Thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm sử dụng thiết bị đo rung để phân tích tình trạng làm việc của ổ lăn

Trong cácyếu tố nêu trên thì rung động được xem là thông số hiệu quả nhất để đánh giátình trạng hoạt động của máy móc, thiết bị, đặc biệt là các máy móc có chuyểnđộng quay.. v n/ 13 CHƯ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

-NGUYỄN PHƯƠNG VÂN

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO RUNG ĐỂ PHÂN TÍCH TÌNH

TRẠNG LÀM VIỆC CỦA Ổ LĂN

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí

Thái Nguyên - 2014

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận văn này là của bảnthân thực hiện, chưa được sử dụng cho bất kỳ một khóa luận tốt nghiệp nàokhác Theo hiểu biết cá nhân, chưa có tài liệu khoa học nào tương tự đượccông bố, trừ những thông tin tham khảo được trích dẫn

Tháng 04 năm 2014 Nguyễn Phương Vân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 3

Lời cảm ơn

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn

khoa học của tôi, thầy giáo PGS.TS Hoàng Vị, người đã tận tình chỉ bảo,

động viên và giúp đỡ cho tôi rất nhiều trong suốt thời gian làm luận văn tốtnghiệp

Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đạihọc Kỹ thuật Công nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí cũng như Ban chủnhiệm Khoa Đào tạo sau đại học trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp – Đạihọc Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình họctập, nghiên cứu và thực hiện bản luận văn này

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và đồng nghiệp đã độngviên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập nghiên cứu và hoàn thành luậnvăn

Xin trân trọng cảm ơn!

Mục lục

Danh mục các hình ảnh 6

Danh mục các bảng biểu 8

MỞ ĐẦU 9

1 Giới thiệu 9

2 Mục tiêu nghiên cứu 10

3 Kết quả dự kiến 10

4 Phương pháp và phương pháp luận 10

+ Nghiên cứu cơ sở 11

5 Nội dung luận văn 11

CHƯƠNG 1: Ổ LĂN VÀ ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA Ổ LĂN 12

1.1 Ổ lăn thường dùng 12

1.1.1 Giới thiệu chung 12

1.1.2 Các thông số vận hành của vòng bi 15

1.2 Các tình trạng hỏng và nguyên nhân gây hỏng ổ lăn 16

1.2.1 Các hoạt động bất thường, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 17

1.2.2 Các dạng hỏng thường gặp của ổ lăn 19

1.3 Một số giải pháp đánh giá tình trạng hỏng ổ 25

1.3.1 Theo dõi tình trạng làm việc của ổ lăn dựa trên yếu tố nhiệt độ 25

1.3.2 Theo dõi và phân tích rung động 27

1.3.3 Theo dõi và phân tích dầu bôi trơn 29

1.3.4 Kỹ thuật NDT 30

1.3.5 Kỹ thuật siêu âm 31

1.4 Kết luận chương 34

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 36

2.1 Mô hình thí nghiệm thu nhận tín hiệu dao động 36

2.1.1 Sơ đồ chung của mô hình thí nghiệm 36

2.1.2 Thiết bị đo lực 38

2.1.3 Thiết kế, chế tạo các chi tiết của mô hình thí nghiệm 41

2.2 Lắp ghép các chi tiết để tạo thành mô hình hoàn chỉnh 42

2.3 Kết luận chương 46

CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 47

3.1 Thiết lập thí nghiệm 47

3.1.1 Các trang thiết bị thí nghiệm 47

3.1.2 Lắp đặt các thiết bị thí nghiệm 47

3.1.3 Trình tự thực hiện thí nghiệm 48

3.2 Kết quả thí nghiệm 54

3.2.1 Phân tích kết quả thí nghiệm theo miền thời gian 54

3.2.1.1 Đo rung động ổ bi 6203 trên thiết bị thí nghiệm chế tạo 54

3.2.1.2 Đo rung động ổ bi côn trên mô hình máy đo ma sát 59

3.2.2 Phân tích kết quả thí nghiệm theo miền tần số 62

3.2.2.1 Đặc tính tần số hư hỏng của ổ bi 62

3.2.2.2 Phân tích kết quả đo rung động theo miền tần số 63

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 5

3.3 Kết luận chương 67

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 69

4.1 Các kết quả đã đạt được 69

4.2 Đề xuất các hướng nghiên cứu 70

Tài liệu tham khảo 72

Danh mục các hình ảnh

Hình 1 1 Cấu tạo ổ lăn 12

Hình 1 2 Các loại ổ bi 14

Hình 1 3 Các loại ổ đũa 14

Hình 1 4 Rỗ và tróc ở ổ lăn 20

Hình 1 5 Một số hình ảnh rỗ vòng bi 21

Hình 1 6 Một số hình ảnh mòn ổ bi 22

Hình 1 7 Một số hình ảnh nứt gẫy vòng bi 23

Hình 1 8 Hình ảnh bề mặt vòng bi bị biến dạng dư 24

Hình 1 9 Gỉ sét bám trên vòng bi 25

Hình 1 10 Giám sát tình trạng làm việc của một số thiết bị thông qua hình ảnh nhiệt hồng ngoại 26

Hình 1 11 Đo và phân tích rung động bằng phương pháp phân tích phổ FFT 29

Hình 1 12 Mô hình lấy mẫu để giám sát tình trạng dầu bôi trơn 30

Hình 1 13 Dùng kỹ thuật siêu âm để giám sát tình trạng hoạt động 32

Hình 2 1 Mô hình thí nghiệm để đo rung động Ổ lăn trong quá trình làm việc 36

Hình 2 2 Sơ đồ khối mô hình thực nghiệm thu nhận tín hiệu rung động 37

Hình 2 3 Mô hình của máy đo ma sát 38

Hình 2 4 Mô hình bộ phận có lắp ổ bi côn đỡ chặn 38

Hình 2 5 Sơ đồ khối hệ thống đo lực 38

Hình 2 6 Bộ cảm biến đo lực Kistler Type 9257 BA 39

Hình 2 7 Bản vẽ chi tiết trục 41

Hình 2 8 Hình ảnh ổ bi 6203 42

Hình 2 9 Bản vẽ lắp mô hình thí nghiệm 43

Hình 2 10 Mô hình thí nghiệm sau khi lắp ráp hoàn chỉnh 44

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 7

Hình 2 11 Mô hình cấu tạo của máy đo Ma sát – Mòn –Bôi trơn 44

Hình 2 12 Mô hình máy đo ma sát sau khi lắp ráp hoàn chỉnh 45

Hình 2 13 Hình ảnh ổ bi côn 30304 46

Hình 3 1 Mô hình hoàn chỉnh được đặt vào vị trí chuẩn bị thí nghiệm 48

Hình 3 2 Hình ảnh các mẫu thí nghiệm vòng bi 6203 48

Hình 3 3 Đo lực ổ bi B6203 mới 49

Hình 3 4 Đo lực ổ bi B6203 cũ 50

Hình 3 5 Đo lực của ổ bi B6203 hỏng 51

Hình 3 6 Đo lực ổ bi côn với tải trọng m= 10kg 52

Hình 3 7 Các hình ảnh đo khe hở và độ đảo của ổ bi côn 53

Hình 3 8 Chuẩn bị tiến hành đo lực ổ bi côn với m = 20kg sau khi đã điều chỉnh khe hở ổ bi 54

Hình 3 9 Lực hướng kính của ổ bi mới với các chế độ tải khác nhau 55

Hình 3 10 Lực hướng kính của ổ bi cũ với các chế độ tải khác nhau 56

Hình 3 11 Lực hướng kính của ổ bi hỏng với các chế độ tải khác nhau 57

Hình 3 12 Lực hướng kính của ổ bi côn với các tốc độ khác nhau 60

Hình 3 13 Lực hướng trục của ô bi côn với các tốc độ khác nhau 61

Hình 3 14 Biên độ lực rung động hướng kính biến đổi FFT khi ổ bi mới hoạt động ở các tải trọng khác nhau 64

Hình 3 15 Biên độ lực rung động hướng kính biến đổi FFT khi ổ bi cũ hoạt động ở các tải trọng khác nhau 66

Hình 3 16 Biên độ lực rung động hướng kính biến đổi FFT khi ổ bi hỏng hoạt động ở tải trọng 5kg 67

Danh mục các bảng biểu

Bảng 1 2 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục các hoạt động bất thường của

ổ lăn 17 Bảng 1 3 Tần suất hư hỏng các chi tiết của ổ lăn 24

Bảng 2 1 Tính năng kỹ thuật chính của lực kế 9257BA 39

Bảng 3 1 Kết quả đo khe hở và độ đảo của ô bi côn với các tải trọng: Không tải, có tải ( m = 10kg, m = 20kg) 53 Bảng 3 2 Kết quả lực rung động hướng kính lớn nhất và lực rung động hướng kính bình phương trung bình phụ thuộc trạng thái kỹ thuật và tải trọng của ổ

bi 6203 58 Bảng 3 3 Kết quả đo khe hở và độ đảo của ổ bi côn với các tải trọng: không tải, có tải ( m = 10kg, m = 20kg) 59 Bảng 3 4 Kết quả lực rung động hướng kính lớn nhất và lực rung động hướng kính bình phương trung bình phụ thuộc tốc độ của ổ bi côn 60 Bảng 3 5 Kết quả lực rung động hướng trục lớn nhất và lực rung động hướng trục bình phương trung bình phụ thuộc tốc độ của ổ bi côn

61

Bảng 3 6 Giá trị tần số rung động đặc trưng khi ổ bi xuất hiện các hư hỏng

63

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 9

1 Giới thiệu

MỞ ĐẦU

Ổ lăn là một trong những chi tiết máy được sử dụng phổ biết trong cáctruyền động Độ tin cậy và độ chính xác của Ổ có ý nghĩa quan trọng với hoạtđộng tổng thể của các thiết bị, máy móc Việc phát hiện lỗi và chẩn đoán tìnhtrạng của Ổ lăn trong giai đoạn đầu là cần thiết để tránh những hỏng hóc bấtchợt trong quá trình làm việc.

Trước đây, hầu hết các nghiên cứu về Ổ lăn chỉ tập trung vào tăng khảnăng tải, độ bền, nâng cao chất lượng làm việc bằng độ chính xác của Ổ lăn

Gần đây các nghiên cứu đã tập trung vào hướng nghiên cứu các nguyênnhân gây sai hỏng Ổ bi và cách khắc phục [1-3] Thông thường, dự báo tìnhtrạng làm việc của Ổ thông qua các chỉ tiêu của nhà sản xuất nhưng trên thực

tế không hoàn toàn xảy ra như vậy: Ổ có thể hỏng bất chợt sẽ gây ra nhữngảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm việc của hệ thống thiết bị, máy móc Vì lẽ

đó, các nghiên cứu dự báo trước tình trạng của ổ để có kế hoạch khắc phục kịpthời sẽ bảo đảm an toàn cho người và bảo đảm thiết bị hoạt động liên tục

Khi làm việc Ổ lăn thường phát sinh rung động, nhiệt, tiếng ồn Vậynên, việc giám sát tình trạng Ổ thông qua các yếu tố này là cần thiêt Trong cácyếu tố nêu trên thì rung động được xem là thông số hiệu quả nhất để đánh giátình trạng hoạt động của máy móc, thiết bị, đặc biệt là các máy móc có chuyểnđộng quay Việc giám sát bằng phương pháp này sẽ đảm bảo hiệu suất vậnhành tối đa của các thiết bị, máy móc; giảm thiểu các sự cố đột xuất gây thiệthại không nhỏ về chi phí bảo trì, vận hành cũng như sút giảm năng suất sảnxuất của hệ thống thiết bị

Việc giám sát, phân tích tình trạng thiết bị bằng rung động đã đượcnhiều nhà khoa học các nước quan tâm nghiên cứu và ứng dụng từ trước đến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

2 Mục tiêu nghiên cứu

Dự kiến mục tiêu chung của đề tài là: Dự báo được các sai hỏng của ổlăn để đảm bảo hiệu suất vận hành tối đa của các thiết bị, giảm các sự cốngưng máy bất chợt Việc này được thực hiện bằng cách giám sát phân tíchtình trạng ổ lăn với thông số chính là dao động

3 Kết quả dự kiến

- Mô hình thí nghiệm phân tích đánh giá tình trạng làm việc của Ổ lăn có sửdụng thiết bị đo rung (sử dụng thiết bị đo lực của Trường Đại học Kỹ thuậtCông nghiệp Thái nguyên rồi chuyển đổi ra kết quả đo rung)

- Dữ liệu xác định tình trạng Ổ (thử nghiệm)

4 Phương pháp và phương pháp luận

- Phương pháp nghiên cứu:

+ Nghiên cứu thực nghiệm

+ Nghiên cứu cơ sở.

- Phương pháp luận:

+ Tìm hiểu lý thuyết cơ bản của ổ lăn Từ đó mô hình hóa thành mô hình thựcnghiệm

5 Nội dung luận văn

Ngoài lời nói đầu, tài liệu tham khảo, phụ lục; nội dung chính gồm cácchương sau:

- Chương 1: Ổ lăn và đánh giá tình trạng làm việc của ổ lăn

Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục

- Chương 2: Thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm

Xây dựng được mô hình thí nghiệm và chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm

- Chương 3: Thí nghiệm và phân tích kết quả thí nghiệm.

Tiến hành thí nghiệm ta thu được các kết quả đo thể hiện dưới dạng đồ thị và phân tích đánh giá các kết quả đó

- Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 13

CHƯƠNG 1: Ổ LĂN VÀ ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG LÀM

VIỆC CỦA Ổ LĂN

1.1 Ổ lăn thường dùng

1.1.1 Giới thiệu chung

Ổ lăn là một dạng của ổ đỡ trục, đây là cơ cấu cơ khí giúp giảm thiểulực ma sát bằng cách chuyển ma sát trượt của 2 bộ phận tiếp xúc nhau khichuyển động thành ma sát lăn giữa các con lăn hoặc viên bi được đặt cố địnhtrong một khung hình khuyên

Cấu tạo ổ lăn bao gồm: Vòng trong, vòng ngoài, vòng cách và con lăn.Vòng trong và vòng ngoài thường có rãnh để dẫn hướng cho con lăn và đểgiảm ứng suất Vòng trong lắp với ngõng trục, vòng ngoài lắp với gối trục (vỏmáy, thân máy) Thường vòng trong quay cùng với trục, còn vòng ngoài thìđứng yên, nhưng cũng có khi vòng ngoài quay cùng với gối trục còn vòngtrong đứng yên cùng với trục

Hình 1 1 Cấu tạo ổ lăn

Ổ lăn ở một số thiết bị khác còn được gọi là vòng bi hay ổ bi Dựa vàokhả năng chịu lực hướng tâm hay hướng trục hoặc cả hai, mà ổ bi chia ra gồm:

Ổ bi đỡ một dãy; ổ bi đỡ chặn; ổ bi chặn đỡ; ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy; ổ đũa đỡ

trụ ngắn; ổ đũa côn; ổ đũa đỡ lòng cầu hai dãy, … một số loại ổ lăn điển hìnhđược thể hiện trên Hình 1.2 và Hình 1.3.

Ưu nhược điểm của ổ lăn

So sánh với ổ trượt , ổ lăn có các ưu điểm sau:

- Hệ số ma sát nhỏ (vào khoảng 0,0012 0.0035 đối với ổ bi và 0.002 0.006 đối với ổ đũa), mômen cản sinh ra khi mở máy cũng ít hơn so với

-ổ trượt; do đó dùng -ổ lăn hiệu suất của máy tăng lên và nhiệt sinh ratương đối ít Ngoài ra hệ số ma sát tương đối ổn định (ít chịu ảnh hưởngcủa vận tốc) cho nên có thể dùng ổ lăn làm việc với vận tốc rất thấp

- Chăm sóc và bôi trơn đơn giản, ít tốn vật liệu bôi trơn, có thể dùng mỡbôi trơn

- Kích thước chiều rộng ổ lăn nhỏ hơn chiều rộng ổ trượt có cùng đườngkính ngõng trục

thành chế tạo tương đối thấp khi sản xuất loạt lớn

- Tuy nhiên, ổ lăn có một số nhược điểm sau:

- Kích thước hướng kính lớn

- Lắp ghép tương đối khó khăn

- Làm việc có nhiều tiếng ồn, khả năng giảm chấn kém

- Lực quán tính tác dụng lên các con lăn khá lớn khi làm việc với vận tốccao

- Giá thành tương đối cao nếu sản xuất với số lượng ít

Ổ lăn được dùng rất phổ biến trong nhiều loại máy: máy cắt kim loại,máy điện, ô tô, máy bay, máy kéo, máy nông nghiệp, cần trục, máy xây dựng,máy mỏ, trong các hộp giảm tốc, trong các cơ cấu, …

Các loại ổ lăn thường dùng:

cũng có thể chịu lực dọc trục bằng 70% lực hướng tâm không dùng đến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 14

(lực hướng tâm không dùng đến là hiệu giữa lực hướng tâm cho phépvới lực hướng tâm thực tế) Ổ bi đỡ một dãy có thể làm việc bìnhthường khi trục nghiêng một góc nghiêng nhỏ, không quá 15’ ÷ 20’

Hình 1 2 Các loại ổ bi

Hình 1 3 Các loại ổ đũa

nhưng cũng có thể chịu thêm tải trọng dọc trục bằng 20% khả năng chịulực hướng tâm không dùng đến Ổ có thể làm việc bình thường khi trụcnghiêng một góc nghiêng tới 2 ÷ 30

- Ổ đũa trụ ngắn đỡ một dãy (Hình 1.3a): Chủ yếu để chịu lực hướng tâm

So với ổ bi đỡ một dãy cùng kích thước loại ổ này có khả năng chịu lựchướng tâm lớn hon khoảng 70%, đồng thời chịu va đập tốt hơn Tuynhiên một số kiểu ổ đũa trụ ngắn đỡ không chịu được lực dọc trục (Hình1.3a) và cũng không cho phép nghiêng trục

khả năng chịu lực hướng tâm của loại này gấp hai lần so với ổ bi đỡlòng cầu hai dãy cùng kích thước và có thể chịu được lực dọc trục bằng20% lực hướng tâm không dùng tới

- Ổ kim (Hình 1.3c): Là ổ mà con lăn là những đũa trụ nhỏ dài – gọi làkim Số kim nhiều dấp mấy lần so với số đũa trong các ổ đũa thôngthường Ổ kim hay dùng ở những chỗ cần hạn chế kích thước hướngkinh.

băng thép mỏng cuốn lại (gọi là đũa trụ xoắn), ổ này không chịu đượclực dọc trục Nhờ đũa trụ xoắn có tính đàn hồi cao nên ổ chịu tải trọng

va đập tốt, có thể làm việc bình thường khi trục nghiêng tới 30’

dọc trục Khả năng chịu lực hướng tâm của ổ này lớn hơn ổ bi đỡ mộtdãy khoảng 30 ÷ 40% Khả năng chịu lực dọc trục phụ thuộc vào góctiếp xúc giữa bi với vòng ngoài – góc tiếp xúc càng lớn thì khả năngchịu lực càng lớn

dọc trục lớn Ổ đũa côn đỡ chăn có thể chịu được lực hướng tâm bằng170% so với ổ bi đỡ một dãy cùng kích thước Loại này được dùngnhiều trong chế tạo máy vì tháo lắp đơn giản, điều chỉnh khe hở và bùlượng mòn thuận tiện

1.1.2 Các thông số vận hành của vòng bi

Theo [1] các thông số vận hành chính của vòng bi là: Tiếng ồn, nhiệt độ,rung động và tình trạng chất bôi trơn

theo dõi âm thanh để đo âm lượng và đặc tính của tiếng ồn khi vòng biquay Có thể phân biệt các hư hỏng của vòng bi như sự tróc vảy như dựatrên đặc tính bất thường của tiếng ồn

được từ bên ngoài vỏ của gối đỡ và có thể đo trực tiếp từ vòng ngoài củavòng bi bằng một đầu đo đi xuyên qua một lỗ dầu trên vỏ gối Thông

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 16

thường nhiệt độ vòng bi tăng lên từ từ sau khi khởi động máy đến khichạy ổn định sau khoảng 2 - 3 tiếng đồng hồ Nhiệt độ vòng bi khi chạy

ổn định phụ thuộc vào tải, tốc độ quay và đặc tính truyền nhiệt của máy

Sự bôi trơn không đủ hay lắp ráp không đúng có thể gây ra nhiệt độ ổ bităng nhanh chóng Những trường hợp như vậy cần tạm thời ngừng máy

và có biện pháp khắc phục

tích bằng cách đo rung động của một máy đang chạy Một thiết bị phântích biểu đồ tần số dạng phổ được sử dụng để đo độ lớn của rung động

và sự phân bố của các tần số Các kết quả kiểm tra có thể xác định đượcnguyên nhân của các bất thường của vòng bi Các dữ liệu đo được thayđổi theo điều kiện vận hành của vòng bi và vị trí đo rung động Vì vậycần xác định các tiêu chuẩn đánh giá cho mỗi máy được đo Việc theodõi những bất thường về rung động từ vòng bi trong suốt thời gian vậnhành là rất hữu ích trong việc bảo trì

sát và giảm sự mài mòn bên trong vòng bi tránh hư hỏng sớm vòng bị.Chất bôi trơn giúp ngăn ngừa sự tiếp xúc trực tiếp của các chi tiết kimloại như bi, vòng trong, vòng ngoài và vòng cách; Giảm sự sinh nhiệt do

ma sát và tác dụng làm mát, làm kín và ngăn ngừa han gỉ, kéo dài tuổithọ của vòng bi

bôi trơn bằng mỡ và bôi trơn bằng dầu Tùy vào điều kiện và mục đích

sử dụng lựa chọn phương pháp bôi trơn hợp lí để đạt được sự vận hànhtốt nhất của vòng bi

1.2 Các tình trạng hỏng và nguyên nhân gây hỏng ổ lăn

Khi ổ lăn được sử dụng trong điều kiện lý tưởng, các dạng hỏng ổ phát sinh là các dạng hỏng do mỏi Thông thường tuổi thọ của ổ lăn được thể hiện

qua thời gian làm việc hoặc tổng số vòng quay trước khi hiện tượng mỏi xảy ra

ở vòng trong, vòng ngoài, trên con lăn, hiện tượng hỏng do mỏi phát sinh doứng suất thay đổi theo chu kỳ

Thỉnh thoảng, Ổ lăn xuất hiện các vết nứt sớm hơn bình thường, nguyênnhân dạng hỏng này bao gồm:

- Sử dụng ổ không đúng

- Lắp đặt ổ sai hoặc quá trình thực hiện sai

che kín

- Tốc độ và nhiệt độ làm việc không đúng

- Chất bôi trơn bị bẩn phát sinh trong quá trình lắp đặt

- Sử dụng tải quá nặng (quá tải)

Khi hiện tượng hỏng ổ bắt đầu xuất hiện, giai đoạn này rất quan trọng đểtập trung nghiên cứu xác định nguyên nhân gây ra hỏng ổ Vào thời điểm nàykhông chỉ ổ lăn mà cả trục, nắp ổ và chất bôi trơn đã được sử dụng cũng cầntập trung nghiên cứu song song với quá trình nghiên cứu ổ lăn

1.2.1 Các hoạt động bất thường, nguyên nhân và biện pháp khắc phục

Nguyên nhân và biện pháp khắc phục các hoạt động bất thường của ổlăn [1, 2, 3] được thể hiện trong bảng 1.1 dưới đây:

Bảng 1 1 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục các hoạt động bất thường của ổ lăn

3 Do quá tải Điều chỉnh lại gối ổ hợp lý

4 Lỗi lắp ráp Điều chỉnh độ đồng tâm trục với lỗ gối và độ

chính xác lắp ráp.

5 Khuyết tật của

6 Dung lượng chất bôi trơn không đủ Dung lượng chất bôi trơn chính xác

7 Dầu bôi trơn không đúng Thay đổi dầu bôi trơn thích hợp

8 Phương pháp bôi trơn không đúng.

Thay đổi phương pháp bôi trơn bằng cách điều chỉnh hoặc thay thế các bộ phận mới.

9 Dầu bôi trơn

- Bôi trơn quá mức.

- Thiếu chất bôi trơn.

- Dầu bôi trơn không đúng

Giảm lượng chất bôi trơn và lựa chọn loại mỡ rắn hơn.

Bổ sung thêm chất bôi trơn.

Dùng đúng loại dầu bôi trơn và phương pháp bôi trơn hợp lý,

10 Sự tiếp xúc bất thường với đệm kín khuất khúc và các

bộ phận khác.

Làm kín hợp lý, chế độ lắp và phương pháp lắp hợp lý.

Tải bất thường Chế độ lắp, khe hở trong, tải đặt trước, vị trí

vai thân gối không hợp lý

Lắp ráp sai

Độ chính xác gia công và độ đồng tâm trục với lỗ gối và độ chính xác lắp ráp chưa hợp lý.

Bôi trơn không đủ hoặc không đúng

Bổ sung chất bôi trơn hay lựa chọn chất bôi trơn khác.

Cọ xát của các chi tiết quay Thay đổi thiết kế vòng làm khuất khúc.

Tiếng ồn

lớn đều

Vết nứt, ăn mòn hay vết xước trên rãnh lăn

Thay mới hay làm sạch vòng bi cẩn thận, cải thiện sự làm kín và sử dụng chất bôi trơn sạch.

Có vết lõm Thay mới vòng bi cẩn thận

Sự tróc vảy trên Thay mới vòng bi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu v n/ 18

Có vết nứt hoặc tạo vảy trên các viên bi Thay mới vòng bi

Sự rò rỉ hay biến

mầu chất bôi trơn

Quá nhiều chất bôi trơn Sự thâm nhập của các phần tử bên ngoài hay các hạt mài.

Giảm lượng chất bôi trơn và lựa chọn loại mỡ rắn hơn Thay vòng bi hay chất bôi trơn Vệ sinh buồng gối và các bộ phận bên trong.

1.2.2 Các dạng hỏng thường gặp của ổ lăn

Trong quá trình làm việc, thông thường trên các bề mặt làm việc của ổlăn xuất hiện một số dạng hư hỏng chính [3] sau:

Tróc, rỗ vì mỏi bề mặt làm việc

Hiện tượng rỗ và tróc thường gặp phải trên bề mặt làm việc của các chitiết như: Vòng trong, vòng ngoài, viên bi Nguyên nhân sinh ra của hiện tượngnày là do mòn nghiêm trọng, ứng suất tiếp xúc vượt quá giới hạn cho phép.Dạng hỏng này thường tập trung cục bộ ở một số điểm trên bề mặt trượt, hậuquả của chúng là khi các vết tróc và rỗ phát triển trên diện tích lớn sẽ dẫn đếngây hỏng đột ngột các chi tiết làm việc và làm đình trệ sự hoạt động của toàn

bộ thiết bị như Hình 1.4 Do đó việc chuẩn đoán và phát hiện sớm dạng hỏngnày đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động thiết bị

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

a Rỗ vòng trong Ổ bi chặn rãnh sâu b Rỗ vòng trong Ổ bi đũa trụ

c Rỗ vòng ngoài Ổ bi đũa trụ 2 dãy d Rỗ vòng trong Ổ bi đũa côn

e Rỗ vòng trong Ổ bi cầu tự lựa 2 dãy Hình 1 5 Một số hình ảnh rỗ vòng bi [3]

Mòn vòng ổ và con lăn

Quá trình mòn xuất hiện do ma sát của các bề mặt trượt (mặt đầu củacác con lăn với cạnh bên, bề mặt vòng cách với bề mặt con lăn) Nguyên nhânchủ yếu ở đây là do bôi trơn không đầy đủ và đúng quy cách, chịu sự tác độngcủa các nhân tố bên ngoài Độ mòn tăng lên tỷ lệ với thời gian vận hành Hậuquả của dạng hỏng này là tăng khe hở hướng kính của ổ và làm tiền đề cho cácdạng hỏng tiếp theo nguy hiểm hơn Độ mòn có thể giảm bằng cách cải thiệnquá trình bôi trơn và tăng chất lượng bề mặt tiếp xúc của các chi tiết trong quátrình gia công

a Mòn giữa con lăn và bề mặt Ổ bi đũa trụ b Mòn mặt lăn của vòng ngoài Ổ bi đũa trụ

2 dãy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN ht t p : / / www lr c - tnu.edu. v n/ 22

Nứt và gẫy các chi tiết

Quá trình hình thành các vết nứt trên bề mặt các chi tiết của ổ có nguyênnhân từ tróc và rỗ bề mặt do ứng suất mỏi sinh ra vượt quá giới hạn cho phép.Các vết nứt hình thành ban đầu thường rất nhỏ (cỡ vài µm) và sau thời gianhoạt động tương đối ngắn vết nứt này sẽ phát triển rất nhanh và gây nên gẫyhỏng chi tiết, hình 1.7 Dạng hỏng này là hư hỏng cục bộ và cũng đóng vai tròhết sức quan trọng, như là một đối tượng cần phát hiện của chuẩn đoán

a Nứt và vỡ trên Ổ bi cầu tự lựa

2 dãy b Nứt vòng ngoài của Ổ bi đũa trụ 2 dãy

c Nứt trên vòng ngoài ổ bi tiếp xúc 4 điểm

d Vỡ gờ vòng ngoài Ổ bi đũa trụ e Vỡ gờ thuộc vòng ngoài Ổ bi đũa trụ

Hình 1 7 Một số hình ảnh nứt gẫy vòng bi [3]

Tần suất hư hỏng các chi tiết của ổ lăn được cho trong bảng 1.2

Bảng 1 2 Tần suất hư hỏng các chi tiết của ổ lăn

Biến dạng dư bề mặt làm việc:

Do chịu tải trọng va đập hoặc tải trọng tĩnh quá lớn khi ổ không quayhoặc quay rất chậm (n nhỏ hơn 1 vòng/phút)

a Biến dạng dư trên vòng ngoài mặt lăn

của Ổ bi chặn rãnh sâu

b Biến dạng dư trên mặt lăn vòng trong của ổ bi đũa côn Hình 1 8 Hình ảnh bề mặt vòng bi bị biến dạng dư [3]

Gỉ sét và ăn mòn:

Gỉ sét là một màng oxide, hydroxide, hoặc carbonate sinh ra trên bề mặtvật liệu bởi hoạt động hóa học Khi thiết bị dừng lại và nhiệt độ của chúnggiảm tới nhiệt độ ngưng tụ, độ ẩm ngưng tụ thành những giọt nước và rơixuống Nước rơi xuống thường kèm theo dầu bôi trơn, kết quả là gỉ sét sinh ratrên bề mặt ổ lăn Khi ổ lăn được đặt vào nơi ẩm trong một thời gian dài, gỉ sétsinh ra trên rãnh lăn tại vùng trống giữa các con lăn

a Gỉ vòng ngoài mặt lăn ổ đỡ chặn b Gỉ trên Vòng ngoài Mặt lăn Ổ bi đũa

trụ 2 dãy Hình 1 9 Gỉ sét bám trên vòng bi [3]

Ăn mòn là hiện tượng của quá trình oxi hóa sinh ra trên bề mặt bởi hoạtđộng hóa học với acid hoặc alkali Ăn mòn sinh ra khi hợp chất của lưu huỳnhhoặc clo tồn tại trong các chất phụ gia và dầu bôi trơn bị phân hủy dưới nhiệt

độ cao Ăn mòn cũng xảy ra khi nước xâm nhập vào trong ổ lăn

1.3 Một số giải pháp đánh giá tình trạng hỏng ổ

Để khai thác tối đa công suất và thời gian sử dụng ổ; chủ động trongviệc kéo dài tuổi thọ ổ trục; đảm bảo hiệu suất vận hành tối đa của các thiết bị,máy móc; giảm thiểu các sự cố đột xuất gây thiệt hại không nhỏ về chi phí bảotrì, vận hành cũng như sút giảm năng suất sản xuất của hệ thống thiết bị thìphải theo dõi tình trạng làm việc của vòng bi trong quá trình vận hành để pháthiện sớm hư hỏng và xử lý trước khi nó phát triển Điều này sẽ không chỉ làmgiảm khả năng hư hỏng mà còn cho phép lên kế hoạch vật tư, nhân lực, kếhoạch sửa chữa hạng mục có liên quan trong suốt thời gian ngừng máy

1.3.1 Theo dõi tình trạng làm việc của ổ lăn dựa trên yếu tố nhiệt độ

Giám sát nhiệt độ là một trong những kỹ thuật không thể thiếu của giámsát tình trạng Đối với mỗi chi tiết, nhiệt độ thay đổi có thể biểu hiện củanhững hư hỏng ban đầu Nếu không được giám sát, phát hiện và hiệu chỉnh kịpthời thì đôi khi chỉ cần một hư hỏng nhỏ của những chi tiết này cũng có thểlàm cho một thiết bị hoặc cả nhà máy ngừng hoạt động

a So sánh hình ảnh nhiệt của hai động cơ

b Kiểm tra nhiệt độ vòng bi của bơm đứng (vòng bi dưới nhiệt độ cao hơn)

c Hình ảnh nhiệt cho thấy lò quay nung vôi bị hư hỏng Hình 1 10 Giám sát tình trạng làm việc của một số thiết bị thông qua hình ảnh nhiệt

hồng ngoại [10]

Ngày nay có rất nhiều phương pháp giám sát nhiệt độ khác nhau tùythuộc vào tình trạng của thiết bị cần giám sát như: Đang đứng yên, đang

chuyển động, khó tiếp xúc hay không thể tiếp xúc mà từ đó sử dụng cácphương pháp giám sát nhiệt độ thích hợp.

1.3.2 Theo dõi và phân tích rung động

Kỹ thuật theo dõi và phân tích rung động là một phần rất quan trọngtrong kỹ thuật giám sát tình trạng thiết bị Rung động mang tính dây chuyền

Ta có thể nói rằng: “ Sự rung động này chính là nguyên nhân dẫn đến sự rungđộng khác” Chính vì vậy việc phát hiện và ngăn ngừa rung động là một côngviệc hết sức quan trọng và có ý nghĩa vô cùng to lớn trong công tác chẩn đoán

số cụ thể Các đồ thị này được gọi là phổ tần số của dao động

Phổ tần số của dao động cho phép ta phân biệt được các dao động gây ra

do độ không chính xác của các khớp nối, ăn khớp bánh răng, lỗi ổ lăn và từnhiều hiện tượng khác [4,5,7,8,9]

Thông thường độ rung động của một chi tiết, một bộ phận cơ khí mangtính lũy tiến Do vậy, việc giám sát, theo dõi sự tiến triển của rung động làhoàn toàn có thể nếu như chúng ta có đủ thiết bị và thực hiện đúng phươngpháp

Áp dụng kỹ thuật giám sát rung động sẽ giúp cho ta xác định một cáchkhá chính xác thời điểm xảy ra hư hỏng, hay nói một cách khác là thời điểm

mà chi tiết hoặc thiết bị mất khả năng làm việc Để từ đó chúng ta sẽ tránhđược các hư hỏng ngẫu nhiên, các hư hỏng ngoài ý muốn Vì thông thường các

hư hỏng loại này sẽ phải trả một chi phí rất lớn, nhất là đối với các chi tiết, cáccụm máy quan trọng đối với sản xuất

Ngoài ra, kỹ thuật giám sát rung động sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của thiết

bị như: ổ trục, roto, vòng bi, … Và các chi tiết có chuyển động quay khác

Phân tích độ rung là một phương pháp đo lường được dùng để xác định,tiên đoán, và ngăn ngừa hư hỏng đối với máy móc có thiết bị xoay Thực hiệnphân tích độ rung của máy móc sẽ cải thiện được độ tin cậy của máy móc vàdẫn đến hiệu quả máy móc cao hơn và giảm thiểu hư hỏng về điện hay cơ khí.Chương trình phân tích rung động được dùng khắp nơi trên thế giới trong lĩnhvực công nghiệp để phát hiện lỗi trong máy, lên kế hoạch sửa chữa máy móc,

và giữ cho máy móc chạy đúng chức năng, không hư hỏng trong thời gian lâunhất

Theo dõi sự rung động là công việc thực hiện trong lúc các điều kiệnvận hành không được thay đổi, khi sự rung động gia tăng thì chỉ ra được nhữnghỏng hóc sắp xảy ra Gia tăng mức độ rung động lớn thì hư hỏng cũng tănglên Khi cơ cấu có khối lượng và đàn hồi bị rung động thì tạo nên lực Lực này

có thể tạo thành bởi thành phần tác động trực tiếp lên cơ cấu; nó có thể đượckhai triển bởi phản lực hoặc truyền đến cơ cấu từ rotor qua ổ trục Lực ly tâm

có thể được truyền từ chuyển động quay do sự không cân bằng hoặc có thể làlực đẩy bởi sự ăn khớp trong truyền động bánh răng hoặc bởi sự va đập chấtlỏng trong bánh công tác Những thông số như là tốc độ quay của trục, số răngcủa bánh răng, số lượng bánh công tác, … đều có thể tính toán được tần số của

nó khi có rung động Bằng sự so sánh giá trị của các tần số này với tần số khi

mà sự rung động bị tăng lên thì nó có thể xác định được nguồn gốc của sự giatăng đó

Nếu sự thay đổi trong rung động có thể được phát hiện sớm hơn và đượcphân tích, thì chúng ta có thể can thiệp bảo trì sửa chữa trước khi hỏng hócxảy ra Vả lại, việc ngừng máy có thể được hoạch định tại một thời điểm thíchhợp Như vậy đo và phân tích rung động định kỳ liên tục có thể là nền tảng cho

việc giám sát tình trạng của máy có chuyển động quay (Hình 1.11) Do đó mà

hệ thống giám sát rung động cần cung cấp:

- Đo mức gia tăng rung động để chỉ ra nhu cầu khẩn thiết cần quan tâm

vấn đề

Do đó, giám sát rung động là một công cụ hữu ích để phát hiện ra sựhiện diện của vấn đề về máy trong thời điểm sớm hơn Những vấn đề khácnhau gây ra rung động trong những cách thức khác nhau

Hình 1 11 Đo và phân tích rung động bằng phương pháp phân tích phổ FFT [7]

1.3.3 Theo dõi và phân tích dầu bôi trơn

Phân tích dầu là một chương trình lâu dài, nơi có liên quan, có thể cuốicùng dự đoán tốt hơn bất kỳ công nghệ nào Có thể mất một năm cho cácchương trình này để đạt được mức độ phức tạp và hiệu quả

Kỹ thuật phân tích thực hiện trên mẫu dầu có thể được chia ra hai loại:phân tích dầu được sử dụng và phân tích các phần tử mài mòn nhiễm trong dầubôi trơn phân tích dầu được sử dụng sẽ xác định tình trạng của dầu đó, sẽ xácđịnh chất lượng của dầu và kiểm tra có tiếp tục sử dụng nữa hay không Phân

tích các phần tử mài mòn nhiễm trong dầu bôi trơn sẽ xác định tình trạng cơkhí của các thành phần máy được bôi trơn, bạn có thể nhận biết các thành phầncủa các vật liệu rắn hiện diện và đánh giá loại hạt mài mòn, kích cỡ, mật độphân bố, hình dạng và cấu trúc.

Hình 1 12 Mô hình lấy mẫu để giám sát tình trạng dầu bôi trơn [11]

1.3.4 Kỹ thuật NDT

Kiểm tra không phá hủy hay kiểm tra không tổn hại (Non-DestructiveTesting - NDT), hay còn gọi là đánh giá không phá hủy (Non-DestructiveEvaluation - NDE), kiểm định không phá hủy (Non-Destructive Inspection -NDI), hoặc dò khuyết tật là việc sử dụng các phương pháp vật lý để kiểm traphát hiện các khuyết tật bên trong hoặc ở bề mặt vật kiểm mà không làm tổnhại đến khả năng sử dụng của chúng [11]

Hiện nay, Công nghệ kiểm tra không phá hủy (Non Destructive Test:NDT) là một công nghệ thiết yếu và không thể thiếu của các ngành côngnghiệp Kiểm tra không phá hủy (NDT) bao gồm các phương pháp dùng đểphát hiện các hư hại, khuyết tật, kiểm tra đánh giá tính toàn vẹn của vật liệu,kết cấu, chi tiết hoặc để xác định các đặc trưng của đối tượng mà không làmảnh hưởng đến khả năng sử dụng của đối tượng kiểm tra

Kiểm tra không phá hủy (NDT) còn được sử dụng để tối ưu hoá các quátrình và quy trình công nghệ trong chế tạo, gia công

Nhờ sớm phát hiện và loại bỏ các vật liệu, sản phẩm, bán sản phẩmkhông đạt yêu cầu, tối ưu hóa được quá trình sản xuất nên giảm được chi phísản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, hiệu quả sản xuất và kinh doanh củacác doanh nghiệp.

Đồng thời, nhờ sớm phát hiện các khuyết tật trong các kết cấu, hệ thống

và tiểu hệ thống giúp sớm đưa ra được các phương án khắc phục và sửa chữa,tránh được các thảm họa có thể xảy ra

1.3.5 Kỹ thuật siêu âm

Công nghệ siêu âm (UT) đã và đang trở nên phổ biến đối với ứng dụngphát hiện rò rỉ cả cho hệ thống áp lực và không áp lực Hầu hết các công ty bảotrì máy nén và một số nhà sản xuất đều có trong tay một vài loại cảm biến siêu

âm để tìm ra các rò rỉ Các tổ chức có thể dễ dàng cân đối chi phí đầu tư chomột cảm biến siêu âm với số chi phí đáng kể gây ra do thất thoát năng lượng từcác rò rỉ Tuy nhiên, có những ứng dụng khác của công nghệ siêu âm mà ngườidùng, các tổ chức NDT, và thậm chí là những nhà phát triển và sản xuất cảmbiến siêu âm thường không nhận thấy được hay bỏ qua chúng Công nghệ siêu

âm có thể được sử dụng làm phương tiện phát hiện sớm các hiện tượng màimòn của bộ phận thiết bị như các ổ bi và bánh răng do bôi trơn không đầy đủ (quá nhiều hoặc quá ít)

Theo dõi tình trạng thiết bị và bảo trì dự báo thường được thực hiện nhờvào các phân tích độ rung, tia hồng ngoại và những kỹ thuật khác Công nghệsiêu âm lại thường bị bỏ qua, tuy nhiên lại là một giải pháp xuất sắc, đặc biệt làdành cho các tổ chức có ngân sách thấp dành cho bảo trì Các thiết bị dò siêu

âm cho phép người dùng hiểu được chính xác những tiếng động tạo ra do hệthống chưa được bôi trơn đầy đủ (quá nhiều hoặc quá ít), và các dấu hiệu màimòn từ sớm Công nghệ siêu âm phù hợp là công cụ nhanh và hiệu quả để xácđịnh tình trạng đang diễn ra với thiết bị, các bộ phận như ổ bi, hộp số, động cơ,máy nén, …

Hình 1 13 Dùng kỹ thuật siêu âm để giám sát tình trạng hoạt động

của thiết bị [11]

Sóng siêu âm được tạo ra do ma sát, va chạm và phóng điện Ma sát và

va chạm là những hiện tượng đồng hành của thiết bị cơ khí Chẳng hạn, một ổ

bi đang hoạt động sẽ tạo ra ma sát tại trục và các bi quay quanh tâm Tuynhiên, nếu có quá nhiều sự ma sát thì sẽ có sự cố xảy ra với dây chuyền sảnxuất do sự thiếu cân bằng, hoặc ổ bi có thể đã bị kẹt, từ đó làm cho dây chuyềnsản xuất ngừng hoạt động

Bôi trơn đầy đủ cho ổ bi đang hoạt động luôn luôn rất quan trọng Một ổ

bi được bôi trơn đầy đủ sẽ tạo ra âm thanh rất mượt khi hoạt động, với microcủa thiết bị thu nhận siêu âm có thể phát hiện được khi nó được đặt vào gối đỡcủa vòng bi

Nếu ổ bi được bôi trơn nhiều hơn mức cần thiết, sẽ có rất ít sóng siêu âm

có thể được nghe thấy bằng tai nghe Nếu được bôi trơn không đủ, tiếng ồn do

ổ bi tạo ra sẽ càng lúc càng tăng đáng kể và những tiếng ồn khác cũng có thểđược tạo ra như tiếng sột soạt, lọc cọc trong ổ bi Những dấu hiện chỉ thị ổ bikhông được bôi trơn đủ sẽ xuất hiện trong sóng siêu âm trước cả khi tia hồngngoại có thể phát hiện được do nhiệt tăng lên và dĩ nhiên trước cả khi có thểtiến hành các phân tích độ rung của nó

Thêm vào đó, một khi ổ bi bắt đầu bị mài mòn, sóng siêu âm sẽ gây ranhững tín hiệu sắc đinh tai khi đi qua những điểm bị mài phẳng hay những vếtxước Những tiếng ồn này được truyền vào tai nghe khi có những tiếng pop

hay crack Một khi sóng siêu âm được tạo ra tức là ổ bi bắt đầu cho thấy nhữngdấu hiệu, khi đó việc thay thế có thể được xem xét trong khi dây chuyền sảnxuất ngừng hoạt động (trong thời gian nghỉ) Mài mòn có thể được phát hiệnngay tức khắc mà không cần phải xem xét các kết quả mô tả thu được của ổ bi

đó và phân tích chúng

Với một cảm biến siêu âm được dùng cho theo dõi tình trạng thiết bị, kỹthuật viên chỉ cần đưa đầu dò vào từng vị trí , điều chỉnh độ nhạy của thiết bịgiúp tối thiểu sóng siêu âm ở xung quanh gây ra bởi những bộ phận hay thiết

bị khác Sóng siêu âm yếu đi hay thất thoát năng lượng, nhanh hơn so với tiếng

ồn mà các cảm biến độ rung có thể phát hiện ra, tuy vậy nếu độ nhạy của thiết

bị được điều chỉnh ở mức cao thì các rung động siêu âm trong thép vẫn có thểgây nhiễu các thiết bị đang được kiểm tra

Người dùng có thể ghi lại các thiết lập của cảm biến và tình trạng vậnhành của các thiết bị như tốc độ, khả năng tải, Mỗi lần theo dõi một bộ phậnthiết bị, người dùng nên duy trì các tình trạng vận hành tương đương để dễphát hiện những thay đổi trong sóng siêu âm là do thiết bị bị mài mòn hay dobôi trơn không đầy đủ chứ không phải do tăng vận tốc vận hành

Không có dấu hiệu đơn lẻ hay xem xét chỉ một yếu tố nào có thể giúpxác định tình trạng thiết bị đang được kiểm tra Các tín hiệu kỹ thuật số do cácphương pháp đo tương quan chỉ ra như deciben hay RMS không nên đượcdùng đơn lẻ để dự báo xu hướng Một bản mô tả deciben chẳng hạn, thườngdùng hàm logarit để mô tả tỷ lệ mà trong đó có thể bao gồm cả công suất, áplực tiếng ồn, điện thế, cường độ và một số các yếu tố khác

Song, sử dụng công nghệ siêu âm để theo dõi tình trạng thiết bị khôngphức tạp Phần mềm có thể được sử dụng để ghi lại các kết quả đầu ra của cảmbiến siêu âm Khi đã có được chuẩn chung hoặc tín hiệu chuẩn (benchmarksignal), các bản ghi sau này có thể được đem ra so sánh để xác định được độmòn hoặc bôi trơn của bộ phận thiết bị qua thời gian

Phần mềm phân tích tín hiệu cũng dễ sử dụng nhờ tính đơn giản trongviệc sử dụng cảm biến siêu âm Nếu độ nhạy của cảm biến được điều chỉnhphù hợp với mỗi lần thực hiện thu bản ghi, các tiếng ồn (spikes & cracks) sẽ dễđược nhận dạng khi các ổ bi bắt đầu mòn.

Nếu thiết lập cho mỗi lần sử dụng của cảm biến là như nhau, người dùng

có thể dựa trên đó để so sánh biên độ tổng quát hoặc giá trị RMS (giá trị bìnhphương trung bình, công suất trung bình) của thiết bị với giá trị RMS chuẩncủa nó Việc xác minh biên độ tăng cũng không giúp đưa ra kết luận chonhững yếu tố khác như sự thay đổi tốc độ, khả năng tải, hay áp suất của vị tríđang được kiểm tra do bản ghi tín hiệu sau khi được bôi trơn thêm sẽ làm giảmbiên độ tổng quát của tín hiệu thu được

1.4 Kết luận chương

Chương này trình bày về các vấn đề sau:

- Ổ lăn là chi tiết máy có vai trò quan trọng trong hệ thông cơ khí, đặcbiệt là trong các hệ thống chuyển động quay Các hoạt động bất thường

và các sai hỏng thường gặp của Ổ lăn có ảnh hưởng rất lớn tới hiệu suấtvận hành tối đa của các thiết bị, các sự cố ngưng máy bất chợt, chi phísửa chữa

đoán hư hỏng của Ổ lăn đã được liệt kê và phân tích Hiện nay có một sốphương pháp theo dõi tình trạng làm việc để chuẩn đoán hư hỏng ổ lăntheo các yếu tố: Rung động, nhiệt độ, dầu bôi trơn, kỹ thuật NDT, kỹthuật siêu âm

được thông qua việc giám sát sự thay đổi của các phổ tần số dao động.Khi đã giám sát được các dao động xuất hiện trên máy ta có thể xác địnhchính xác các hư hỏng trước khi sửa chữa thiết bị và dựa theo độ lớn củacác dao đông gây ra do các hư hỏng cụ thể nên dự báo được chính xác

khoảng thời gian hư hỏng sẽ xảy ra Từ đó chủ động hoàn toàn trongviệc xây dựng lịch sửa chữa bảo dưỡng cần thiết Tuy nhiên hiện nay ởnước ta vấn đề này vẫn chưa được quan tâm đúng mức

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM

2.1 Mô hình thí nghiệm thu nhận tín hiệu dao động

2.1.1 Sơ đồ chung của mô hình thí nghiệm