• Przemysł
  • 31 marca 2020
  • Czas czytania

Wibrodiagnostyka w przemyśle górniczym

Wibrodiagnostyka w przemyśle górniczym

Wibrodiagnostyka jest jedną z metod wsparcia predykcyjnego utrzymania ruchu.  Polega na pomiarze drgań maszyny i ich analizie pod kątem występowania symptomów rozwijających się awarii. Od wielu lat jest powszechnie stosowana w branżach takich jak energetyka, przemysł chemiczny i papierniczy oraz wielu innych. Metody wibrodiagnostyki mają również długą historię w górnictwie odkrywkowym – w szczególności w zakresie monitoringu przekładni, a wraz z rozwojem technologii z dopuszczeniami ATEX systemy nadzoru drgań coraz częściej pojawiają się w górnictwie podziemnym.

Wibrodiagnostyka w górnictwie

Postępująca transformacja w ramach Przemysłu 4.0 oraz nacisk na stosowanie technik utrzymania ruchu wspierających Predictive Maintenance sprawia, że górnictwo podziemne coraz częściej zainteresowane jest stosowaniem wibrodiagnostyki w ramach monitoringu maszyn. Należy przy tym pamiętać, że pomiar i przetwarzanie drgań pod kątem diagnostyki urządzeń w górnictwie podziemnym to wyzwanie, które od lat wspólnie podejmowane jest przez kopalnie, producentów maszyn oraz dostawców systemów diagnostyki. Dotychczasowe doświadczenia pokazują, że ze względu na dużą zmienność warunków pracy maszyn górniczych oraz ograniczenia sprzętowe wynikające z wymogów ATEX kompleksowa wibrodiagnostyka urządzeń takich jak przekładnie kombajnów górniczych i przenośników to zadanie o wiele trudniejsze niż w innych branżach, ale nie niemożliwe.

Podążając za wymaganiami stawianymi przez rynek górnictwa podziemnego FAMUR Institute, jednostka badawczo-rozwojowa wchodząca w skład Grupy FAMUR, poszerzył swoje możliwości usługowe o pomiary w pełni iskrobezpiecznym przenośnym przyrządem do pomiaru drgań. Urządzenie umożliwia zaawansowaną diagnostykę drganiową maszyn metodami analizy drgań oraz wykorzystanie przeznaczonej do łożysk tocznych metody SPM. Oprócz zwiększenia typowych możliwości diagnostycznych, posiadane przez FAMUR Institute kompetencje i wyposażenie, umożliwiają synchroniczną, długoterminową rejestrację sygnału drganiowego lub iskrobezpiecznych wejść napięciowych z częstotliwościami próbkowania, pozwalającymi na analizę dynamicznych zjawisk i rozwiązywanie problemów w układach napędowych i układach zasilania.

Niezależnie od zwiększania swoich możliwości poprzez doposażanie się  w nowoczesny sprzęt pomiarowy, pracownicy FAMUR Institute stale zwiększają swoje kompetencje w zakresie praktycznej wibrodiagnostyki oraz analizy drgań. Zostało to potwierdzone przyznaniem certyfikatów VIBRATION ANALYST: CATEGORY II przez jednostkę certyfikującą Mobius Institute z Australii.

Nabyte w ten sposób kompetencje, poparte dużym doświadczeniem w przemysłowym pomiarze drgań, pozwalają nie tylko na samą diagnostykę stanu technicznego, ale również na skuteczne optymalizowanie warunków ich pracy w kontekście występujących wibracji, co przynosi realny efekt w postaci zwiększonej trwałości dostarczanych maszyn.

rys. 1. Przykład przeprowadzonej analizy wibrodiagnostycznej układu napędowego. Odpowiednio przeprowadzona analiza pozwala na opracowanie rozwiązań redukujących drgania układu i poprawę jego warunków eksploatacyjnych co skutkuje wydłużeniem czasu jego bezawaryjnej pracy.

Kontrola drgań jako kontrola jakości

Wibrodiagnostyka w Grupie FAMUR to nie tylko wsparcie decyzji w obszarze utrzymania ruchu, ale także część kontroli jakości w obszarze testów odbiorczych przekładni. Każdy układ napędowy, przechodzący proces testów na stacji prób FAMUR, objęty jest programem badań drgań. Rejestracja odbywa się w trybie ciągłym synchronicznie z innymi parametrami takimi jak prędkość obrotowa, obciążenie, temperatury itp. Zebrane sygnały przetwarzane są na bieżąco i analizowane przez FAMUR Institute oraz dział kontroli jakości FAMUR w celu oceny jakości przekładni i kontroli procesu docierania.

rys. 2. Przekładnia zabudowana na stacji prób   FAMUR. Monitoring drgań online stanowi jeden z etapów kontroli jakości podczas docierania i testów odbiorczych.

rys. 2. Przekładnia zabudowana na stacji prób   FAMUR. Monitoring drgań online stanowi jeden z etapów kontroli jakości podczas docierania i testów odbiorczych.

Wibrodiagnostyka 4.0

Częścią technologicznej rewolucji Przemysłu 4.0 jest rozwój inteligentnych czujników i rozwiązań pomiarowych z zaszytymi na ich pokładzie algorytmami diagnostyki i przetwarzania. Jednym z takich rozwiązań jest stosowany w przekładniach napowierzchniowych produkcji FAMUR system SmartCheck Scheafler, który składa się z inteligentnych czujników drgań z wbudowanymi algorytmami diagnostycznymi  przeznaczonymi do maszyn pracujących w zmiennych warunkach eksploatacyjnych. FAMUR Institute, jako integrator, realizuje projekty oraz wdrożenia systemów diagnostyki w produkowanych w Grupie FAMUR przekładniach w oparciu o system SmartCheck, skupiając się w tym zakresie głównie na branży górnictwa odkrywkowego. Oparte o czujniki SmartCheck Systemy Diagnostyczne FBWG są już standardem dla m.in.  kluczowych przekładni napędowych kół czerpakowych dostarczanych przez FAMUR. Bliska współpraca z Scheafler pozwala na optymalną konfigurację systemu  na potrzeby monitorowania konkretnego układu. Systemy wyposażone są również w możliwość monitorowania praktycznie dowolnych parametrów procesowych przekładni w tym prędkości, temperatur, ciśnień i przepływu oleju. Skalowalna architektura i wykorzystanie szerokiej gamy standardów komunikacji IoT pozwala na integrację z dowolnym systemem nadzoru maszyn pracującym u klienta końcowego.

rys. 3. Jeden z czujników Systemu Diagnostycznego FBWG zabudowany na przekładni koła czerpakowego.

Diagnostyka maszyn, stanowiąca wsparcie polityki utrzymania ruchu, to jeden  z filarów pomyślnego wdrożenia szeroko pojętej strategii Predictive Maintenance. Grupa FAMUR, jako dostawca kluczowych maszyn dla przemysłu górniczego, poprzez zaangażowanie FAMUR Institute stale poszerza swoje kompetencje w obszarze diagnostyki drganiowej oraz innych pomiarowych metod wsparcia utrzymania ruchu. Obejmuje to zwiększenie zakresu oferowanych usług w obszarze pomiarów diagnostycznych i ekspertyz oraz rozwój systemów diagnostycznych montowanych na stałe w dostarczanych maszynach.

 

Bartłomiej Greń

Bartłomiej Greń

Absolwent Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, certyfikowany diagnosta maszyn - Certified Vibration Analyst - Category II. Z Grupą FAMUR związany od 2011 roku – najpierw jako inżynier wibdrodiagnostyk, a następnie starszy specjalista ds. diagnostyki maszyn. Posiada również doświadczenie w zakresie realizacji i dostaw maszyn testowych oraz rozwiązań pomiarowych m.in.dla branży automotive. Do jego zadań w Grupie FAMUR należy zdalna diagnostyka maszyn dołowych, przeprowadzanie ekspertyz i diagnoz wibroakustycznych oraz wsparcie procesów kontroli jakości w zakresie pomiarów drgań i pomiarów akustycznych. Odpowiada również za nadzór merytoryczny nad projektami i wdrożeniami systemów diagnostycznych rozwijanych w Grupie FAMUR, w tym również za rozwiązania z zakresu przemysłowej analityki Big Data w obszarach Predictive Maintenance i Asset Performance Monitoring.

Zobacz również

To wydawało się niemożliwe. Jeden z najbardziej niezwykłych projektów Grupy FAMUR

To wydawało się niemożliwe. Jeden z najbardziej niezwykłych projektów Grupy FAMUR

Biznes w Chinach w dobie COVID-19. Podróż z Famurem

Biznes w Chinach w dobie COVID-19. Podróż z Famurem


Polecane

To wydawało się niemożliwe. Jeden z najbardziej niezwykłych projektów Grupy FAMUR
Innowacje
17 maja 2021

To wydawało się niemożliwe. Jeden z najbardziej niezwykłych projektów Grupy FAMUR

System Kontroli Wydzielania Metanu typu FAMAC KWM
Innowacje
21 czerwca 2020

System Kontroli Wydzielania Metanu typu FAMAC KWM