Diagnostyka wibracyjna urządzeń

Powszechnie wiadomo, że drgania mechaniczne urządzeń powodują zmniejszenie ich trwałości, niezawodności oraz dokładności. Dane uzyskane dzięki pomiarowi drgań są jednak znakomitym źródłem informacji, gdyż na podstawie analizy drgań można dokonać oceny stanu technicznego urządzenia i jakości jego wykonania. Diagnostyka urządzeń rotujących pozwala określić najsłabsze ogniwa, które najczęściej powodują awarie maszyny. Najczęściej są to węzły łożyskowe i to właśnie one powinny by szczególnie monitorowane, poddawane pomiarom drgań w celu uniknięcia awarii. Niestety żywotność eksploatacyjna łożysk jest zmienna, wpływa na nią wiele czynników takich jak: 

• zbyt ubogie smarowanie, 
• zanieczyszczenia,
• błędy montażowe,
• niewyważenie dynamiczne,
• brak współosiowości,
• drgania pochodzące z sąsiadujących urządzeń.

Diagnostyka maszyn przy pomocy pomiarów wibracji pozwala określić przyczynę krótkiej żywotności łożyska. W wielu przypadkach mimo stosunkowo krótkiego czasu pracy stan łożyska może spowodować awarię urządzenia. Z drugiej strony badania wskazują, że aż około 35 % łożysk tocznych jest wymienianych zbyt wcześnie, gdyż nie została przeprowadzona ocena ich rzeczywistego stanu technicznego. Oba przypadki znacznie zwiększają koszty eksploatacji urządzeń, czego można uniknąć wykorzystując diagnostykę urządzeń.

Uważa się, że dzięki diagnostyce maszyn można uzyskać najbardziej największą ilość informacji na temat faktycznego stanu urządzenia w porównaniu z innymi metodami diagnostycznymi. Wieloletnie doświadczenia w analizie drgań pokazały, że odpowiednio zebrany i przetworzony sygnał drganiowy jest najszerszym i najpewniejszym nośnikiem informacji o stanie technicznym maszyny, a co jest szczególnie istotne jest on zbierany w sposób bezinwazyjny. 

Wraz z rozpowszechnieniem maszyn w przemyśle pojawiła się konieczność separacji i redukcji drgań. W wyniku wieloletnich badań i doświadczeń wykształciła się metoda pomiaru i analizy drgań oparta o zbieranie danych za pomocą akcelerometrów piezoelektrycznych, dzięki którym drgania mechaniczne są przekształcane na sygnał elektryczny. Diagnostykę drganiową stosuję się przede wszystkim do wszelkiego rodzaju urządzeń wirujących takich jak: 

• silniki elektryczne,
• turbiny,
• pompy,
• wentylatory,
• sprężarki,
• przekładnie,
• wszelkiego rodzaju wirówki specjalne.

Korzyści płynących z wykorzystania diagnostyki urządzeń jest wiele, jednak najistotniejszą z punktu widzenia przemysłu jest aspekt ekonomiczny i niezwodnościowy. Dzięki przeprowadzaniu okresowych pomiarów drgań można w znaczny sposób ograniczyć koszty związane z remontami maszyny i wymianą łożysk. Co więcej analiza drgań pozwala na zdiagnozowanie przyczyn nadmiernego zużywania elementów tocznych  oraz niepoprawnej pracy urządzenia poprzez wykrywanie braku współosiowości, niedosmarowania, kawitacji oraz niewyważenia dynamicznego. Wykrycie takich niepożądanych stanów, oraz ich likwidacja, w sposób bezpośredni wpływa na ilość niezbędnych remontów danego urządzenia znacząco zmniejszając jego koszty eksploatacyjne.

W porównaniu do powszechnie wykorzystywanego podejścia ustalania remontów na podstawie roboczogodzin, planowanie na podstawie faktycznego stanu technicznego, określonego dzięki diagnostyce maszyn, pozwala zmniejszyć czas przestojów maszyny nawet o połowę, co bezpośrednio przekłada się na rentowność  urządzenia w przedsiębiorstwie. Obniżone zostają w ten sposób koszty eksploatacji urządzenia poprzez: 

• wydłużenie okresu pomiędzy remontami, 
• remontowane zostają tylko elementy które tego wymagają, 
• zmniejszone jest prawdopodobieństwo wystąpienia awarii urządzenia i przedłużania remontów,
• żywotność maszyn zostaje znacznie przedłużona, przy jednoczesnym zmaksymalizowaniu wykorzystania łożysk.