testarea vibro-acustica a unui motor în mediile de producție

8/8/2019 Testarea vibro-acustica a unui motor n mediile de producie

1/9


2/9

CIOCAN VASILE - DET -

- 1 -

Testarea vibro-acustica a unui motor n mediile de produc ie(Motorin i turbin cu gaz)

Puterea produsa de motoarele cu ardere interna este de multe oricump rat de la costul de vibra ii i zgomot n ma ini i vehicule.Cre terea cererii pentru vehicule mai silen ioase i mai confortabil si pentru ma ini cu vibratii reduse este recunoscuta i contracarate de c treindustrie, i inovatorii si constructorii de motoare vin sa realizez casimpla incercare de functionalitate a motoarelor nu mai este adecvata.

Pentru a r spunde la cerin ele pentru motoare mai silen ioase iutilajelor cu motor, MEDAV GmbH, Uttenreuth, Germania, a dezvoltatmetode de analiz acustica care permite, de asemenea, o evaluare adefectelor de asamblare, daune i alte anomalii n motoarele cu ardereinterna dup o perioad de testare de doar cteva secunde. Tehnologiasistemului i metodele de testare sunt complet compatibile cu testareaautomata, precum i i precizia procesului si fiabilitatea echipamentului -

adic nu exist defecte pseudo - au fost citate de lumin - i constructoriigrele motoare.

Gama de defecte care pot fi identificate prin testarea vibro-acusticaa motorului include un dezechilibru n arborele cotit i vibratiilemotorului, defectarea unor roti dintate sau a unor angrenaje (defec tareaangrenarii , ruperea unui dinte,), defecte a transmisiei prin lant (vibratii inlan , daune asupra unui dinte, tensionarea defectuasa a lanutului ), defecte

ale arborelui cu came (semnale zgomotoase, daune ale suprafa ei derulare), defectarea trenului de supape (zgomote ale supapei atipice,zgomote n culbutori sau a bratelor de tractiune), zgomote ale pistonului,defecte ale pompei de ulei si pompei de inalta presiune,


3/9


- 2 -

defecte sau lipsuri a tijei de rulmenti, i defecte ale turbo-compresorului(dezechilibru, zgomot).

Un criteriu general pentru a stabili dac defectele i anom alii pot fidetectate este faptul c acestea apar n semnal acustic m surat de motor primar. Exist mai mul i factori care au impact asupra con inutuluiinforma ional al semnalului, inclusiv senzorul ales i punctul dem surare.

Deoarece scopul este de a realiza procesul de fiabilitate, esteesen ial ca defectul sa se manifeste singur n mod clar atunci cand ncompara ie cu un motor fara defectiuni. Potrivit analizei tehnice ajuta la

realizarea acestiui obiectiv.MEDAV folose te att timp-domeniu i tehnicile de frecven -

domeniu de analiz . Dat fiind faptul c motoarele sunt construite dincomponente rotative care opereaz n mi care periodice, pentru a analiza- o form de analiz a frecven ei sincronizat cu unghiul de rota ie - estedeosebit de relevant. Factorii suplimentari trebuie s fie luati nconsiderare atunci cnd se face testarea unor motoare industriale. Nu este

neap rat nevoie s fie testate la intervale scurte de timp sau pe perioadescurte de timp. Ele pot rula cateva ore bune, pentru a putea s detectadefec iuni i e ecuri precoce.

Ordinea de analiza este analiza de frecven referire la unghiul derota ie. Ordinea este frecventa componentelor care sunt multipli de turatiaarborelui de referin . n cazul n care arborele cotit furnizeaza viteza dereferinta (prima ordine), apoi ntr-un motor in patru timpi, arborele cucame ruleaz la jum tate din viteza si contribuie la comanda unul- jum tate. Pentru a realiza o alta ordine de analize, un numar de condi ii icapabilit i sunt esen iale. De exemplu, viteza de rota ie trebuie s fiedetectat sincron cu semnal acustic.


4/9


- 3 -

Aceste informa ii suplimentare pot fi utilizate pentru a lua nconsiderare efectele schimb rilor i fluctua iile de vitez . Informa ii privind cinematica motorului se foloseste pentru parametrizarea intr-oordine de rezolutii pentru interpretarea liniilor n ordinea spectrului.Aceasta ofer o mbun t ire major n diagnosticul defect . Ordineaanalizelor are avantaje semnificative peste tradi ionala analiza afrecventei se utilizeaza Transformarea Rapida Fourier (FFT)( FastFourier Transformation). MEDAV folose te o tehnic sofisticata digitalade re-prelevare de probe pentru ordinea de analize. Acest lucru ne permite s reconstruim valorile de rota ie-sincron pe un e antion de

semnale acustice, la intervale egale de timp i astfel la ndeplinireacerin elor de acurate e stricte.

Ordinea spectrelor constituie o baza pentru caracteristicile decalitate multe din componentele motorului. n practic , criteriile deevaluare de specialitate sunt utilizate pentru defecte specifice, n scopulde a atinge un grad nalt de fiabilitate proces i s ofere un defectdiagnosticat ct mai precis posibil (identificarea componentei anormale).

O compara ie medie a spectrului FFT i de ordinea spectrului unuimotor n timpul pornirii arat c viteza-dependenta de frecvencomponetelor pot fi identificate n mod clar ca un "dinte de fier str u" camodel.


5/9


- 4 -

Spectrul rezultat pe o perioada medie de start-up nu a avut vrfuridistincte i nu pot fi folosite pentru un diagnosticare unui defect. Acestlucru este, n general, adev rat n cazul n care viteza se schimb , chiar i pentru spectrele medii de timp mai scurte pe segment. Spectogramaafiseaza corespunzator in medie ordinea spectrului de frecventa pentru aarat n mod clar comenzile care pot fi urm rite napoi la componenteleunui motor real, i sunt astfel potrivite pentru diagnoza defectelor.

Analiza sistemului vibro-acustic este recomandat clientilor caredepind de cerin ele tehnice i capacit ile de personal. Optiunilespectrului variaz din sistemul ANOVIS-lite sistemul cutiei neagre a

analizelor ANOVIS.2. De i sistemele par destul de diferite utilizatorului,capabilitati similare de detectare exista pentru toate aplica iile. Diferen an sistemele se afl n ceea ce se a teapt de c tre utilizator n ceea ce prive te parametrizarea sistemului i de analiz .

ANOVIS-Lite este folosit ca un senzor inteligent pentru analizeacustice. Calitate parametrilor este predefinita de exemplu dintele unuiangrenaj i dezechilibrul arborelui sunt calculate de ANOVIS-lite i

transferat la standul de teste a computerului pentru a fi utilizat pentruanalize (limite de toleran ). ANOVIS-lite apare ca operator a standuluide testare ca un canal de m surare, similare, de exemplu, la un canal dem surare cuplului. Operatorul utilizeaz software-ul test de obicei, att pentru stabilirea limitelor de toleran cat si pentru fiecare dintre parametrii i pentru vizualizarea urme i rezultate. Neintelegerea in pronfunzime a func ion rii sistemului ANOVIS sau tehnicile utilizate estenecesara. Aceasta este defini ia parametrilor, este crucial pentrudetectarea erorilor i n cazul n care experien a este esen ial . Ocunoa tere in profunzime a motorului este necesar , mpreun cun elegerea analizei a semnalelor.


6/9


- 5 -

MEDAV poate lua ini ial sarcina defini iei parametru lui cu personaluluzinei preluarea dup o formare adecvat n utilizarea ANOVIS 2software de analiz "offline".

Analizorul ANOVIS.2 ofer func ii suplimentare. Men ionate maisus software-ul "offline" de analiz pentru setarea parametrilor esteinclus, sunt func ii pentru vizualizare, evaluare parametrilor (OK - defectA - B defect - etc) si mai presus de toate pentru anomaliile se folosestediagnosticarea poten iala folosind compensare automat deriv cunoscutsub numele de "tehnica de cameleon".

Tehnica cameleon este numit astfel deoarec e permite adaptarea

automat la mediu adic procesul. Lucrand de la caracteristici de calitate prestabilite (parametrii), limitele caracteristicilor individuale suntdeterminate automat de a face nregistr ri i evalu ri de cteva zeci demotoare sau de un singur motor corespunz tor intr-o lung perioada defunc ionare. nseamn "cel mai bun motor" sau "cele mai bune conditii"este g sit n mod automat in acest "e antion aleatoriu", i limitelecorespunz toare anomaliilor sunt determinate de caracteristicile de

calitate. Deoarece viteza de nc rcare are un impact puternic asuprar spunsului acustic al unui motor, limitele diferitelor anomalii pot fig site pentru caracteristicile necesare de calitate la viteza diferite i etapediferite de sarcini. Acest lucru este, de asemenea,se face automat.Limitele anomaliilor pentru fiecare dintre caracteristicile de calitate pot fiop ionale stabilite ca valori fixe sau adaptive cu abatere de proces.


7/9


- 6 -

Reprelucrare Hala fabricii 1 Hala fabricii 2ANOVIS ANOVIS ANOVIS ANOVIS ANOVIS

Reprelucrare - - - -

Reteaua fabricii (Ethernet)

Analiza PC Calculator central pentru(Laboratorul PC) stocarea datelor

(trasabilitatea)

Posibila implementare a sistemului MEDAVs ANOVIS-SRD pentru achizitionarea de date acustiM sur torile sunt, de asemenea, transferate prin intermediul re elei de fabrica de la un calculator ce

stocare (trasabilitate).Datele pot fi anali

zate "offline" pe un computer de laborator, inclusiv ascultarea semnalelor.


8/9


- 7 -

Sistemul de proiectare ANOVIS este personalizat pentru a se potrivi procesului de produc ie i de asigurare cerin elor calit ii (QA).

Clien ii care folosesc adesea sistemul ANOVIS-lite pret-redus au uncanal de m surare la bancul de testare. Masurarea de date i urmele pot fisalvate. Datele de m surare sunt analizate n laborator QA, proceduri detestare optimizate i rapoartele generate folosind software-ul ANOVIS-Offline care ruleaz pe un laborator sau computerul de la birou.

Sistemul tehnologic ANOVIS poate fi folosit de asemenea ca

suport pentru satiile de reprelucrare. Func ii utile ale sistemului includafi area rezultatelor de m surare, urme, ascultnd semnalului de m surarei chiar daca se lucreaza cu instructiuni lucra. Doar de singur PC este

necesar pentru a nu furniza semnalele masurate este necesar s fienregistrate. Alternativ, ANOVIS pot fi u or integrate n structurile detrasabilitate existente.

ntr-un sistem reprezentativ, datele de m surare vor fi nregistratei evaluate la standuri de ncercare diferite. Acest lucru necesit

ANOVIS-SRD pentru achizi ionarea de date, plus un PC. M sur torilesunt, de asemenea, transferate prin intermediul re elei de fabri ca la uncalculator central de stocare (trasabilitate). Datele de m surare pot fianalizate "offline" pe un computer de laborator, inclusiv ascultareasemnalelor; de asemenea procedurile de ncercare pot fi modificate, aici

i transferate pe standurilor de ncercare prin intermediul re elei Lareprelucrare sta ie de testare , rezultatele m sur torilor i urmele suntafi ate i instruc iuninile sunt emise.


9/9


- 8 -

BIBLIOGRAFIE

www.medav.de - Publication vibro-acoustic engine testing.

testarea vibro-acustica a unui motor în mediile de producție

Documents