Индустрия 4.0, продолжающаяся цифровая трансформация производства, делает упор на интеллектуальные машины, принятие решений на основе данных и взаимосвязанные операции. Техническое обслуживание 4.0 станет основополагающей частью этой революции, и командам технического обслуживания необходимо будет перейти от реактивного обслуживания (устранение проблем после их возникновения) к предиктивному обслуживанию (предвидение и предотвращение отказов). Мы подробно рассмотрим, как ультразвуковые датчики и приборы для сбора данных будут играть ключевую роль в этом переходе к техническому обслуживанию 4.0.
Техническое обслуживание 4.0: роль ультразвука в мониторинге состояния подшипников
В эпоху технического обслуживания 4.0 ультразвуковая технология становится важнейшим инструментом для точного определения состояния подшипников. Ультразвук отлично справляется с обнаружением тонких изменений, таких как повышенное трение в подшипнике, что является признаком износа подшипника, его повреждения или даже недостатка смазки.
Улавливая эти ранние предупреждения, ультразвук позволяет реализовать стратегии упреждающего технического обслуживания. Техники могут решать проблемы со смазкой до их обострения, предотвращая дорогостоящие поломки и максимально продлевая срок службы оборудования.
Применение и преимущества ультразвука: Пролить свет на скрытые проблемы
Ультразвук особенно ценен в нескольких ключевых областях технического обслуживания 4.0 и обладает рядом уникальных преимуществ:
- Мониторинг состояния подшипников – раннее предупреждение об отказе: Ультразвук эффективно выявляет износ подшипников, недостатки смазки и другие проблемы путем простого мониторинга любого увеличения трения. Это позволяет принять корректирующие меры до возникновения поломок или даже до самого отказа.
- Оптимизация смазки: Знаете ли вы, что от 60 до 80 % отказов подшипников связаны с плохой смазкой? Ультразвук помогает оценить эффективность смазки, обеспечивая оптимальную работу и продлевая срок службы оборудования. Ультразвуковые приборы также помогут специалистам по техническому обслуживанию убедиться в том, что они наносят только необходимое количество смазки, избегая очень распространенной проблемы переизбытка смазки.
- Мониторинг тихоходных подшипников: Традиционный анализ вибрации часто не справляется с низкоскоростными механизмами. Поскольку ультразвук отслеживает любое увеличение трения, он очень эффективен для мониторинга состояния этих критически важных компонентов.
Использование решений на основе ультразвука для раннего обнаружения отказов: Случаи и примеры
- Обнаружение усталости подшипников на мукомольном заводе
Мукомольное предприятие инвестировало средства в установку ультразвуковых датчиков на нескольких критических подшипниках. Датчики подключены к блоку обработки данных – 4Cast, – который затем соединяется с программным обеспечением для управления данными. Такая установка позволяет команде технического обслуживания получать уведомления по электронной почте или SMS, как только 4Cast обнаружит, что определенный подшипник достиг уровня тревоги – можно настроить сигналы тревоги низкого и высокого уровня.
Поскольку идея заключалась в мониторинге критических подшипников, команда технического обслуживания решила, что система будет предупреждать их, как только будет достигнут низкий уровень тревоги. На этом изображении видно, как показания дБ для этого подшипника, принадлежащего просеивателю, постоянно попадали в низкий уровень тревоги и не опускались ниже базового уровня. Команда решила получше изучить звуковой файл с этого подшипника, и вот как он выглядит.
При сравнении со звуковой записью подшипника, показания которого соответствовали базовому уровню, стало ясно, что подшипник имеет какой-то дефект. Обратите внимание на разницу в амплитуде между спектрами этих звуковых файлов. Команда решила разобрать 35-сантиметровый подшипник на части, чтобы подтвердить наличие повреждений, и обнаружила явные признаки усталости подшипника, наблюдаемые как в наружном кольце, так и в телах качения.
- Отказ критического подшипника на целлюлозно-бумажном предприятии
Обычно на целлюлозно-бумажных предприятиях имеется моечный этаж или моечная зона, где бумага проходит тщательную очистку/отбеливание. Эту работу выполняет машина, называемая отбельным декером, которая считается критической и основополагающей частью оборудования для производственных операций.
На этом конкретном предприятии, где действует программа прогнозируемого технического обслуживания, было решено инвестировать в онлайн-мониторинг этих машин с помощью ультразвуковых датчиков. Эта машина имеет 4 подшипника диаметром около 120 см, вращающихся со скоростью 3 об/мин.
Система онлайн-мониторинга (4Cast) получила необычные показания децибел с одного из ультразвуковых датчиков. Подшипник NDE (не приводной) этого отбеливателя регистрировал 17 дБ, в то время как обычно подшипник, вращающийся на такой медленной скорости, как 3 об/мин, должен просто показывать 0 дБ.
Это заставило систему немедленно предупредить команду технического обслуживания. В данном случае, несмотря на то, что машина, по всей видимости, работала как положено, спектр звукового файла показал совсем другую картину.
Пики, показанные в этом образце звука, явно указывают на проблему с подшипником. Кроме того, при воспроизведении звукового файла были очень хорошо слышны шумы от ударов. Неисправность стала еще более очевидной, когда звуковой файл сравнили со звукозаписью одного из других подшипников.
Когда подшипник был разобран, повреждения были хорошо видны. Следы удара очевидны. Кроме того, в валу были обнаружены металлические фрагменты, а на наружной поверхности качения – сколы, точечная коррозия и небольшое истирание.
Эта статья опубликована в выпуске журнала BearingNews за сентябрь 2024 года
