường ăn khớp của rộng vành răng tạo va đập khi truyềntải trọng

- Lắp ráp không đảm bảo đồng tâm làm thay đổi thường xuyên chiều sâu ănkhớp của bánh, gây va đập kèm theo tiếng ồn có tần số thấp

5 - Độ rơ của máy

Các chi tiết máy không được lắp đúng quy cách hoặc bị rơ sau thời gianlàm việc khiến chúng va đập với nhau dẫn đến rung động

9 - Sự biến dạng

Trong lắp ráp thiết bị, thông thường người ta không kiểm tra tình trạng bịuốn hay biến dạng gây ra bởi những sai sót do thiết kế hoặc tạo chế tạo chi tiết,phụ tùng đôi khi khuyết tật rất khó phát hiện được Do đó trong giai đoạn thiết

kế cần quan tâm đến cả lực tĩnh và lực động Ví dụ, một giá đỡ máy cần có đủ

độ cứng vững sẽ hạn chế rung động do mômen xoắn của động cơ gây ra

2.1.3 Ảnh hưởng của rung động

Rung động thường gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho người và máy Rungđộng và cộng hưởng có thể làm nứt, gãy các chi tiết đai ốc, bu lông trục… tiếng

ồn, kết quả của rung động tác động đến người vận hành máy trong một thời giandài có thể gây mờ mắt, ù tai, làm việc kém hiệu quả và một số bệnh nghề nghiệpkhác

Rung động không được cách ly sẽ truyền qua bất kì vật rắn nào như sànnhà xưởng, tường, các tường ống…gây ra nhiều thiệt hại

2.1.4 Chẩn đoán và ngăn ngừa các hư hỏng

Có thể phân loại các mức độ hư hỏng theo mức độ rung động như sau :Mức thấp: máy chạy êm

Mức tăng: máy có một số thay đổi về tình trạng của hệ thống cơ khí

Mức cao: máy có một số trục trặc kĩ thuật, đang trong tình trạng xấu

Nếu sự thay đổi mức rung động được phát hiện sớm và được phân tích, thì

có thể can thiệp được để thực hiện bảo trì phục hồi trước khi hư hỏng xảyra.Rung động gia tăng cho thấy hư hỏng đang hoặc sắp xảy ra Mức độ rungđộng càng tăng thì hư hỏng càng trở lên nghiêm trọng.Vì vậy trang bị hệ thốnggiám sát rung động cho máy là rất cần thiết

2.1.5 Tính chất của rung động

Rung động có thể là rung động tuần hoàn, rung động ngẫu nhiên và rungđộng tắt dần, trong đó phổ biến nhất là rung động tuần hoàn

- Rung động của máy có tính tuần hoàn, được xác định qua ba thông số

cơ bản : chuyển vị, vận tốc, gia tốc

- Rung động ngẫu nhiên, thường xảy ra một cách tự nhiên và được đặc

trưng bằng quá trình chuyển động bất thường không bao giờ lặp lại một cáchchính xác

- Rung động tức thời, là rung động không liên tục(tắt dần) Rung động này

có thể là có thể là xung va đập Xung va đập là một rung động có tần số rất cao

và là rung động tắt dần Đo xung va đập là một trong những phương pháp phântích rung động rất phổ biến hiện nay

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG

2.2.1 Phương pháp giám sát sự thay đổi âm thanh

Đây là phương pháp đơn giản và cổ điển nhất để phát hiện hư hỏng trong các

ổ bi, chủ yếu là lắng nghe âm thanh phát ra từ ổ bi

Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản và có chi phí đầu tư thấp.Tuynhiên, phương pháp có một số nhược điểm như: mang tính chủ quan, phân tíchkhông chính xác do không có một bộ đọc và ghi nhận sự thay đổi rung động,phát hiện những ổ bi hư hỏng thường quá trễ…

2.2.2 Phương pháp giám sát rung động có tần suất siêu âm

Phương pháp này thường được dùng để phát hiện các hư hỏng của bạc lótchống ma sát, sử dụng đấu dò áp điện để đo rung động có tần số trong phạm vi

từ 36 ÷44kHz.Tín hiệu rung động thường được thể hiện bằng tai nghe hoặc bộghi số phụ thuộc vào độ lợi của bộ khếch đại

Phương pháp này có một số nhược điểm sau đây:

- Giá trị rung động thể hiện ở tai nghe hoặc bộ ghi số phụ thuộc vào độ lợicủa bộ khuyếch đại

- Hiện nay không có một tiêu chuẩn được xây dựng đối với phương pháp nàynên dễ gặp khó khăn khi phân tích các thông số đo được

- Thiết kế đo siêu âm không thể hiện giá trị chuyển vị, vận tốc, gia tốc củarung động

2.2.3 Phương pháp giám sát xung va đập

Đo xung va đập là một phương pháp đặc biệt để giám sát tình trạng của các

ổ bi Hư hỏng thường gặp ở các ổ bi là các vòng cách hoặc các con lăn của ổ bi

ỡ do mỏi Khi các con lăn qua những vòng có mảnh vụn gây ra xung va đập tần

số cao và truyền ra toàn ổ bi Thiết bị đo thu được các xung va đập này thôngqua đầu dò gia tốc áp điện có tần số cộng hưởng riêng là 33kHz, vì vậy rungđộng bình thường do máy tạo ra không được tiếp nhận

Phương pháp đo xung va đập rất hiệu quả trong việc xác định trạng thái của

ổ bi được áp dụng rất phổ biến trong giám sát tình trạng ổ bi Báo cáo từ các nhàmáy ở Thụy Sĩ cho thấy trong khỏng thời gian 5 năm có khoảng 67 các hưhỏng ổ bi được xác định bởi phương pháp này

2.2.4 Phương pháp giám sát rung động bằng tín hiệu âm

Phương pháp này thường dùng để phát hiện rạn nứt ban đầu của các bộphận máy Khi có viết nứt phát sinh và lan ra, một xung và có cường độ cao sẽxuất hiện và truyền qua vật liệu như một dạng sóng áp suất Đầu dò được gắntrên bề mặt rung động để tiếp nhận do hư hỏng phát sinh và chuyển đổi thành tínhiệu điện Nguồn của sóng hoặc vị trí vết nứt được phát hiện bằng cách sử dụng

ba hoặc nhiều hơn nữa các đầu dò

Phương pháp này được sử dụng để: kiểm tra áp suất của các ống, pháthiện rò rỉ, phát hiện bọt khí, phát hiện các vết nứt do ăn mòn hoặc do mỏi, pháthiện độ không kín khít, phát hiện các hư hỏng trong thành phần của ổ lăn, không

đủ chất bôi trơn, trục bị cọ xát, gãy trục và đĩa…

2.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ GIÁM SÁT RUNG ĐỘNG

2.3.1 Giới thiệu

Ba thông số quan trọng đặc trưng cho rung động là: Chuyển vị trí, vận tốc

và gia tốc

Chuyển vị càng lớn khi tần số rung động càng nhỏ Chuyển vị đáng kể ở

tần số thấp Do đó việc đo chuyển vị thường ít sử dụng trong việc giám sát rụngđộng Chuyển vị biểu hiện mức độ mất cân bằng của máy, nên nó là thông sốchủ đạo cho việc khảo sát cân bằng

Vận tốc rung động có mối quan hệ đơn giản với năng lượng rung động.

Năng lượng rung động phát ra bị tiêu tán bên trong máy do sự va chạm giữa các

bộ phận rung Các lực va chạm này làm tăng nhiệt độ và tốc độ mài mòn Do đó

làm tăng khoảng hở giữa các bộ phận bị rung động cho biết mức độ mài mònhiện tại và dự đoán được mức độ mài mòn trực tiếp sau đó.

Gia tốc rung động càng lớn thì khi tần số rung động càng cao, vì vậy nó

được dùng để kiểm tra những rung động có tần số cao Từ tín hiệu gia tốc có thểsuy ra hai thông số còn lại của rung động một cách chính xác thông qua bộ tíchphân

Khi biết được một trong ba thông số này của rung động thì có thể phântích rung động và chuẩn đoán hư hỏng của máy Vì vậy cần có thiết bị hợp lý để

đo các thông số rung động

2.3.2 Các đặc tính của thiết bị đo rung động

Ba bộ phận cơ bản trong hệ thống đo rung động là:

- Bộ phận chuyển đổi tín hiệu

- Bộ phận sử lý tín hiệu

- Bộ phận hiển thị và lưu giữ tín hiệu

1- Bộ phận chuyển đổi

Thông thường bộ phận này là các cảm biến tiếp xúc hay không tiếp xúc

- Tín hiệu vào của cảm biến gồm hai loại chính là:

- Các đặc tính của rung động: vận tốc, chuyển vị hay gia tốc

- Các tín hiệu tham khảo

- Tín hiệu ra có thể ở dạng điện hóa hoặc số hóa

- Giới hạn đo và độ chính xác của các bộ phận này phụ thuộc: tín hiệu vào,phương pháp đo, khả năng công nghệ của thiết bị

2- Các bộ phận xử lý tín hiệu

Bộ phận xử lý tín hiệu nhận tín hiệu từ bộ phận chuyển đổi, hiệu chỉnh vàxuất ra tín hiệu dạng số cho bộ phận hiển thị Với sự phát triển của ngành chếtạo linh kiện điện tử hiện nay, các bộ phận chuyển đổi có kích cỡ rất nhỏ và độchính xác rất cao

3 - Bộ phận hiển thị và lưu trữ tín hiệu

Hiện nay phổ biến nhất của yếu tố hiển thị là các màn hình, một số ít là cácmáy sử dụng băng từ, hoặc tai nghe thể hiện rung động

Thông thường, bộ phận lưu trữ tín hiệu là các bộ nhớ được đặt trong bomạch của máy hoặc các băng ghi dữ liệu của rung động trong quá trình đo đạc

Ngoài ra, trên thiết bị đo còn có những thiết bị phụ thuộc khác như:

Cáp truyền tín hiệu, các chi tiết để cố

định bộ phận chuyển đổi lên bề mặt rung

động, chi tiết giữ cáp cố định trong hệ

thống, bộ miếng chêm trong máy cân

bằng, đầu nối cáp … Các bộ phận này giúp

cho thiết bị hoạt động thuận lợi và hiệu

quả hơn

Để thể hiện mức độ rung động, thiết

bị hiển thị thường biểu diễn rung động

dưới dạng như: thang lôgarit, thang đo

tuyến tính, dạng quang phổ, dạng âm, dạng

sóng…

Máy đo dung động VM-82

Sử dụng được cho nhiều ứng dụng công

nghiệp Đặc biệt thích hợp để bảo trì và

theo dõi hàng ngày hoạt động của máy móc Thực hiện thí nghiệm trong lúcthiết kế và phát triển máy móc thiết bị

Có thể đo dễ dàng gia tốc (ACC), vận tốc (VEL), và chuyển vị (DISP)

2.3.3 Lựa chọn thiết bị đo rung động

Một số yếu tố chính để lựa chọn thiết bị đo rung động là:

- Không gian và môi trường đo cho phép để lắp đặt thiết bị đo

- Cấp chính xác cần đo

- Phạm vi đo

- Trình độ của người sử dụng

- Giá thành của thiết bị

Đặc tính về giới hạn đo của các thiết bị đo rung động hay đặc trưng của cácloại đầu do khác nhau là:

- Thiết bị đo có bộ chuyển đổi địa chấn đo vận tốc, sử dụng cho dải tần sốtrung bình không đòi hỏi nguồn cấp điện bên ngoài và lắp đặt dễ dàng trên vỏmáy Tuy nhiên, dạng này nên sử dụng cho các máy có tỉ số khối lượng giữa vỏmáy và bộ phận quay thấp Các thông số đo của loại này có thể bị ảnh hưởng bởimôi trường xung quanh như đường ống, các máy móc kế bên…

Hình2.4: Máy đo dung động VM-82

- Các máy đo có đầu do là gia tốc kế áp điện thì các đặc tính như kích thước

và khối lượng nhỏ, được sử dụng cho một dải tần số rất rộng Đặc biệt các máynày dùng tốt cho các tần số cao và dùng trên vỏ máy trong trường hợp tỉ số khốilượng giữa vỏ náy và bộ phận quay là thấp

Khoảng tần số thường áp dụng trên các bộ đo như sau:

- Thiết bị đo dựa trên đo chuyển vị rung động thường được áp dụng đối vớitrường hợp rung động có tần số tấp đến khoảng 10Hz

- Thiết bị đo dựa trên vận tốc rung động thường áp dụng trong dải các tần số

từ 5  2000Hz

- Thiết bị có đầu dò là gia tốc kế có độ chính xác cao và phạm vi đo lớn hơn

từ 1  50kHz

- Các thiết bị đếm xung va đập có mức đo ở tần số rất cao, tần số mà thiết bị

đo có thể cộng hưởng đo được là 32kHz

- Ngoài ra, trong một thiết bị hiện đại có thể đo và phân tíc cả ba dữ liệu đầuvào như trên phạm vi đo rất lớn Một số thiết bị còn có nhiều cấp độ đo

2.3.4 Lắp đặt thiết bị đo rung động

Để đảm bảo thiết bị đo rung động hoạt động tốt cần phải lắp ráp theođúng nguyên tắc của nhà chế tạo đề ra, đặc biệt là bộ phận chuyển đổi rungđộng

Bộ chuyển đổi rung động được cố định với bề mặt rung động bằng một sốcách như:

- Thông qua một chi tiết

trung gian, chi tiết này được cố

định vào bề mặt rung động nhờ

keo dính, nam châm hay mối

ghép ren…

- Được tiếp xúc trực tiếp

lên bề mặt rung động bằng tay,

tốc, vít trên hộp giảm tốc được tháo ra thay vào đó là vít chuyên dùng của thiết

bị, vít này có mối ghép ren ở đầu còn lại, dùng để cố định chuyển đổi

Ngoài ra trong khi lắp ráp bộ chuyển đổi với bề mặt rung động cần phảituân theo một số nguyên tắc như:

- Phương của đầu dò phải trùng với phương rung động

- Bề mặt tiếp xúc của đầu dò phâir tiếp xúc đủ lớn với bề mặt rung động

- Chọn vị trí đo sao cho độ đàn hồi của bề mặt không ảnh hưởng đến thiết

thanh, nhất là trong môi trường có mức

ồn cao Bút đo rung động chỉ thể hiện

biểu diễn rung động nên không thể hiện

được hàm hay đồ thị biểu diễn rung

động Ưu điểm của thiết bị này là dễ sử

dụng, giá thành thấp và tiện lợi Sau đây

là một số loại bút đo rung động:

Hình 2.6: Hướng dẫn đạt đầu dò hợp lý

- Bút đo rung động sendig – 908s

Thiết bị có thể đo được nhiều mức vận tốc rung động thể hiện bằng giá trịRMS, dễ sử dụng và tự động tắt khi không làm việc

Nguồn cung cấp 2pin LR44 hoặc SR44

Khả năng làm việc của một cặp pin: đo liên tục trong vòng 10 giờ hoÆc 400lần Môi trường hoạt động: nhiệt độ 00  400C; độ ẩm  85%

Kích thước 150x22x8(mm)

Khối lượng 55g

- Máy đo rung động cầm tay

SPM – VIP 10

Thiết bị này được dùng để đo chu

kỳ rung động, kiểm tra tình trạng cân

bằng, không đồng trục và nhiều lối

khác trên máy có chuyển động quay

Các đặc tính kỹ thuật

Màn hình 3LED số

Giới hạn đo 0,5 + 99,9 mm/s:10+1000Hz

Độ phân giải 0,1mm/s

Công suất 4pin 1,in 1,5 V

Giới hạn chịu nhiệt 00C + 500C

- Bút đo rung động Vibration Pen plus

Thiết bị sử dụng trong hệ thống giám sát rung đông để đo rung động vàcung cấp dữ liệu cho hệ thống giám sát

Thiết bị đo được hai loại thông số của rung động là: Vận tốc của rungđộng và sự gia tăng của gia tốc rung động

Bảng 2.1: Đặc tính làm việc của các loại máy

Đặc tính của rung động Khoảng vận tốc và phân loại máy theo tiêu chuẩnCMP 40

in/s eq

Peak

CMP50Mm/sRMS

Đo vận tốc rung động được ứng dụng trong trường hợp rung động có tần số

từ 1 10kHz Từ đó tìm ra nguyên nhân của rung động như: Mất cân bằng,không đồng trục, cộng hưởng, bị hỏng thiết bị quay

Hình 2.9: Bút đo rung động Vibration Pen plus

Đo sự tăng lên của dung động áp dụng đối với rung động có tần số cao 10

30kHz Thường được ứng dụng để tìm ra nguyên nhân gây ra hư hỏng trên các

ổ bi Bút đo rung động của hãng SKF chủng loại CMVP 40 và CMVP50

Sau đây là đặc tính phân loại máy theo tiêu chuẩn ISO 2372:

Loại I: Bao gồm các máy loại nhỏ như các động cơ và máy riêng lẻ được

kết nối với hệ thống giám sát trong điều kiện làm việc đồng thời Ví dụ điểnhình cho loại thiết bị này các động cơ điện có công suất lớn hơn 15kW

Loại II: Bao gồm các máy có kích cỡ trung bình( điển hình là các động

cơ điện có công suất 15  75KW) làm việc không đế, vỏ cứng hoặc các máylàm việc khi có đế với công suất trên 300kW

Loại III: Bao gồm các máy quay có kích cỡ và khối lượng lớn, theo

phương đo rung động

Loại IV: Bao gồm các máy quay có kích cỡ và khối lượng lớn, làm việc

với công suất lớn Máy được đặt trên nền đàn hồi theo phương đo rung động.Diển hình như máy phát điện bằng tuabin

2 Gia tốc kế

Thiết bị này cho độ chính xác cao hơn bút đo rung động Dữ liệu vào của

bộ chuyển đổi là gia tốc của rung động Dữ liệu ra của thiết bị được dùng đểcung cấp cho máy phân tích rung động Dữ liệu ra của thiết bim được dùng đểcung cấp cho máy phân tích rung động hoặc phần mềm phân tích của máy tính

Sau đây là một số loại gia tốc kế:

- Máy đo rung động Showasokki – 2200

Máy đo rung động Showasokki – 2200 thích hợp với việc đo rung động cótần số thấp

Hình 2.10: Máy đo rung động Showasokki – 2200

Khối lượng khoảng 300g

- Máy đo rung động On Sokki – VR – 6100

Thiết bị này có thể đo được rung động của nền, bệ máy … theo cả baphương trong cùng một thời điểm, đo giá trị rung động ttrong cả khoảng thờigian dài nhờ bộ nhớ có rung lượng lớn Ngoài ra, trong thiết bị này còn có bộphân tích rung động theo thời gian

3- Máy phân tích rung động

Máy này phân tích các dữ liệu của rung động như chuyển vị vận tốc, gia tốc

và xuất ra các hàm hoặc đồ thị biểu diễn rung động Dựa trên kết quả phân tích

của máy hoặc phần mềm máy tính người ta sử dụng có thể xác định được tìnhtrạng của lớp bôi trơn, trạng thái hoạt động của thiết bị, nguyên nhân hư hỏng…

Sau đây là một số loại thiết bị phân tích rung động:

- Máy phân tích rung động SKP-MicroVibe

- Thiết bị có khối lượng nhẹ, dễ sử dụng, có thể thay thế đầu dò vận tốc haygia tốc của rung động tùy theo yêu cầu Có khả năng phân tích rung động ở cácdạng: dạng sóng của rung động theo thời gian; dạng phổ thông, sử dụng cả hai

Khi đo vận tốc 10÷1kHz

Hình 2.12: Máy phân tích rung động SKF -

MicroVibe

Khi đo chuyển vị 10÷150kHzĐặc tính đo với đầu gia tốc kế CMSS-3881

Khoảng cách tần số đo được Khi đo vận tốc 10÷1kHz Khi đo chuyển vị 10÷150kHz Khi đo gia tốc 10÷10kHzDạng sóng thể hiện theo thang thời gian 0,1s;0,2s;0,5;s;1s;2s;5s

- Máy phân tích rung động MicroVibe P CMVL 3850

- Thiết bị hoạt động đơn giản và dễ sử dụng, tự động thu thập rung động,thể hiện rung động và tự động đưa ra các nhận xét về vận tốc và các mức rungđộng giúp người sử dụng xác định dược ván đề của máy móc ngay lập tức

Hình 2.13: Máy phân tích rung động McroVibe P CMVL 3859

- Thiết bị thể hiện rung động dưới các dạng: dạng sóng rung động, dạngphổ phân tích FFT

- Thiết bị có thể tự động cài đặt các chế độ đo Có sẵn từ điển trong hệthống rung động máy

- Hệ thống MicroVibe bao gồm : Modun P, phần mềm quản lý dữ liệuMicroibe, dầu dò gia tốc kế, cáp nối, nam châm, tai nghe và hộp chứa

Thiết bị thu dược: vận tốc (mm/s), gia tốc (G) và chuyển vị (um) rung động

và giá trị sánh với một mức rung động chuẩn, mức rung động này được cài vàomày theo người sử dụng

Khoảng đo được Sự gia tăng vận tốc (Hz)

Mức

1 (Hz) 2(Hz) 3(KHz) 4(KHz)

Hình 2.37 là một ví dụ điển hình Trong hình cho thấy :

Đối tượng đo là ổ bi.Gíá trị đo dược là 5.221GE (giá trị tăng lên của giatốc)

Hình2.1 4: Ví dụ điển hình về cài đặt giá trị do và giá trị so

sánh rung động trên thiết bị CMVL 3850

Ổ bi được đo thuộc loại 2 Bảng trên màn hình cho thấy tình trạng của ổ bi theogiá trị đo Giá trị đo được ở đây lớn hơn 4 nên ổ bi này đang ở trong tình trạng

Thiết bị đo và lưu chuyển, vận tốc, gia tốc hoặc sự tăng gia tốc rung độngtại vị trí sợi tốc Từ dạng sóng và giá trị thể hiện, người phân tích rung động cóthể các định được nguyên nhân gây ra hư hỏng

Hình 2.15: Dạng phân tích phổ FFT trên máy

4 - Máy giám sát rung động

Thiết bị loại này được dùng để giám sát rung động một cách tự động, đo đặctính của rung động và báo động khi rung động vượt quá giới hạn cho phép Sauđây là một số thiết bị giám sát rung động điển hình

- Máy giám sát rung động M10v của Scentec, Ink

Thiết bị này dùng để giám sát rung động theo tiêu chuẩn ISO 1806 có tần

số từ 10  1000 Hz và tự động tắt hệ thống hoặc bật đèn báo động khi vận tốcrung động vượt quá giới hạn Thiết bị còn có các đặc tính kỹ thuật khác như:

- Có thể giám sát rung động các loại máy: máy bơm, máy nén, máy khuấy,máy ly tâm, máy nghiền, quạt điện

- Chuyển đổi từ tín giá trị RMS của vận tốc rung động thành dòng ra(từ 4 

0 VDC)

Hình 2.16: Dạng phân tích sóng rung động trên máy

Kết nối với mọi gia tốc kế khác cùng hãng không cần hiệu chỉnh.

- Nguồn cung cấp: 24 VDC

5 – Máy phân tích độ đồng trục và cân bằng

Máy phân tích độ đồng trục và máy cân bằng là những thiết bị được sửdụng rất nhiều trong công tác bảo trì Những thiết bị này không dùng để đo hayphân tích rung động nhưng lại giúp ngăn ngừa hư hỏng bằng cách loại bỏ cácnguyên nhân gây ra rung động

- Máy phân tích độ đồng trục.

Hình 2.17: Máy giám sát rung động M10V

Một trong những nguyên nhân gây ra rung động là độ không đồng trục.Máy phân tích độ đồng trục là thiết bị chuyên dùng cho việc giám sát độ đồngtrục trong khớp nối trục của máy hay dùng để đảm bảo độ đồng trục trong quá

trình lắp khớp nối

Hình 2.44 là một thiết bị cân bằng trục điển hình Thiết bị này sử dụng haicảm biến vị trí đặt trên giá đỡ Cảm biến truyền tín hiệu cho bộ xứ lý và dữ liệucần phân tích sẽ hiện trên màn hình

Người sử dụng phân tích dữ liệu này và sẽ biết được độ không đồng trục trêncác phương Hiện nay độ chính xác của thiết bị này được tăng lên rất nhiều nhờ

sử dụng cảm biến laser Giới hạn của độ lệch trục đo được trong khoảng từ 0,01

lượng cần thêm hoặc bớt

đi để làm cho chi tiết

Bộ đo pha rung

động thông thường là

máy hoạt nghiệm máy

Hình 2.18 Máy đo và phân tích độ đồng trục

này phát ra một tia sáng có cường độ cao với một tần số đặc biệt hoặc tần số hạhài chính xác thường được đo bằng số chớp mỗi phút Điều này cho phép ánhsáng phát ra đồng bộ với vận tốc quay của trục hoặc với tần số của rung độngcần quan tâm Tần số chớp có thể được kiểm soát bằng máy phát bên trong hoặcbằng nguồn bên ngoài.

2.4 CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ RUNG ĐỘNG

Trong các môi trường công nghiệp có rất nhiều nguồn gây ra rung động,điển hình là những máy quay hoạt động ở tốc độ cao Các kỹ thuật hạn chế rungđộng có khả năng làm giảm đáng kể rung động trong quá trình máy làm việc,tăng tuổi thọ ổ bi, tăng độ tin cậy, giảm chi phí bảo trì

Để hạn chế được rung động cần phải xác định nguồn gốc gây ra rung động.Sau đó áp dụng các phương pháp hạn chế rung động phù hợp Có thể giảm thiểu

sự lan truyền rung động bằng giải pháp cách ly rung động Tránh hiện tượngcộng hưởng bằng cách giữ cho tần số tự nhiên và tần số kích thích cách xa Khinhững giải pháp trên không khả thi thì có thể dùng các hệ thống hấp thụ rungđộng hay các cơ cấu giảm chấn Ngoài ra, việc khống chế rung động cần phảiđược xem xét ngay trong quá trình thiết kế để có thể giảm rung động một cáchhiệu quả Sau đây là một số giải pháp hạn chế rung động thông dụng

2.4.1 Giảm kích thích

Hai nguyên nhân chính gây ra rung động là mất cân bằng và không đồngtrục Hai nguyên nhân này làm phát sinh các lực kích thích và gây ra hư hỏng

Do đó để giảm thiểu lực kích thích nên quan tâm đế vấn đề này ngay từ khi thiết

kế, chế tạo và lắp đặt các thiết bị, cũng như lúc vận hành Sau đây là những biệnpháp giảm kích thích do hai nguyên nhân trên gây ra:

- Nếu rung động do mất cân bằng tạo ra vượt qua mức cho phép thì phải sửdụng các phương pháp rung động để phát hiện và loại bỏ bằng cách lấy đi lượngmất cân bằng hoặc thêm vào đối trọng để khử tác động của lượng mất cân bằng

- Nếu rung động quá mức gây ra do hiện tượng không đồng trục trong máyquay thì có thể tránh được bằng cách lắp ổ bi trên những giá đỡ cứng vững, hay

sử dụng cấu trúc dạng hộp Một số phương pháp được sử dụng để làm giámrung động trong trường hợp này là:

- Thường xuyên kiểm tra và điều chỉnh sự thẳng hàng của mối ghép cả trongtrạng thái tĩnh và động

- Tăng cường bôi trơn bộ truyền bánh răng.

- Thay đổi chiều dày và độ nhớt của lớp dầu bôi trơn, để ngăn ngừa sự giatăng độ không đồng trục

2.5.2 Tránh cộng hưởng

Có thể tính toán để tránh cộng hưởng ngay từ giai đoạn thiết kế thay đổi

độ cứng và khối lượng ở một số nơi có thể làm thay đổi tần số rung động tuynhiên điều này không phải lúc nào cũng thực hiện được

2.4.3 Cách ly rung động

Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng bộ cách ly để làm giảm rungđộng truyền từ nguồn rung động là sử dụng bộ cách ly để làm giảm rung độngtruyền từ nguồn rung động sang thiết bị vận hành Bộ cách ly rung động có tần

số riêng thấp hơn nhiều so với tần số rung động cần cách ly Nhờ đặc tính nàycủa bộ phận mà rung động bị giảm đi khi truyền đến thiết bị đang vận hành

Khi rung động bắt nguồn từ bệ móng truyền lên thiết bị, điều quan trọng

là không chỉ biết tần số rung động mà còn phải quan tâm đến cộng hưởng bêntrong của thiết bị (cộng hưởng nội)

2.4.4 Hấp thụ rung động

Trong trường hợp không thể giảm rung động bằng cách thay đổi tần số tựnhiên hay tần số kích thích, có thể sử dụng hệ thống giảm chấn gồm lò xo vàkhối lượng như ở hình 2.20 để giảm rung động của hệ thống chính Nguyên lýcủa phương pháp này là làm lành cho tần số tự nhiên của bộ hấp thụ bằng vớitần số kích thích Nội lực của bộ hấp thụ sẽ cân bằng hoàn toàn với lực kíchthích do hệ thống chính tạo ra và như vậy là rung động của máy sẽ bị triệt tiêu

Giải pháp này chỉ sử dụng cho các máy có tốc độ vận hành không thay đổihoặc thay đổi nhưng không đột ngột như: các động cơ đồng bộ, các động cơ đốttrong vận hành với một vận tốc không đổi…Nếu máy có tốc độ thay đổi nhanhthì việc điều chỉnh để thay đổi tần số riêng của bộ hấp thụ không thể đáp ứngkịp thời kết quả là không thể hấp thụ được rung động

2.4.5 Giảm chấn

Đối với các loaị máy phức tạp, việc di chuyển các tần số cộng hưởng củamột chi tiết này có thể gây ra rung động phức tạp cho một số chi tiết khác củamáy Mặt khác, thiết bị hoặc hệ thống có thể phải vận hành theo yêu cầu ở mộtkhoảng tốc độ nào đó mà trong khoảng tốc độ này sẽ gây ra cộng hưởng Ví dụnhư các động cơ điện có thể điều chỉnh tốc độ hay động cơ đốt trong thì hiệntượng cộng hưởng khó có thể tránh khỏi.Trong trường hợp như vậy, giải phápthông thường là thêm giảm chấn ngoài cho các chi tiết cần đặc biệt quan tâm Cóthể áp dụng giải pháp này bằng nhiều cách như:

- Giảm chấn giao diện bằng cách cho hai bề mặt trượt lên nhau dưới áp lực(H.2.21) Nếu giữa hai bề mặt không có chất bôi trơn, tác động giảm chấn đượcxem là ma sát khô Một trong những ví dụ điển hình nhất là nhíp xe tải ma sátkhô là một môi trường hữu hiệu để làm tắt dần rung động quá mức, tuy nhiên cónhược điểm là hai bề mặt tiếp xúc nhanh bị mòn

Hình 2.20: Nguyên lý của bộ hấp thụ rung động

- Phun lớp vật liệu có độ giảm chấn nội cao lên bề mặt các chi tiết chịurung động uốn Lớp vật liệu này có nhiệm vụ phân tán năng lượng để giảm bớtrung động tại những tân số cộng hưởng.

2.4.6 Cân bằng máy quay

Biểu hiện của mất cân bằng trong rôto quay là rung động được tạo ra.Nếu rung động do mất cân bằng tạo ra vượt mức giới hạn thì phải loại bỏ mấtcan bằng này bằng cách lấy đi hay thêm vào một khối lượng thích hợp Cáchthức cân bằng một bộ phận mà không cần lấy ra khỏi cụm máy được gọi là cânbằng tại chỗ Cân bằng tai chỗ tránh được việc tháo máy đồng nghĩa với việctránh mất thời gian, tiền bạc và nguy cơ hư hỏng các bộ phận liên quan Tuynhiên đối với các máy có vỏ kín như động cơ, máy bơm, máy nén … Thì cầnphải tháo rời để thực hiện việc cân bằng

Nếu máy vận hành ở vận tốc thấp và có lượng mất cân bằng lớn thì có thểdung bút chì ghi dấu đốm nặng lên mặt quay Sau đó một trọng lượng tươngđương sẽ được them vào tại điểm đối xứng của đốm nặng qua tâm quay của vật

Việc cân bằng thường được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị cânbằng Các thiết bị này chỉ ra vị trí mất cân bằng và từ đó xác định khối lượngcần thêm hoặc bớt

Hình 2.21: Giảm chấn giao diện