Τι είναι η δόνηση;
1. Ορισμός: Η Ουσία της Δόνησης
Δονήσεις, στο πλαίσιο των μηχανημάτων, είναι η μηχανική ταλάντωση ή η επαναλαμβανόμενη κίνηση εμπρός-πίσω μιας μηχανής ή των εξαρτημάτων της γύρω από μια θέση ισορροπίας. Ενώ κάποιο επίπεδο δόνησης είναι εγγενές σε κάθε λειτουργικό εξοπλισμό, οι αλλαγές στα πρότυπα δόνησης είναι συχνά η πρώτη και πιο αξιόπιστη ένδειξη εμφάνισης προβλημάτων.
Η ανάλυση κραδασμών είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της διαγνωστικά κραδασμών και προγράμματα προγνωστικής συντήρησης, που μας επιτρέπουν να «ακούμε» το μηχάνημα και να ερμηνεύουμε την εύρυθμη λειτουργία του.
2. Βασικά χαρακτηριστικά των κραδασμών
Για να αναλυθεί, η δόνηση πρέπει να ποσοτικοποιηθεί. Αυτό γίνεται μετρώντας τα τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά της:
- Συχνότητα: Πόσο συχνά συμβαίνει η κίνηση. Μετρούμενη σε Hertz (Hz) ή Κύκλους ανά λεπτό (CPM), η συχνότητα είναι κρίσιμη για τον εντοπισμό της *πηγής* της δόνησης (π.χ., ανισορροπία, κακή ευθυγράμμιση, ελαττώματα ρουλεμάν).
- Πλάτος: Πόσο σοβαρή είναι η κίνηση. Μετρά την ένταση της δόνησης και βοηθά στον προσδιορισμό της *σοβαρότητας* του σφάλματος. Το πλάτος μπορεί να μετρηθεί με βάση:
- Εκτόπισμα: Η συνολική διανυθείσα απόσταση (π.χ., σε μικρόμετρα ή μιλς).
- Ταχύτητα: Η ταχύτητα της κίνησης (π.χ., σε mm/s ή in/s). Η ταχύτητα είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέτρηση για την αξιολόγηση της συνολικής υγείας του μηχανήματος.
- Επιτάχυνση: Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας (π.χ., σε g). Η επιτάχυνση είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε συμβάντα υψηλής συχνότητας, όπως βλάβες σε γρανάζια και ρουλεμάν.
- Φάση: Μια μέτρηση χρονισμού που περιγράφει τη θέση ενός δονούμενου εξαρτήματος σε σχέση με ένα άλλο εξάρτημα ή ένα σταθερό σημείο αναφοράς (Keyphasor). Η φάση είναι απαραίτητη για τη διάγνωση προβλημάτων όπως η κακή ευθυγράμμιση και οι λυγισμένοι άξονες και αποτελεί τη βάση του ρότορα εξισορρόπηση.
- Κατεύθυνση: Η δόνηση συμβαίνει προς όλες τις κατευθύνσεις. Οι μετρήσεις συνήθως λαμβάνονται σε οριζόντια, κάθετη και αξονική κατεύθυνση για να ληφθεί μια πλήρης εικόνα της κίνησης του μηχανήματος.
3. Πηγές κραδασμών μηχανών
Η δόνηση δεν είναι το ίδιο το πρόβλημα, αλλά μάλλον ένα σύμπτωμα ενός υποκείμενου προβλήματος. Συνήθεις πηγές περιλαμβάνουν:
- Ανισορροπία: Μια ανομοιόμορφη κατανομή μάζας γύρω από μια περιστρεφόμενη κεντρική γραμμή, που προκαλεί ένα «βαρύ σημείο».
- Λανθασμένη ευθυγράμμιση: Όταν οι κεντρικές γραμμές δύο συζευγμένων αξόνων δεν είναι συγγραμμικές.
- Μηχανική χαλαρότητα: Φθαρμένα ή χαλαρά εξαρτήματα, όπως βίδες, ρουλεμάν ή βάσεις θεμελίωσης.
- Ελαττώματα ρουλεμάν: Βλάβες στις ράγες ή στα κυλινδρικά στοιχεία των ρουλεμάν.
- Ελαττώματα γραναζιών: Φθαρμένα, σπασμένα ή κακώς ευθυγραμμισμένα δόντια γραναζιών.
- Αντήχηση: Όταν μια συχνότητα εξαναγκασμού ταιριάζει με τη συχνότητα ενός εξαρτήματος φυσική συχνότητα, προκαλώντας μια δραματική ενίσχυση της δόνησης.
- Ηλεκτρικά προβλήματα: Προβλήματα σε κινητήρες, όπως σπασμένες ράβδοι ρότορα ή έκκεντρα κενά αέρα.
4. Γιατί είναι σημαντική η μέτρηση των κραδασμών;
Η συστηματική μέτρηση και ανάλυση των κραδασμών παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για τη βιομηχανική συντήρηση:
- Έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων: Μπορεί να εντοπίσει προβλήματα πολύ πριν γίνουν ορατά, ακουστά ή προκαλέσουν δευτερογενείς βλάβες.
- Ανάλυση Βασικής Αιτίας: Αναλύοντας τις συχνότητες των κραδασμών, μπορεί κανείς να εντοπίσει την ακριβή αιτία του προβλήματος, οδηγώντας σε πιο αποτελεσματικές επισκευές.
- Ασφάλεια: Η παρακολούθηση των κραδασμών βοηθά στην πρόληψη καταστροφικών βλαβών που θα μπορούσαν να θέσουν σε κίνδυνο το προσωπικό και το περιβάλλον.
- Αποδοτικότητα: Τα μηχανήματα που λειτουργούν ομαλά καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και παράγουν προϊόντα υψηλότερης ποιότητας.