Đề cương bài giảng thực tập chẩn đoán giám sát tình trạng (2TC)

BÀI 3: ĐO VÀ PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG BÁNH RĂNG 3.1 Thiết lập thông số, chế độ đo Để tiến hành kiểm tra, chuẩn đoán, phát hiện lỗi ổ bi, bánh răng, động cơ bằng phương pháp phân tích phổ ta t

BÀI 1

A HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG DỤNG CỤ ĐO TỐC ĐỘ BẰNG

LASER TMRT1

1.1 Đặc điểm chung

Bộ dụng cụ đo tốc độ vòng quay bằng laser của SKF có nét đặc biệt là màn hình LCD lớn theo phương đứng do đó dễ nhìn thấy trong tất cả các ứng dụng

Dụng cụ này có chức năng đảo ngược màn hình cho phép thể hiện giá trị ở phương thuận tiện cho người sử dụng, ví dụ khi hướng dụng cụ xuống máy móc nằm bên dưới

Chức năng đảo ngược màn hình làm cho tính linh hoạt vận hành của thiết bị cao hơn trong hầu hết các ứng dụng khó tiếp cậ n

Tia laser quang học có tính năng hoạt động nổi bật hơn những dụng cụ

đo tốc độ không tiếp xúc thông thường khác Dụng cụ cũng được đính kèm đầu nối để đo tiếp xúc tốc độ vòng quay và vận tốc dài

Ngoài ra còn có tính năng ghi nhận tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất và chế

độ tính vận tốc trung bình

 Các khuyến cáo an toàn

• Luôn luôn đọc và tuân thủ các hướng dẫn sử dụng

• Dụng cụ sử dụng tia laser có năng lượng đầu ra nhỏ hơn 1mW

* Không chiếu tia laser vào mắt

• Không tháo dụng cụ ra để điều chỉnh tia laser

 Tính năng và đặc điểm kỹ thật màn hình

Màn hình Màn hình 5 chữ số theo phương đứng Tính năng màn hình Có thể đảo ngược

Thể hiện xác định mục tiêu Có

Biểu tượng chức năng Lựa chọn loại thể hiện trên màn hình

 Điều khiển – 3 nút bấm

Bật / tắt chế độ thông thường Công tắc tác động kép ( mũ i tên chỉ lên)

Bật / tắt chế độ đảo chiều Công tắc tác động kép ( mũi tên chỉ xuống)

Điều khiển chương trình Lựa chọn chế độ chương trình cùng chung

với nút ấn Up / Down

- Đo khoảng thờ i gian tính theo giây giữa hai tín hiệu (chu kỳ )

- Đặc tính ghi nhậ n tốc độ lớn nhất, nhỏ nhất hay trung bình

 Dãy tốc độ

Chế độ quang học 3-99.999 vòng/phút (hay tương đương vòng/s

Chế độ tiếp xúc Tối đa 50.000 vòng / phút trong 10 giây (hay tương

đương vòng / giây) Vận tốc dài tối đa 0.3 – 1500 mé t hay Yds/ phút (4.500 ft/phút) hay

tương đương tính theo giây

Tính năng độ phân

giải

Tự động toàn bộ dãy đo 0.001 giá trị hay +/-

1 con số đã định Người sử dụng có thể lựa

0-99.999 giây ( độ phâ n giải tố i đa 0.01)

Chế độ đo tiêu chuẩn

theo thời gian

0.8 giây hay thờ i gian giữa hai tín hiệu,chọn thời gian dài nhất

Chế độ đo nhanh

theo thời gian

Chọn tự động 0.1 giây ở chế độ ghi tối đa hoặc tối thiểu

Bộ nhớ Lưu giá trị đo cuối cùng trong 1phút tự động tắt

nguồn

1.2 Chế độ mặc định: đo V/ phút

1.2.1 Lập trình – lựa chọn chế độ đo

Tất cả các chế độ đo đều được lựa bằng cách này, chế độ đo này sẽ

được lưu lại trong bộ nhớ cho đến khi người sử dụng lập trình lại chế độ đo

khác

1.2.1.1 Để thay đổi chế độ đo, giữ nút programme và nhấn nút up và sau

đó thả cả hai nút ra, màn hình sẽ hiển thị tất cả các biểu tượng, chế độ đo hiện

tại sẽ chớp

1.2.1.2 Để chọn chế độ đo mới, nhấn một trong hai nút up hoặc down để

chọn, khi biểu tượng chế độ chọn chớp, thả phím này ra và nhấn phím

programme để xác nhận chế độ đo

Đối với chế độ đo không phải là tốc độ vòng, dụng cụ đã được lập chương

trình,

1.2.1.3 Để lựa chọn chế độ mx, mn, av tiếp tục cho đi qua các chế độ

nếu chế độ này không được chọn, ngưng dịch chuyển tín hiệu chọn khi tất cả

ba biểu tượng hiển thị liên tục đồng thời thì ấn ngay nút programme

Dụng cụ bây giờ sẵn sàng được sử dụng

Ghi chú : các thông số đã chọn sẽ được lưu lại đến khi lập trình mới

1.3 Đo tốc độ vòng quay bằ ng quang họ c- vò ng/ phú t, vò ng/ giây

Xem phần 1.2

1.3.1 Dán miếng phản quang vào trục ( khoảng 6x25mm)

1.3.2 Khởi động máy và hướng đầu đo vào miếng phản quang

1.3.3 Ấn và giữ nút On up/down thích hợp với người sử dụng và giữ liên tục

1.3.4 Hướng tia laser vào mục tiêu, đảm bảo rằng đèn tín hiệu target” chớp sáng ổn định

„on-1.3.5 Giá trị vòng/ phút thể hiện, thả nút ấn sẽ lưu lại giá trị đọc cuối cùng

1.3.6 Giá trị đọc được sau cùng sẽ lưu lại trên màn hình khoảng 1 phú t 1.3.7 Ấn nút On để đưa về giá trị zero và tiến hành lần đo khác

1.3.8 Thả nút On số đọc vẫn được hiện trên màn hình khoảng 1 phút trước khi tự động tắt

1.4 Đo tốc độ vòng quay bằng phương pháp tiếp xúc

Xem phần 1.2

Lưu ý đối vớ i TMRT1Ex: Đảm bảo rằng đầu nối đo tiếp xúc có thể quay tự do trước khi sử dụng

Thời gian tiếp xúc liên tục không quá 10 giây

1.4.1 Lắp đầu nối đo tiếp xúc vào dụng cụ đo và đảm bảo nối vào chắc chắn

1.4.2 Làm sạch phần đầu trục và khởi động máy

1.4.3 Ấn tiếp xúc phần côn bằng cao su của dụng cụ vào đầu trục, đảm bảo lực ấn ổn định và trục dụng cụ đồng tâm với trục máy

1.4.4 Nhấn và giữ một trong hai nút up haydown tương ứng và đọc giá trị

1.4.5 Thả nút On số đọc vẫn được hiện trên màn hình khoảng 1 phút trước khi tự động tắt

1.5 Đo tiếp xúc vận tốc dài – mét, yds, feet vv

Xem phần 1.2

Lưu ý đố i vớ i TMRT 1 Ex: Đảm bảo rằng đầu nối đo tiếp xúc có thể quay tự

do trước khi sử dụng

Thời gian tiế p xú c liê n tụ c khô ng quá 10 giây

1.5.1 Lắ p đầ u nối tiếp xú c như phần trên

1.5.2 A n giữ nú t On, đặt con lăn tiếp xúc vào bề mặt chuyển động và đọc giá trị, đảm bảo phương con lăn thẳng đứng so với bề mặt chuyể n động

1.5.3 Thả nút On giá trị cuố i cùng sẽ được giữ trong khoảng 1 phút 1.5.4 Sau khi tắt dụng cụ vẫn duy trì chế độ đo đã được chọn cho lần đo tốc độ dài sau này trừ khi cài lại chế độ đo khác

1.6 Chọn dãy tự động – chỉ đối với đo tốc độ

1.6.1 Trong khi tiến hành đo sử dụng nút ấn up hay down, người sử dụng có thể bật chế độ tự động và không tự động bằng cách ấn nút programme, ở chế độ tự động biểu tượng A sẽ chớp

1.7 Chế độ đo tốc độ trung bình- av

Xem phần 1.2

1.7.1 Chế độ tốc độ trung bình – chế độ này sẽ tính giá trị trung bình của 8 trị số đo sau cùng

1.7.2 Ấn và giữ liên tục nút On/off có mũi tên hướng về phía trên

1.7.3 Hướng tia laser vào mục tiêu, đảm bảo rằng đèn tín hiệu

1.8.3 Khi việc thử nghiệm ghi tín hiệu sẵn sàng bắt đầu, trong khi giữ nút On ấn nút programme một lần nữa, lúc này dụng cụ sẽ chuyển qua chế độ thời gian tốc độ cao (0,1 giây) và sẽ ghi lại số đọc cao nhất hay thấp nhất sau khi nhấn nút programme Thả nút On sẽ lưu lại số đọc và xóa chế độ ghi nhận cho đến khi yêu cầu thự c hiện một lần đo khác thì lập lại trình tự 1.8.3

1.9.3 Đối với phương pháp tiếp xúc, lắp đầu đo tiếp xúc, ấn đầu côn vào đầu trục, dụng cụ sẽ đếm số vòng quay

Lưu ý đối với TMRT 1 Ex: Đảm bảo rằng đầu nối đo tiếp xúc có thể quay tự

do trước khi sử dụng Thời gian tiếp xúc liên tục không quá 10 giây

1.10 Đo chiều dài tổng cộng- mt, ft, yd

Xem phần 1.2

1.10.1 Chọn đơn vị chiều dài cho phép đo, ấn con lăn tiếp xúc vào bề mặt di động và bắt đầu đếm bằng cách nhấn giữ nút On, việc đếm được thực hiện liên tục cho đến khi thôi khô ng nhấn giữ nút On

1.10.2 Giá trị hiển thị có thể được chuyển đổi theo các đơn vị đo khác nhau như mét Feet và Yards bằng cách nhấn nút Programme, dụng cụ sẽ tự

động tính giá trị đo chuyển đổi tương ứng

Ghi chú Đơn vị phép đo được lưu trữ mặc định là mét

1.11 Chế độ đo khoảng thời gian -int

n động của chi tiết má y

1.11.4 (Thời gian tính bằng giây cho mỗi vòng) bằng chu kỳ

1.11.5 Chế độ này có thể đo được tốc độ rất thấp dưới 3 vòng / phú t

1.12 Các phương hiển thị – chức năng xoay – Các chế độ khác

1.12.1 Dụng cụ có thể sử dụng xoay 180 ° ( ví dụ tia laser có thể hư ng xuống phía dưới máy) và màn hình có thể đảo ngược lại để đọc theo hướng thông thường

1.12.2 Nút Up cho chế độ thông thường khi đo bằng quang học hay đo tiếp xúc

1.12.3 Nút Down chọn chế độ đảo ngược màn hình 180 °

1.13 Kết nối không dây (chỉ đối với loại TMRT1)

1.13.1 TMRT1có thể kết nối với cảm biến laser từ xa có ký hiệu TMRT1-56 Cắm đầu vào của bộ nhận tín hiệu từ xa vào ổ cắm đặt ở phía sau dụng cụ TMRT1 vẫn hoạt động bình thường nhưng tín hiệu nhận được qua cảm biến laser từ xa

1.13.2 Cảm biến laser từ xa có thể cầm tay hay hay lắp cố định trên giá

đỡ có ký hiệu TMRT1-60

Ghi chú: Hệ thống quang học bên trong sẽ tự động tắt ở chế độ này

BÀI 2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MCD (Machine Condition Detector)

CMVL 3600-IS-K-01-C

1.1 Giới thiệu chung các chế độ họat động của MCD

• Chế độ xem lại giá trị của người vận hành Phương pháp này thu thậ p

dữ liệu của máy móc một cách ổn định và tin cậy

• Chế độ đo liên tục: giá trị đo và trạng thái cảnh báo không được giữ trên màn hình Ở chế độ này, thiếi bị đặt: giá trị cảnh báo, ngày giờ, đơn vị đo

1.2 Các chức năng và Điều khiển

Màn hình LCD hiể n thị giá trị đo, trạng thái cảnh báo, đơn vị đo, thời gian hiện tại, chế độ họat động, quá tải, pin yếu, đèn nền

1.3 Cài đặt các thông số và ngưỡng cảnh báo cho MCD

Chế độ cài đặt cho phép người dùng thiết lập các ngưỡng cảnh

báo, ngày giờ, đơn vị đo (cho thông số độ rung và nhiệt độ) Chế độ setup tự động kích hoạt khi chìa khóa “key” được kết nối vào cổng RS232

Ở chế độ setup, dùng hai phím Up hoặc Down để lần lượt lựa chọn các thông số cài đặt Dùng phím Down, các thông số cài đặt sẽ hiển thị lần lượt là :

Velocity Measurement

Units Alert Alarm

hiển thị đang

thu thập dữ liệu

hiển thị Pin yếu

hiển thị khi quá tải

hiển thị

đã xong

Danger Alarm Enveloped Acceleration Measurement

Alert Alarm Danger Alarm Temperature Measurement

Units Alert Alarm Danger Alarm Current Time (24hr clock, định dạng HH:MM) Sau khi nhấn nút▲ hoặc ▼ để chọn thông số cần cài đặt, định dạng, bấm nút Mode →│để thay đổi giá trị cho đến giá trị mong muốn thì dừng

Thông số nào đang được chọn sẽ chớp nháy liên tục

• Hiển thị ALERT sẽ xuất hiện và đèn LED màu vàng sáng khi cài đặt thông số bá o động (ALERT)

• Hiể n thị DANGER sẽ xuất hiện và đèn LED màu đỏ sáng khi cài đặt thông số nguy hiểm (DANGER)

Giá trị cài đặt sẽ tự động lưu khi rút Key setup để thoát khỏi chế độ setup

1.4 Để thực hiện phép đo ở chế độ thu thập dữ liệu:

• Nhấn nút On/Off để bật thiết bị MCD thực hiện phép đo liên tục, biểu tượng chế độ đo liên tục xuất hiện trên màn hình

• Kết nối đầu dò vào điểm cần đo trên máy

• Nhấn một trong hai nút mũi tên lên ▲ hoặc xuống ▼ để bắt đầu đo Khi bắt đầu đo, biểu tượng vòng bi ◙ xuất hiện ở góc trái bên dưới của màn hình, các đèn LED cảnh báo sáng tuần tự Đỏ, Vàng, Xanh (cho biết phép đo đang thực hiện)

Trong một vài giây sau, thiết bị ghi nhận kết quả đo và hiển thị trên màn

phép đo đã thực hiện xong) Kết quả cảnh báo hiển thị bên trái của mỗi giá trị

đo OK, ALARM, hoặc DANGER Đèn LED tương ứng với trạng thái cảnh báo cao nhất trong ba thông số hiển thị XANH, VÀ NG hoặ c ĐỎ

Theo dõi kết quả đo, trạng thái cảnh báo để biết tình trạng hoạt động của máy móc

Di chuyển đầu dò tới một vị trí cần đo kế tiếp, nhấn một trong hai nút mũi tên lên ↑ hoặc xuống ↓ để bắt đầu đo mới cho điểm kế tiếp Quá trình được lặp lại như trên

1.5 Để thực hiện phép đo ở chế độ liên tục:

Chế độ đo liên tục sẽ tự động kích hoạt mỗi khi nhấn nút bật nguồn Kết quả đo và trạng thái cảnh báo sẽ được liên tục cập nhật sau mỗ i 2s

1.6 Để xem lạ i giá trị đã cà i đặt:

Ở chế độ này cho phép bạn có thể xem lại tất cả các giá trị đã cài đặt Nhấn nút On/Off để mở MCD lên MCD bắt đầu thực hiện phép đo liên tục

• Nhấn nút Mode →│một lần, xuất hiện chữ REVIEW ở góc phải bên dưới màn hình, ba giá trị ngưỡng báo động hiển thị (chữ ALERT xuất hiện bên trái mỗi giá trị và đèn LED màu vàng sáng)

• Nhấn nút Mode →│lần thứ hai để xem ba giá trị ngưỡng nguy hiểm (chữ

DANGER xuất hiện bên trái mỗi giá trị và đè n LED màu đỏ sáng)

• Nhấn nút Mode →│lần thứ ba để xem giá trị giờ hiện tại

• Nhấn nút Mode →│ lần thứ tư để xem giá trị ngày hiện tại

• Nhấn nút Mode →│lần thứ năm để thoát khỏi chế độ xem lại các giá trị đã cài đặt, trở về chế độ đo liên tục

1.7 Các thông số kỹ thuật cơ bản:

* Loại sensor: Piezoelectric acceleration (compression type)

* Thời gian họat động pin: khoảng 30h

* Pin lưu trữ: 1 pin 3V BR1225

* Tự động tắt nguồn: sau 2 phút kể từ lầ n đo sau cùng

* Nhiệt độ hoạt độ ng:-200C đến 600

C

* Cổng kết nối:loại micro DRS232

BẢNG TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG

THEO ISO 2372 – ISO 10816

BÀI 3: ĐO VÀ PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG BÁNH RĂNG

3.1 Thiết lập thông số, chế độ đo

Để tiến hành kiểm tra, chuẩn đoán, phát hiện lỗi ổ bi, bánh răng, động cơ bằng phương pháp phân tích phổ ta thực hiện các bước như sau

Bước 1 : Thiết lập các chế độ đo của thiết bị

+ Từ màn hình chính ta chọn chế độ Analyzer.Màn hình Analyzer

sẽ hiển thị

Hình 3.1 : Màn hình chính của thiết bị CM-XA44

+ Từ màn hình Analyzer ta chọn chế độ Setup.Màn hình Analyzer-Setup

sẽ hiển thị

Hình 3.2 : Màn hình Analyzer

+ Khi màn hình Analyzer-Setup hiển thị ta tiến hành thiết lập các thông số và đơn vị đo cho chi tiết

Hình 3.3 : Màn hình Analyzer-Setup

* Các phím chức năng

- Back : Trở về màn hình Analyser

- Save : Lưu các thiết lập hiện hành.Nhập tên tập tin để xác định các thiết lập thông số đo

- Satrt : Thực hiện thao tác đo với các thiết lập hiện hành

- Sensor tupe: Chọn loại cảm biến sử dụng cho kênh CH1.Lưu ý loại cảm biến được chọn sẽ xác định các lựa chọn và đơn vị đo cho các trường hợp setup có lien quan.Trong thao tác đo pha,kết nối cảm biến tương tự với cùng

độ nhạy vào kênh CH2 và trong mục View Signal chọn Spectrum & Phase.Cảm biến ở kênh CH1 là cảm biến di chuyển,cảm biến ở kênh CH2 là cảm biến cố định để tham khảo.Cảm biến di chuyển lần lượt được đặt ở các vị trí xung quanh thiết bị máy cần đo để so sánh độ lệch pha so với cảm biến tham khảo

- Sens-Sử dụng các phím số để nhập độ nhạy của cảm biến đo với đơn

vị mV/EU

- Y-Axis units:Loại thông số đo.Các lựa chọn(Accel G,

Accel /s2,VelIPS,… )

- X-axis units: Chọn đơn vị tần số

- Detection: Chọn phương pháp tính giá trị tín hiệu đo

- Filter: Bộ lọc,tuỳ theo thiết lập đơn vị trục Y,hai dạng bộ lọc tần số,High-pass filter được chọn để lọc bỏ các tín hiệu rung động ở tần số thấp

và Envoloper Band pass filter chọn cho các thông số đo gia tốc bao hình trong dãy tần số song hài cần phân tích

- Freq Range-Sử dụng các phím số để nhập tần số tối đa hiển thị trên phổ FFT

- Lines: Chọn độ phân giải của đồ thị.Lưu ý:Tăng độ phân giải sẽ tăng thời gian đo và sẽ tiêu hao nhiều bộ nhớ

- Samples: Chọn số samples dể thu thập phổ time wave from.Số Samples và dãy tần số rung động xác định thời lượng đo,sẽ hiển thị trên vùng thông tin trên màn hình

- View Signal: Chọn dạng hiển thị phổ Spectrum hoặc Spectrum and Phase

- Display Y-axis:Chọn loại tỉ lệ trục Y

Sau khi đã thiết lập các đơn vị đo ta nhân nút Save để lưu lai

Bước 2 : Khởi động động cơ

- Khởi động máy và cho máy chạy ở tốc độ ổn định và chế độ vận hành bình thường

Bước 3: Chọn vị trí đặt Sensor

Hình 3.4: Các vị trí, phương đo kiểm

+ Các vị trí đo theo phương thẳng đứng: 1V, 2V,3V,4V,5V,6V,7V,8V +Các vị trí đo theo phương nằm ngang:1H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H +Các vị trí đo theo phương dọc trục : 4A, 5A

Bước 4 : Thực hiện đo phân tích

- Từ màn hình Analyzer-Setup,bấm phim Start để bắt đầu tác vụ đo.Màn hình Analyser-Taking Data hiển thị phổ FFT

Hình :3.5

- Dịch chuyển đường con trỏ trên màn hình để xác định tần số cần quan tâm trên phổ đồ thị.Sau đó bấm phím P để dịch chuyển nhanh đến đỉnh kế tiếp

- Từ đó ta sẽ xác định được giá trị của tần số và gia tốc tại mỗi điểm con trỏ đi qua

3.2 Mô hình thí nghiệm

Hình 3.6 Mô hình hộp số bánh răng một cấp

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm về chẩn đoán hƣ hỏng của hộp số

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của hộp số

3.3 Quy trình đo và phân tích rung động bánh răng

3.3.1 Tham số của cặp bánh răng

Hãy kiểm tra và lập bảng thông số cặp bánh răng

Tham số Bánh 1 Bánh 2 Kiểu

Vật liệu Mođun (mm) Góc ăn khớp ( o

3.2.2 Lập bảng tham số của tần số đặc trưng tại các vị trí đo trên hộp số

Tần số ăn khớp răng GMF 2 (file name)

Biên độ rung động tổng thể

3.3.3 Phân tích và đánh giá phổ tần số bánh răng trên phần mềm Vibration analysis

Ví dụ:

Tham số của cặp bánh răng

Tham số Bánh 1 Bánh 2 Kiểu Răng nghiêng tiêu chuẩn

(23,6 Hz)

Hộp số một cấp truyền động bánh răng và ba trục quay (trục vào của bánh răng 1, trục ra của bánh răng số 2) ta có thể xác định đƣợc tần số ăn khớp của cặp bánh răng là 401 Hz

Căn cứ vào phổ đồ thị tần số trên hình 3.9, ta thấy đƣợc biểu hiện ở hai lần tần số ăn khớp của bánh răng với biên độ rung động là 1.62 mm/s, biên độ bị kích thích cao hơn tại tần số ăn khớp với biên độ là 0.216 mm/s Điều này cho thấy bánh răng bị lắp lệch và cần đƣợc điều chỉnh

BÀI 4: ĐO VÀ PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG Ổ BI

4.1 Các thông số đánh giá ổ bi trong phân tích phổ FFT

+Ball Pass Frequency of Outer race

(BPFO): Tần số hỏng trên rãnh lăn vòng

ngoài

+Ball pass frequency of the Inner race

(BPFI):Tần số hỏng trên rãnh lăn vòng

4.2 Công thức tính toán các tần số của các bộ phận trên ổ bi

Mục đích của việc tính toán này cho ta biết đƣợc các tần số rung động của từng bộ phân để từ đó trên phổ đồ thị ta nhậ ra tin hiệu đó sinh ra từ bộ phận nào của ổ bi

Điều đó đƣợc tính nhƣ sau :

P

B N

d

d b

P

B B

P

d d d

* Chú ý : Đối với ổ bi trục quay ca ngoài

đứng yên

Với

d * 1

*

*

B S

B

P

d d d

d

4.3 Quy trình đo và phân tích hư hỏng ổ bi

4.3.1 Lập bảng thông số kỹ thuật của vòng bi

Ký hiệu vòng bi

Thông số kỹ thuật Đường

kinh vòng chia D b

Đường kính vòng cách (mm)

Bề dày của ổ (mm)

106 Hz 29,5 Hz

BÀI 5: ĐO VÀ PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG KHỚP NỐI

Lệch song song

- Tín hiệu rung động

đo 2 bên khớp nối theo phương hướng kính và cùng chiều, lệch pha nhau 1800

5.2 Đo và phân tích rung động của khớp nối

Ví dụ:

Một nguồn quan trọng khác gây ra dao động trong máy quay là vấn đề không đồng trục Một trục đơn cũng có khả năng không đồng trục nếu các ổ trục không có cùng

Vấn đề không đồng trục luôn tác động như là một tiền tải độc hướng lên rôto

Vì lý do này mà dao động tại hai lần tần số quay là triệu chứng của không đồng trục Nếu biên độ tại hai lần tần số quay bằng 30 đến 75% biên độ tại tần số quay, khớp nối có khả năng chịu đựng thêm một thời gian tương đối dài Khi tỉ số giữa hai biên độ vừa nói là 75 đến 150 %, có khả năng khớp nối đang bị hư hỏng Khi tỉ số này lớn hơn 150%, vấn đề không đồng trục sẽ gây ra tác hại nghiêm trọng cho khớp nối, tao ra mài mòn nhanh và cuối cùng là hỏng hóc

Hình 5.1 Vị trí đo chẩn đoán khớp nối

Hình 5.2 Phổ tần số dao động đo tại khớp nối

Trên hình 5.2 là tín hiệu dao động đo tại vị trí khớp nối giữa động cơ và hộp giảm tốc Ta nhận thấy tại tần số quay của trục là 24.5Hz biên độ là 1.60 mm/s, lệch

pha 1350 Nhƣ vậy khớp nối bị lệch song song Tại vị trí hai lần tần số quay của trục là 49.1 Hz biên độ 0.993 mm/s, tỉ số biên độ tại hai vị trí một và hai lần tần số quay của trục là 62% Khớp nối bị lệch và cần phải điều chỉnh

Hình 5.3 Mô hình khớp nối đƣợc điều chỉnh bằng căn chêm

Hình 5.4 Tín hiệu dao động của khớp nối sau khi đƣợc điều chỉnh

Trên hình 5.4 là tín hiệu dao động của khớp nối sau khi đã đƣợc điều chỉnh bằng căn chêm 0.25mm tại chân động cơ Kết quả trên phổ đồ thị tần số cho thấy biên độ tại một lần tần số quay của trục là 0.512 mm/s và biên độ tại hai lần tần số quay của trục là 0.252 mm/s Nhƣ vậy tỉ số biên độ tại hai vị trí một và hai lần tần

BÀI 6: CÂN BẰNG ĐỘNG 1 MẶT PHẲNG SỬ DỤNG THIẾT BỊ

CMXA 44

Thiết bị Microlog MX với chức năng cân bằng cho phép thực hiện việc cân bằng động một hoặc hai mặt phẳng với độ chính xác cao Các bước thao tác và điều chỉnh dễ dàng nhờ màn hình màu hiển thị rõ ràng và đơn giản

Microlog MX có thể kết nối với các sensor quang (laser tachometers, optical tachometers) hoặc đèn chớp (stroboscopes) để đo các độ lệch pha rung động trong quá trình cân bằng

Phần hướng dẫn này giới thiệu đến các bạn đầy đủ và chi tiết các quy trình cân bằng động cho một mặt phẳng, hai mặt phẳng, cân bằng tĩnh cho

nhiều mặt phẳng khác nhau của chi tiết quay

6.1 Các yêu cầu về mốc tín hiệu

Cân bằng động vật quay cần xác định được tín hiệu rung động ở tần số 1X (một lần tần số tốc độ trục quay của vật) cũng như các mốc tín hiệu rung động bên ngoài qua ngõ vào BNC hay qua bộ xử lý tín hiệu pha (phase adapter) Các tín hiệu thông thường được thu thập từ đầu tín hiệu ra ± TTL của một trong các loại mốc tín hiệu sau :

Bộ đệm ngõ ra (Buffered Outputs)

Đầu đo tốc độ gốc (Laser tachometer : CMAC 5030K, CMSS 6155)

(Trường hợp không có sẵn các thiết bị hỗ trợ mốc tín hiệu TTL, Microlog MX vẫn

có thể xử lý được các mốc tín hiệu tương tự từ các thiết bị thích hợp khác (analog trigger)

6.2 Tổng quan về cân bằng động một mặt phẳng (single-plane balancing)

Bất kể công tác cân bằng động được thực hiện theo quy trình cân bằng một mặt phẳng hay hai mặt phẳng, tất cả các quy trình cân bằng động đều được thực hiện theo qui tắc “chạy” và “dừng” vật quay một vài lần cho đến khi vật quay được cân bằng hoàn chỉnh

Đối với qui trình cân bằng hai mặt, chúng ta sẽ phải “chạy” vật quay để gắn vật nặng sửa (correction weights) hai lần, một lần cho mặt phẳng 1 và một lần cho mặt phẳng 2

Các bạn có thể hình dung quy trình cân bằng động một mặt phẳng plane balancing) được thực hiện rất đơn giản theo những bước sau đây :

(single-1 – Chuẩn bị các thiết bị để cân bằng và thiết lập các thông số

Dừng (Stop) – Đầu tiên, khi máy đang dừng, thiết lập chương trình cân bằng

động trên thiết bị và đánh dấu điểm gốc trên trục hoặc vật quay Sử dụng trình

Setup trên Microlog MX để thiết lập các thộng số cho công tác cân bằng động

2 – Thực hiện bước Chạy tham khảo (Reference Run)

Chạy (Spin) – Khởi động máy và thực hiện bước chạy tham khảo (reference

run) Bước này đơn giản cung cấp các thông số ban đầu cho các phép tính cân

bằng động Nó thu thập các thông số mất cân bằng ban đầu của vật quay (biên

độ đỉnh 1X và góc lệch pha)

Ở bước sau, các dữ liệu “chạy tham khảo” sẽ được tự động so sánh với các dữ liệu từ bước “chạy thử” để tính toán sự mất cân bằng vật quay

3 – Gắn vật nặng thử (Attach a Trial Weight)

Dừng (Stop) – Sau khi thu thập các dữ liệu “chạy thử”, dừng vật quay và gắn

vật nặng thử (trial weight) Vật nặng thử là vật nặng được gắn tạm thời để tạo

sự thay đổi từ các giá trị mất cân bằng ban đầu (các dữ liệu chạy tham khảo,reference run) Nhập khối lượng vật nặng thử và góc gắn vật thử vào MICROLOG MX

_

4 – Thực hiện bước chạy thử (Trial Run)

Chạy (Spin) – Khi vật nặng thử đã được gắn chặt trên vật quay, chạy máy lại

và thực hiện chạy thử (trial run) với vật nặng thử

Bước “chạy thử” (trial run) tính toán sự mất cân bằng của vật quay và cho

phép MICROLOG MX tính toán hệ số ảnh hưởng (influence coefficient) và

tính toán khối lượng cũng như vị trí vật nặng sửa

Để việc tính toán cân bằng được được chính xác, vật nặng thử phải đạt qui luật 30/30 Vật nặng thử phải :

A – Làm tăng hoặc giảm biên độ đỉnh 1X tối thiệu 30%, hoặc

B – Làm thay đổi góc lệch pha tối thiểu 30 độ, hoặc

C – Cả hai trường hợp A và B

5 – Gắn cố định vật nặng sửa (Attach the Permanent Correction Weight) Dừng (Stop) – Dừng máy, tháo vật nặng thử, sau đó gắn vật nặng sửa với

khối lượng chính xác tại vị trí góc xác định chính xác

6 – Thực hiện bước chạy sửa (Perform a Correction Weight Run)

Chạy (Spin) – Chạy máy lại, thực hiện bước chạy sửa (correction weight run)

quay có được cân bằng theo dung sai cho phép

Nếu cần thiết, chương trình tự động áp dụng hệ số ảnh hưởng (influence coefficient) để tính toán khối lượng vật sửa tinh chỉnh (”trim” weights) để cân bằng tinh chỉnh vật quay

7 – Gắn vật nặng tinh chỉnh ( Attach a Trim Weight) nếu cần thiết

Dừng (Stop) – Nếu cần thiết gắn thêm vật nặng để tinh chỉnh độ cân bằng về

dung sai cho phép, dừng máy và gắn vật nặng với khối lượng tinh chỉnh (trim weights)

8 – Thực hiện bước chạy tinh (Perform a Trim Run)

Chạy (Spin) – Khởi động máy và thực hiện bước chạy tinh (trim run) để xác

định độ cân bằng của vật quay nằm trong dung sai cho phép Nếu chưa đạt, có thể thực hiện thêm bước chạy tinh (trim run) lần nữa

Setup Microlog MX cho công tác cân bằng động một mặt (Single-Plane) : Tất cả các thông số đo cho công tác cân bằng động đều được set up trên trình

Balance Setup, được hiển thị ngay sau khi vào chương trình cân bằng động Khởi động chương trình cân bằng động:

Từ màn hình chính, dùng phím mũi tên chọn biểu tượng Balancing, và nhấn

nút Enter Trình Balance Setup hiển thị

Nếu bạn đã thực hiện một công tác cân bằng động trước đó, bạn sẽ được nhắc nhở có muốn mở lại chương trình đó không

Trả lời No, trình Balance Setup hiển thị Trả lời Yes, các bước trong công tác

cân bằng động trước đó sẽ hiển thị cho phép bạn có thể trở lại bất kỳ bước nào

ở lần cân bằng trước Tham khảo phần Go to để biết thêm chi tiết

Thoát khỏi chương trình cân bằng động:

Nhấn nút Esc trên màn hình balancing Hộp thoại nhắc nhở xuất hiện :

Yes – Thoát khỏi chương trình Balancing , trở về màn hình chính

No – Trở về trình balancing nơi bạn nhấn phím Esc

Restart – Thoát ra trở lại trình Balance Setup cho phép nhanh chóng khởi

động lại chương trình cân bằng động

Memory – Hiển thị màn hình Memory – Internal cho phép bạn lưu công tác

cân bằng động hoặc mở lại các công tác cân bằng động khác đã được lưu trước

Help – Hiển thị nhanh chóng các hướng dẫn trực tuyến

Options – Hiển thị trình Advanced Setup, cho phép xác lập thêm các thông

số chi tiết

Memory – Hiển thị trình Memory – Internal, cho phép lưu hoặc tải các thiết

lập hay các kết quả cân bằng động

Escape – Thoát khỏi chương trình cân bằng động, trở về màn hình chính

Màn hình Balance Setup

No of Planes – Nhấn 1 để lựa chọn qui trình cân bằng động một mặt phẳng

(single-plane balancing) Lưu ý các vùng set up khác có thể chỉ hiển thị các lựa chọn chỉ liên quan đến qui trình cân bằng động một mặt

Vib Measm’t Type – Loại thông số rung động, phụ thuộc vào loại sensor

rung động không tiếp xúc (proximity probe) và các phép chuyển để tính toán phổ FFT

Nếu sensor đo gia tốc rung động (accelerometers) đƣợc sử dụng để đo vận tốc

rung động Chọn (A->V (IPS) hoặc A->V (mm/s)

Weight Units – Chọn đơn vị khối lƣợng đƣợc sử dụng để tính toán vật nặng :

g, kg, oz, lb, hoặc EU

Length Units – Chọn đơn vị độ dài đƣợc sử dụng để xác định bán kính gắn

vật nặng (từ tâm vật quay đến vị trí gắn vật nặng) : mm, cm, m, inch, feet,

EU Đơn vị này đƣợc áp dụng khi bạn sử dụng chức năng ƣớc lƣợng vật nặng

của Microlog MX

Movement – Xác định qui ƣớc chiều quay góc gắn vật nặng so với chiều quay

của vật quay:

With Rotation (cùng chiều) hoặc Against Rotation (ngược chiều)

Đề nghị chọn Against Rotation (theo mặc định)

Trigger Type – Chọn loại mốc tín hiệu đo lệch pha : external analog hoặc external TTL Mặc định: ext TTL

Trigger Slope - Chọn +ve hoặc –ve để xác định mốc tín hiệu xuất hiện ở

miền tăng hay giảm (Mặc định chọn +ve)

Trigger Level – Nhập giá trị volt để hạn chế độ nhiễu có thể gây sai lêch mốc

tín hiệu (chỉ sử dụng khi áp dụng lựa chọn loại mốc tín hiệu external analog) Mặc định : 2 Volts

Trình Advanced Setup (cân bằng một mặt)

• Từ màn hình Balance Setup, nhấn chọn phím chức năng Options Màn hình Advanced

Setup hiển thị

Các phím chức năng (Function Buttons) :

Các phím chức năng hiển thị phía đáy màn hình gồm có :

Màn hình Advanced Setup

Help – Nhấn chọn phím Help sẽ cho phép nhanh chóng hiển thị các hướng

dẫn trực tuyến Apply – Chọn phím Apply xác nhận các lựa chọn trong trình

setup hiện hữu và trở về màn hình Balance Setup

Escape – Thoát khỏi màn hình Balance Setup mà không áp dụng các lựa chọn

trong set up

Các set up trong màn hình “Advanced” Balance Setup

Nhập các chế độ set up tương thích cho qui trình cân bằng một mặt :

Filter – Chọn các bộ lọc tần số cao (high pass filter) để loại bỏ các tín hiệu

nhiễu ở tần số thấp Off -(Không áp dụng chế độ lọc), 2 Hz (loại bỏ các tần số dưới 2Hz), 10 Hz (loại bỏ các tần số dưới 10Hz), 70 Hz (loại bỏ các tần số dưới 70Hz), hoặc User Defined (Tuỳ chọn từ người sử dụng) Thông thường

chọn 2 Hz

- Detection – Xác định các tỷ lệ tính toán giá trị biên độ rung động

Các tỷ lệ lựa chọn : Peak, Pk-Pk, and RMS

Các lựa chọn mặc định : Peak cho giá trị gia tốc và vận tốc rung động, Peak-to-Peak (Pk- Pk) cho giá trị trị chuyển vị rung động (displacement)

Khuyến cáo : có thể chọn RMS cho giá trị vận tốc rung động để dễ so sánh với chuẩn ISO theo hệ metric

Number of Averages – số lần đo để lấy giá trị tính toán Giá trị mặc định : 4 Solution – Đối với qui trình cân bằng động một mặt phẳng, chỉ có một lựa

chọn: Influence Coefficient

Hệ số ảnh hưởng (influence coefficient) được sử dụng để tính toán khối lượng vật nặng sửa để cân bằng vật quay

<Plane> – Đối với qui trình cân bằng động một mặt phẳng, chọn 1

Điều này xác định bạn đang sử dụng 1 sensor rung động để đo biên độ rung động và độ lệch pha cho công tác cân bằng động một mặt phẳng, và các set up

tiếp theo sau đây áp dụng cho một sensor (Input Channel, Coupling,

Sensitivity, Type, Number of Positions, và Position 1 Offset)

- Đối với qui trình cân bằng động hai mặt phẳng , bạn có thể sẽ phải lựa

chọn một trong các lựa chọn :1, 2, hoặc All, tuỳ thuộc vào set up của

thiết bị cân bằng động Tham khảo thêm phần cân bằng động hai mặt phẳng

Input Channel – Chọn CH1 hoặc CH2, khi đó nếu thực hiện cân bằng động

một mặt phẳng, sensor được kết nối vào cổng CH1 của Microlog MX

Đối với qui trình cân bằng động hai mặt phẳng sử dụng 2 sensor, bạn phảI chọn CH1 là cổng kết nốI sensor cho mặt phẳng 1, và CH2 cho

Coupling – Xác định loại nguồn tín hiệu đo Các lựa chọn :

- AC – Tín hiệu thu được từ các bộ đệm ngõ ra (buffered output device)

ở bên ngoài thiết bị

- ICP – Tín hiệu thu được trực tiếp qua các sensor, sử dụng dòng DC để

nuôi bộ khuếch đại tín hiệu và truyền tín hiệu rung động đến ngõ vào thiết

bị

Sensitivity – Sử dụng bàn phím để nhập giá trị độ nhạy (sensitivity), đơn vị

millivolts (mv)/Engineering Unit (EU)

Chọn 100 mV/EU cho hầu hết các sensor gia tốc rung động

Chọn 200 mV/EU cho hầu hết các sensor đo chuyển vị không tiếp xúc

1000 mV/EU được áp dụng trong trường hợp nếu giá trị ngõ vào là điện thế volts và thang đo thể hiện các giá trị ở tỉ lệ thực

Giá trị mặc định : 100 mV/EU

Type – Xác định phương thức đặt vật nặng

- Continuous – Vật nặng có thể được gắn ở bất kỳ vị trí nào trên mặt

phẳng cân bằng

- Fixed – (Chọn Number of Positions và Position 1 Offset fields) Xác

định vật nặng chỉ được gắn tại một số vị trí nhất định (ví dụ: rotor được thiết

kế sẵn một số lỗ nhất định cho công tác cân bằng động hoặc quạt với số lượng cánh rời nhất định…)

Number of Positions – (Áp dụng cho lựa chọn Fixed) Nhập số vị trí có khả

năng gắn vật nặng lên mặt phẳng cân bằng, từ 3 đến 360

- Vị trí đầu tiên được xem như vị trí 0 độ, các vị trí khác được phân bổ cách đều

Position 1 Offset – (Áp dụng cho lựa chọn Fixed) Nhập góc định vị của vị trí

số 1 từ 0 đến 360 độ (so với điểm mốc tín hiệu hay vị trí băng phản quang)

•Nhấn chọn phím Apply để lưu các set up và trở về màn hình Balance Setup

•Từ màn hình Balance Setup, nhấn phím Enter để bắt đầu qui trình cân bằng động một mặt phẳng

6.3 Quy trình kiểm tra cân bằng động một phẳng sử dụng thiết bị chẩn đoán CM- XA44

Các bước thực hiện qui trình cân bằng động một mặt phẳng (Single-Plane Procedure)

Sau khi chuẩn bị và thiết lập các lựa chọn, thông số cho qui trình cân bằng động một mặt phẳng, bạn đã có thể sẳn sàng cho công tác cân bằng động

Thực hiện bước Chạy tham khảo (Reference Run)

•Khởi động máy và chạy máy ở tốc độ ổn định và chế độ vận hành bình

thường

•Ở màn hình Balance Setup, nhấn phím Enter để thực hiện bước chạy

tham khảo Thiết bị Microlog MX đo các giá trị RPM, biên độ rung

động và góc lệch pha Màn hình Initial Run – Plane 1 hiển thị các

thông số đo được

Lưu ý quan trọng – Lưu ý giá trị tốc độ ở đỉnh góc trái màn hình Để công tác

cân bằng động được chính xác, điều quan trọng là phải duy trì tốc độ máy ổn định trong suốt qui trình cân bằng

Gắn vật nặng thử (Add a Trial Weight)

• Từ màn hình Initial Run, nhấn phím Enter Màn hình Add Trial

Weight – Plane 1 hiển thị