Wyważarka w cenie wibrometru

Czy to możliwe? Z determinacją - TAK!

Przyrządy do wyważania słusznie zajmują szczególne miejsce wśród szerokiej gamy urządzeń wykorzystywanych do pomiarów wibroakustycznych. Wynika to w dużej mierze z faktu, że ta klasa przyrządów, oprócz pełnienia funkcji metrologicznych, spełnia również rolę technologiczną. Zasadniczo jest to sprzęt technologiczny służący do redukcji niewyważenia mechanizmów obrotowych.

W rezultacie oferuje wysoką efektywność ekonomiczną, pozwalając na znaczną poprawę jakości produktów przy stosunkowo niewielkich inwestycjach kapitałowych przy wdrażaniu urządzeń wyważających. Jest to szczególnie istotne w branżach, w których eksploatowana lub produkowana jest znaczna ilość urządzeń obrotowych (np. przedsiębiorstwa młynarskie, fabryki produkujące wentylatory itp.)

W takich przedsiębiorstwach okres zwrotu dla umiarkowanych cenowo urządzeń równoważących, który waha się od 2500 do 10000 euro, zwykle nie przekracza 6-7 miesięcy.

Istnieje jednak wiele małych i średnich przedsiębiorstw zainteresowanych równoważeniem własnych produktów, dla których nawet te stosunkowo niewielkie wydatki są uciążliwe. Przedsiębiorstwa te mogą obejmować warsztaty samochodowe, zakłady naprawcze i serwisowe silników elektrycznych, warsztaty naprawcze pomp i wentylatorów itp. Dla nich zakup sprzętu do wyważania po aktualnych cenach rynkowych jest często trudny, jeśli nie niemożliwy.

Dla porównania, tabela 1 zawiera informacje na temat niektórych z najbardziej znanych przyrządów do wyważania urządzeń obrotowych dostępnych obecnie na rynku. Jak pokazano w tabeli, ceny tych przyrządów mogą wahać się od 2500 do 25000 euro w zależności od producenta i ich funkcjonalności.

Tabela 1. Ceny pochodzą z ogólnodostępnych źródeł: stron internetowych producentów, ebay, alibaba.com itp.

Urządzenia

Przenośna wyważarka i analizator drgań Balanset-1A

€1,751.00

Części

Czujnik wibracji

€90.00

Części

Czujnik optyczny (tachometr laserowy)

€124.00

Urządzenia

Balanset-4

€6,803.00

Części

Stojak magnetyczny Insize-60-kgf

€46.00

Części

Taśma odblaskowa

€10.00

Urządzenia

Balanser dynamiczny "Balanset-1A" OEM

€1,561.00

Subskrypcja

Konto + Aktualizacje + Bezpośrednie wsparcie

€18.00

Na pierwszy rzut oka, w dobie szybkiego rozwoju nowoczesnej elektroniki, ceny te mogą wydawać się zbyt wysokie. Jednak kilka obiektywnych czynników ogranicza możliwość zminimalizowania kosztów przyrządów do wyważania i wibrometrów.

Po pierwsze, zapotrzebowanie na sprzęt do wyważania nie jest porównywalne z produkcją komputerów, telefonów komórkowych czy telewizorów. Zazwyczaj jest on produkowany w małych i średnich partiach, co naturalnie wpływa na jego koszt.

Po drugie, na cenę tego sprzętu znacząco wpływa koszt co najmniej dwóch czujników wibracji wchodzących w jego skład, które są dość drogie. Przykładowo, koszt dobrze znanych czujników wynosi średnio od 300 do 900 euro za sztukę.

Po trzecie, znaczne wydatki są kierowane na rozwój specjalistycznego oprogramowania do wyważarek, co przy stosunkowo niewielkich wolumenach produkcji również przyczynia się do wzrostu jego kosztów.

Istnieją jednak rezerwy pozwalające obniżyć koszty sprzętu do wyważania i staraliśmy się je wykorzystać przy opracowywaniu naszego nowego instrumentu o nazwie "Balanset-1A".

Postępowaliśmy zgodnie z tymi wytycznymi:

• Próba wdrożenia schematu strukturalnego instrumentu, który maksymalnie wykorzystuje masowo produkowane komponenty innych producentów.
• Zbadanie możliwości wykorzystania tańszych czujników wibracji w celu obniżenia kosztów naszego sprzętu.
• Maksymalne wykorzystanie algorytmów zarządzania przyrządami wyważającymi opracowanych przez naszych specjalistów w ciągu ostatnich 20 lat i z powodzeniem wdrożonych w poprzednich projektach.

W wyniku wdrożenia zasad opisanych powyżej, opracowano zestaw wyważający "Balanset-1A", składający się z następujących głównych jednostek:

• Mikroprocesorowa jednostka pomiarowa z wyjściem USB do podłączenia do komputera.
• Przenośny komputer wyposażony w specjalistyczne oprogramowanie do rozwiązywania zadań równoważenia.
• Dwa stosunkowo niedrogie czujniki drgań.
• Laserowy czujnik kąta fazowego.

Jednostka pomiarowa urządzenia została opracowana w oparciu o seryjnie produkowany procesor Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. Jednostka pomiarowa jest podłączona do komputera (zwykle netbooka lub laptopa) za pośrednictwem kanału USB, przez który zarządzany jest proces równoważenia oraz wyświetlane są wyniki pomiarów i obliczeń.

Wdrożenie tej struktury urządzenia wyważającego, opartej na wykorzystaniu seryjnie produkowanych komponentów, pozwoliło nam znacznie obniżyć koszty rozwoju i produkcji jego części sprzętowej.

Równie ważnym elementem obniżenia kosztów naszego produktu było zastosowanie akcelerometrów pojemnościowych jako czujników drgań, które są obecnie masowo produkowane przez różnych producentów i mają niską cenę.

Ponadto, jak wspomniano wcześniej, oprogramowanie nowego urządzenia do wyważania w dużym stopniu wykorzystywało algorytmy opracowane przez naszych specjalistów w ciągu ostatnich 20 lat. To znacznie zmniejszyło pracochłonność rozwoju oprogramowania i debugowania, pozytywnie wpływając na koszt sprzętu.

Kompleksowym wynikiem naszej pracy jest to, że koszt proponowanego przez nas zestawu do wyważania (bez komputera) ze wszystkimi niezbędnymi akcesoriami (w tym magnesami do montażu czujników drgań, stojakiem magnetycznym na czujnik kąta fazowego, pendrive'em z oprogramowaniem i walizką transportową) nie przekracza obecnie 2000 euro (1500 za zestaw Balanset-oem).

Podsumowując, możemy stwierdzić, że proponowany przez nas zestaw do wyważania "Balanset" jest często znacznie tańszy niż dostępne urządzenia o podobnym przeznaczeniu (patrz Tabela 1). W praktyce jego cena jest często porównywalna z kosztem zwykłych wibrometrów dostępnych obecnie na rynku.