Выполняя контроль вибрации машин и, используя полученную информацию Вы, тем самым, экономите Ваши деньги.

Как это возможно?

В данном справочнике Вы найдете ответ на этот вопрос.

Из данной главы Вы узнаете:

• Что такое вибрация машин

• Основные причины вибрации машин

• Зачем нужен мониторинг вибрации машин

• Как мониторинг вибрации экономит Ваши деньги.

Что такое вибрация машин?

Большинство из нас знакомы с вибрацией; вибрирующий объект перемещается вперёди назад, от точки до точки. Вибрирующий объект совершает колебания. В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с вибрацией. Маятник в движении вибрирует. Оттянутая гитарная струна вибрирует. Автомобиль, передвигающийся по неровной поверхности, вибрирует, а геологическая активность может вызывать огромные вибрации в виде землетрясений.

Мы можем дотронуться до вибрирующего объекта и почувствовать вибрацию. Мы также можем увидеть возвратно-поступательное движение вибрирующего объекта. Иногда вибрация генерирует звуки, которые мы можем услышать или тепло, которое мы можем ощутить.

Промышленные предприятия сталкиваются с другим видом вибрации, о котором пойдет речь в данном руководстве: вибрация машин.

Вибрация машин - это возвратно-поступательное движение машин или узлов машин. Любой компонент, которое совершает возвратно-поступательное движение или колебания, испытывает вибрацию. Вибрация машин может принимать различные формы. Компонент машины может перемещаться на большие и малые расстояния, быстро или медленно, со звуком или беззвучно, с излучением тепла или без. Вибрация некоторых машин может закладываться на стадии разработки и иметь функциональное назначение. В других случаях вибрация может возникать непреднамеренно и вести к поломке машины.

Что вызывает вибрацию машин?

Большинство вибраций машин возникают вследствие:

• Действия периодических сил

• Ослабления

• Резонанса

1. Действие периодических сил

Представьте лодку, стоящую на якоре в заливе. Волны бьют о края лодки. Пока волны бьются, лодка раскачивается.

Большинство вибраций машин возникает из-за действия периодических сил, подобно тем, которые раскачивают лодку. Аналогичные периодические силы действуют на машинах, заставляя их совершать колебания.

Откуда возникают периодические силы, вызывающие вибрацию машин?

Периодические силы в машинах возникают вследствие дисбаланса, несоосности, износа или неправильно приводимых в действия компонентов машин. Примеры приведены ниже:

2. Ослабление конструкции

Ослабление конструкции является одной из причин вибрации машин. Ослабленные компоненты машин могут приводить к тому, что нормальные уровни вибрации увеличиваются и превышают допустимые пределы.

3. Резонанс

Представьте ребенка, который качается на качелях. При этом он не совершает никаких действий для раскачивания и не испытывает внешнего воздействия, то есть совершает «свободное» раскачивание. Если более внимательно понаблюдать за движением качели, мы обнаружим, что качели раскачиваются с определенной скоростью. Например, мы можем заметить, что один полный цикл качения занимает три секунды. В данном случае скорость качения ребенка на качелях является физической характеристикой системы «качели-ребенок». Это та наиболее характерная скорость, с которой ребенок раскачивается на этих качелях. Это наиболее естественная скорость раскачивания ребенка на качелях, для изменения которой ребенку необходимо выполнить определенные действия, например, оттолкнуться ногами о землю, изменить положение или коснуться ногами земли. Машины также совершают колебания с определенной частотой. Скорость, с которой машина совершает колебания без воздействия на неё внешних сил, называется собственной частотой колебаний. Собственная частота колебаний машины - это наиболее характерная скорость колебаний машин или та частота, с которой эта машина «предпочитает» вибрировать.

Большинство машин имеют больше, чем одну собственную частоту колебаний. Например, машина, которая состоит из двух компонентов с различной собственной частотой колебаний, будет иметь как минимум 2 собственные частоты колебаний. Таким образом, чем сложнее машина, тем больше собственных частот колебаний она имеет.

Представьте снова ребенка на качелях. Если мы будет периодически подталкивать качели, то скорость раскачивания будет постепенно увеличиваться, и качели будут раскачиваться выше и выше. Однако качели будут раскачиваться выше и выше только в том случае, если их толкать с определенной частотой. Чтобы заставить качели раскачиваться выше и выше, частота раскачивания должна совпадать с собственной частотой колебания качели. Для этого можно, например, подталкивать качели каждый раз, когда они достигают наибольшей высоты.

Что произойдет, если на машине будет действовать внешняя периодическая сила с частотой близкой к её собственной частоте колебаний? Как и с качелями, амплитуда колебаний будет постепенно увеличиваться за счет действия периодических сил с частотой, близкой к её собственной частоте. Амплитуда колебаний машины будет увеличиваться потому, что машина не только совершает собственные колебания, но и испытывает действие внешних сил. Машина, которая совершает такие колебания, испытывает резонанс.

Периодические силы, вызывающие резонанс, могут быть небольшими и могут возникать в результате движения исправных компонентов машин. Такие умеренные периодические силы не представляет проблему до тех пор, пока они не приводят к возникновению резонанса. Необходимо всегда контролировать машины на наличие резонансов, поскольку резонанс является причиной быстрого развития серьезных повреждений.

Например, мост может рухнуть, если его собственная частота колебаний будет совпадать с частотой, с которой солдаты маршируют при прохождении через него.

Зачем нужен мониторинг вибрации машин

Для осуществления качественного мониторинга вибрации машин нужно понимать, для чего вообще необходим мониторинг вибрации. Мониторинг вибрационных характеристик машин даёт нам представление о техническом состоянии машины. Вы можете использовать эту информацию для выявления развивающихся проблем.

Для чего нужно знать техническое состояние машины? Почему просто не продолжать эксплуатацию машины до тех пор, пока она не выйдет из строя, после чего выполнить ремонт?

Эксплуатация машин до их отказа может быть приемлемой в случае «одноразовых» машин. Однако большинство машин не являются «одноразовыми» в виду их высокой цены.

Регулярный мониторинг технического состояния машин позволяет своевременно обнаруживать и устранять развивающиеся проблемы до выхода оборудования из строя.

Напротив, при отсутствии периодического мониторинга чрезмерные вибрации могут приводить к повреждению машин. Поскольку мониторинг вибрации позволяет обнаруживать опасные вибрации, это дает возможность заранее предупреждать связанные с ними проблемы и значительно экономить время и деньги.

Каким образом?

Ниже мы рассмотрим основные проблемы, которые можно избежать при проведении периодического мониторинга вибрации машин. Очень важно своевременно обнаруживать и предупреждать данные проблемы, поскольку расходы, связанные с их устранением, в разы превышают стоимость проведения регулярного мониторинга вибраций.

1. Серьезные поломки машин

Несвоевременное обнаружение вибрации машин часто приводит к серьезным поломкам, для устранения которых требуется дорогостоящий ремонт или даже замена всей машины. Однако при регулярном мониторинге технического состояния машин неисправности можно обнаруживать на ранней стадии их развития, для корректировки которых требуется более простой, быстрый и недорогой ремонт. Это похоже на наше собственное здоровье. Регулярные визиты к врачу позволяют обнаружить проблемы на ранней стадии их развития и тем самым избежать больших затрат на лечение.

2. Большое потребление энергии

Вибрирующая машина потребляет больше энергии, поскольку энергия расходуется не только на выполнение прямых функций самой машины, но также и на совершаемые ей механические колебания. Минимизировать данную проблему можно, если проводить регулярный мониторинг и техническое обслуживание машин.

3. Простой оборудования

Отсутствие регулярного мониторинга, как правило, приводит к поломке машины и, как следствие, к незапланированным простоям. Расходы на закупку и эксплуатацию машины обычно оправдываются за счет высокой производительности машины.

Поэтому важно, чтобы машина всегда была в исправном состоянии, что можно обеспечить за счет регулярного проведения мониторинга вибраций машин.

4. Задержки в отгрузке товаров

Отсутствие регулярного мониторинга, как правило, приводит к поломке машины и, как следствие, к задержкам в отгрузке товаров. Заказчик вынужден ждать, а оплата товара откладывается. Покупатель может вообще прекратить сотрудничество с производителем товара.

5. Скопление незавершенной продукции

Отсутствие регулярного мониторинга, как правило, приводит к поломке машины и, как следствие, к незапланированным простоям. Это, в свою очередь, приводит к скоплению незавершенной продукции, которая может портиться и занимать дополнительные площади для хранения, а также к заморозке денежных средств.

6. Ненужное техническое обслуживание

Для поддержания машины в исправном техническом состоянии некоторые компании периодически останавливают работу машин с тем, чтобы провести плановое техническое обслуживание и замену деталей независимо от их фактического технического состояния. Такая остановка часто является необоснованной, поскольку заменяемые детали могут быть в отличном техническом состоянии, то есть фактически осуществляется устранение несуществующих проблем и лишняя трата денежных средств. Избежать этих затрат можно, если выполнять регулярный мониторинг вибрации и осуществлять ремонт на основе фактического технического состояния оборудования.Поэтому важно, чтобы машина всегда была в исправном состоянии, что можно обеспечить за счет регулярного проведения мониторинга вибраций машин.

7. Проблемы качества

Иногда машины с развивающимися дефектами могут работать без каких- либо признаков неисправностей. Это ситуация опасна тем, что несвоевременное обнаружение проблем может стать причиной плохого качества выпускаемой продукции, что, в свою очередь, приводит к большим производственным потерям, затратам на исправление брака и, что еще хуже, возврату продукции неудовлетворенным покупателем.

Избежать таких проблем позволяет регулярный мониторинг вибрации машин.

8. Плохая репутация компании

Как уже отмечалось, отсутствие регулярного мониторинга может вести к задержкам в отгрузке товара и плохому качеству выпускаемой продукции. Всего одного случая задержки отгрузки продукции или поставки товара плохого качества достаточно, чтобы отношения с клиентом были испорчены или даже прекращены по желанию покупателя. Задержка в отгрузке товара и плохое качество поставляемой продукции негативно сказывается на репутации компании. Избежать этой ситуации можно, если выполнять регулярный мониторинг вибрации.

9. Производственные риски

Повышенный шум и вибрации могут представлять угрозу здоровью обслуживающего персонала или быть причиной плохого самочувствия. Из-за плохого самочувствия снижается производительность труда, и возникают производственные потери. Поэтому важно, чтобы машина всегда была в исправном состоянии, что можно обеспечить за счет регулярного проведения мониторинга вибраций машин.

В данной главе мы описали вибрацию машин и рассмотрели преимущества проведения регулярного мониторинга вибрации машин.

Вибрация машин – это возвратно-поступательное движение машин или компонентов машин, вызванное действием периодических сил, ослаблением конструкции или резонансом. Мы рассмотрели причины проведения периодического мониторинга вибрации машин, а также последствия, возникающие при его отсутствии. Регулярный мониторинг вибрации машин позволяет обнаруживать и устранять неисправности машин на ранней стадии их развития. При своевременном обнаружении проблем можно избежать сложных и доргостоящих ремонтов, а также проблем в отношении с клиентами. Расходы, связанные с несвоевременным устранением неисправностей, намного превышают расходы на проведение регулярного мониторинга вибрации машин.

В данной главе мы описали вибрацию машин и рассмотрели преимущества проведения регулярного мониторинга вибрации машин. Вибрация машин – это возвратно-поступательное движение машин или компонентов машин, вызванное действием периодических сил, ослаблением конструкции или резонансом. Мы рассмотрели причины проведения периодического мониторинга вибрации машин, а также последствия, возникающие при его отсутствии. Регулярный мониторинг вибрации машин позволяет обнаруживать и устранять неисправности машин на ранней стадии их развития. При своевременном обнаружении проблем можно избежать сложных и доргостоящих ремонтов, а также проблем в отношении с клиентами. Расходы, связанные с несвоевременным устранением неисправностей, намного превышают расходы на проведение регулярного мониторинга вибрации машин.