SEMINARSKI RAD - Transportni Sistemi I - Trakasti transporter (Damir Muminovic).pdf

8/18/2019 SEMINARSKI RAD - Transportni Sistemi I - Trakasti transporter (Damir Muminovic).pdf

1/16

JU UNIVERZITET U TUZLI

MAŠINSKI FAKULTET

SEMINARSKI RADTEMA: ''Trakasti transporter''

PROFESOR: STUDENT:

Dr.sc. Ramiz Šelo red. prof. Damir Muminović

Mart, 2010. Godina


2/16

SEMINARSKI RAD ''Trakasti transporter''

SADRŽAJ

1. UVOD …………………………………………………………………………………...…… 3

2. TRAKASTI TRANSPORTERI ………………………………………………………….… 3 2.1. Elementi trakastih transportera …………………………………………..…….. 4

3. VIBRACIJA KAO PARAMETAR TEHNIČKOG STANJA SISTEMA …………...…… 5

3.1. Opšta svojstva …………………………...………………………….……..…….. 5

3.2. Uzročnici nastanka vibracija ..................………………………….……..…….. 6

3.3. Karakteristike vibracija …………….........………………………….……..…….. 6

3.4. Nivo kompleksnih vibracija (složene varijacije) ……………………………….. 6

4. METODOLOGIJA MJERENJA I ANALIZA VIBRACIJA ………………………...…… 8

4.1. Granične vrijednosti …………………………………………………...……….. 10

4.2. Mjerne tačke ………….……………………………………………...…...…….. 11

5. ANALIZA VIBRACIJA ………………………………………………………….…...…… 11

5.1. Prikupljanje podataka …………………………….…………………...……….. 12

6. ZAKLJUČAK ……..………………………………………………….………….…...…… 14

7. LITERATURA …………………….………………………………….………….…...…… 15

8. PRILOZI ……………………...……………………………………….………….…...…… 16


3/16


REZIME

U ovom seminarskom radu prikazan je postupak kontrole vibracija kod trakastogtransportera.

Postupak se sastoji od:- Odabira parametara

- Mjernih tačaka

- Odabira mjernih instrumenata

- Prikaz rezultata mjerenja te upoređivanje sa graničnim vrijednostima


4/16


1. UVOD

Trakasti transporteri bitan su faktor u današnjoj industriji. Koriste se za transportmaterijala iz jednog procesa u drugi, u saradnji sa ražličitom transportnom I strojnom opremom.Važnost trakastih transportera češto je zanemarena jer se oni uobičajeno promatraju kao dioopreme koji ne stvara probleme i koji radi dugo vremena bez kvara. Kao i svaki drugi tehničkisistem, on se sastoji iz nekoliko dijelova. Na jčešće su to pogonski elemenat - elektromotor,reduktor, odgovarajuće spojnice i osovine i naravno sama transportna traka.

Kao takav tehnički sistem je izuzetno funkcionalan i rasproširen. Koristi se u svimgranama privrede, najčešće u energetskom sektoru gde je najviše zastupljen. Ali, da bi naštrakasati transporter uopšte funkcionisao i vršio ispravno svoj zadatak, on mora biti ispravan, tju radnom stanju. Jedna od najboljih metoda utvrđivanja stanja našeg tehničkog sistema jestekontrolom vibracija na našim mjernim tačkama.Ipak, prije samog mjerenja vibracija potrebno jesprovesti čitavu pripremu, upoznat se detaljno sa datim tehničkim sistemom, određivanjemjernih tačaka, graničnih vrijednosti.

Slika 1.

Najraniji primitivni trakasti transporter (lijevo), savremeni trakasti transporter (desno)

U ovom seminarskom radu govorit ćemo o: - Nameni trakstih transportera

- Elementima trakstih transportera- Vibracijama kod pogonskog dijela trakastih transportera

- Postupak mjerenja vibracija kod traksatih transportera

- Dijagnosticiranju stanja tehničkog sistema


5/16


6/16


2.1. Elementi Trakastih transportera

Traka je najvažniji i najčešće najskuplji deo trakastog transportera. Traka može biti odtekstila, gume ili polimernih materijala s ulošcima kao vučnim elementima (transporter s mekomtrakom), od žičanog pletiva (transporter sa žičanom trakom) ili od čeličnog lima (transporter s

čeličnom trakom). Traka je osnovni i najodgovorniji element transportera. Traka treba da bude :

a) Gipka

b) Da ima dovoljnu jačinu

c) Da je otporna na habanje i udare

Posebni vrste trakastih transportera jesu transporteri s čeličnom trakom i sa žičanomtrakom. Transporteri sa čeličnom trakom imaju beskonačnu valjanu čeličnu traku kao nosivi ivučni dio. Doboši trakastih transportera - prestavljaju dio pogonskog sistema, odnosno predajumehaničku energiju sa elektromotora na traku. Razlikujemo: Pogonske, prevojne, zatezne iotklonske doboše. Pogonski mehanizam trakastih transportera sastoji se od motora, reduktora ipogonskog bubnja. Kao pogonski motori služe kavezni asinhroni motori s reduktorom ispojnicom za pokretanje ili kolutni asinhroni motori. Motor i reduktor vezani su na pogonskibubanj sa strane ili su ugrađeni u pogonski bubanj te se sila trenjem prenosi s pogonskogbubnja na traku. Za kratke trake najčešći je pogon s jednim bubnjem, koji može biti smješten uzglavu ili na kraju.

3. VIBRACIJE KAO PARAMETAR TEHNIČKOG STANJA SISTEMA

3.1. Opšta svojstva

U posljednje vrijeme razvijena je potpuno nova tehnologija mjerenja vibracija koje zbog

svog generisanog sadržaja predstavljaju jedan od najznačajnijih pokazatelja sveukupnogdinamičkog stanja mašine kao sistema, ili pojedinih njenih sastavnih dijelova. Uz pomoćvibracija moze se pratiti stanje velikog broja tehničkih sistema.

Pod mehaničkim vibracijama, u opštem slucaju, podrazumjevamo oscilatorno kretanjekrutog tijela u odnosu na njegov ravnotežni položa. Uzorčnik kretanja je poremećajna prinudnasila koja po svojoj prirodi može biti determisana ili slučajna. Slobodnim vibracijama nazivamoperiodično kretanje koje tijelo izvodi po prestanku djelovanja poremećajne sile. U svimslučajevima opšti karakter kretanja može se izraziti harmonijskom vremenskom funkcijom,a kaoosnovni parametri za njenu idetfikaciju može se uzeti, alternativno i jedna od veličina kao što suamplituda pomjeranja, njegova brzina, odnosno ubrzanje.

3.2. Uzročnici nastanka vibracija

S obzirom na karakter i prirodu vibracija mehaničke vibracije su, u opštem slučajupodijeljene na dvije grupe:prinudne i sopstvene. Sopstvene vibracije su funkcija različitihkonstanti mehaničkog sistema.Za razliku od prinudnih vibracija koje prestaju po djelovanjuporemećajne sile, na sopstvene vibracije je moguće djelovati preko izmjene konstrukcionihparametara sistema.

Lista potencijalnih poremećenih uzročnika vibracija može biti: - Neuravnoteženost masa rotacionih dijelova sistema- Nedovoljna dinamička krutost kućišta i temelja sistema

- Poremećaj centričnosti spojnice i ležaja - Ugib vratila

- Pohabani,ekscentrični ili oštećeni zupčanici - Loši pogonski kaiševi i lanci


7/16


- Neispravni kotrljajući ležajevi - Odstupanja obrtnog momenta

- Elektromagnetne sile

- Aerodinamičke sile

- Nejednak zazor između rotora i statora motora - Olabavljenost spojeva

Svaki uzrok vibracija ima svoje karakteristike. Prinudne vibracije su posljedica djelovanjadinamičkih sila,koje se unutar sistema mijenjaju po pravcu ili veličini.

3.3. Karakteristike vibracija

Karakteristike pomjeranja, brzine i ubrzanja mjere se radi utvrđivanja veličine vibracija. Sa gledišta rada sastavnog dijela i sistema, ampituda vibracija predstavlja indikator koji sekoristi za utvrđivanje koliko je dobar ili loš nijhov rad. Brzina vibracija predstavlja najbolji

indikator stanja sistema ili dijela sistema.Osnovne karakteristike koje identifikuju vibracije jesu:

- Frekvencija vibracija

- Amplituda vibracija

- Brzina vibracija

- Ubrzanje vibracija

Stvarni sadržaj karakteristika je u činjenici da se one koriste za detekciju i opisivanjeneželjenog ponašanja sastavnih dijelova sistema. Frekvencija vibracija pomaže nam daidentifikujemo koji je dio sistema neispravan i ukazuje na vrstu problema. Dobijene vibracijeimaće frekvenciju koja zavisi od brzine rotiranja dijela sistema koji je neispravan ili ima smetnje.

Razne smetnje na sastavnim dijelovima sistema uzrokuju frekvencije vibracija. To omogućavada identifikujemo prirodu problema.

3.4. Nivo kompleksnih vibracija (složenih vibracija)

Vibracije sastavnih dijelova sistema su kompleksne i sastoje se od više frekvencija.Uglavnom, ukupno ili totalno pomjeranje biće zbor svih pojedinačnih vibracija. Tamo gdje jevibracija kompleksna,da bismo primjenili pomjeranje na dijagramu nivoa vibracija, treba najprijeutvrditi pojedinačna pomjeranja i njihove frekvencije. To se vrši pomoću analizera vibracija sapodesivi filterom. Signal vibracija snimljen na nekom karakterističnom mjernom mjestu mašine jeste suma velikog broja manje ili više izraženih individualnih izvora i po pravilu,sadrži u sebidosta kompleksnog sadržaja.Pod pretpostavkom da su amplitude 4 osnovne vibracije identične

(A1=A2=A3=A4=Ai) (Slika), a frekvencije međusobno dosta različite: debalans (1 xn),olabavljenost (2 x n),oštećenost zupčanika (r x n), oštećenost kotrljajućeg ležaja (s x n) – ukupna amplituda složenog signala,biće jednaka 4A. Ovakav model prostog sabiranja nijemoguć za složenije slučajeve koji se u praksi svakodnevno sreću (n-broj obrtaja, r -broj zubazupčanika i s- broj kuglica u ležaju).


8/16


Slika3 . Primjer generisanja složenih vibracija

Mjerena ubrzanja vibracija tjesno su povezana sa inercionim silama koje djeluju nasistem, pri čemu se mogu javiti relativno velike sile pri visokim frekvencijama, mada pomjeranjei brzina vibracija mogu da budu mali. Prekojerna sila može rezultirati u prekidu podmazivanja azatim može doći do oštećenja površine ležaja. Uglavnom, mjerenja ubrzanja vibracija sepreporučuju za frekvencije vibracija iznad 60000 ciklusa u minuti, mada se mogu korstiti imjerenja brzina. Pored toga, pri ocjenjivanu nivoa vibracija treba mjeriti i fazu,koja omogućijeprimjenu pogodnijeg načina za upoređivanje jednog kretanja sa drugim. Upoređivanjem relativnog kretanja dva ili više dijelova sistema,često je bitno kod dijagnosticiranja specifičnihneispravnosti na sastavnim dijelovima sistema.

Mjerenje faze je važno i za balansiranje mase. Ako je problem dijela ili sistema debalanspri čemu se može mjeriti faza,onda možemo u tom slučaju izvršiti balansiranje dijela. Naš cilj jeda upotrebimo kontrolu vibracija,radi detekcije, odnosno otkrivanja smetnji u njihovoj radnoj fazida bi se planiralo njihovo otklanjanje. Nije cilj da se odredi koliki nivo vibracija sistem ili diosistema može da izdrži prije nego otkaže, već da se postigne odgovarajuća opomena u pogledusmetnji,tako da se one mogu eliminisati prije otkazivanja sistema. Apsolutne tolerancijevibracija ili granice za bilo koji dio sistema nisu moguće. Analiza neispravnosti i otkazivanje jeprilično kompleksna da bi takve granice mogle da postoje. Iskustvo specijalista za vibracijemože pomoći za dobijanje izvjesnih realnih smjernica. Prilkom utvrđivanja prihvatljivih nivoavibracija sistema, treba razmotriti iskustvo i činioce kao što su: bezbjednost, troškovi otklanjanjaneispravnosti, troškovi usljed zastoja u proizvodnji,važnost sistema u tehnološkom lancuproizvodnje i drugo.

4. METODOLOGIJA MJERENJA I ANALIZA VIBRACIJA

Mjerenje vibracija na pogonskim dijelovima okretanja bagera PH 2300, sa instrumentomPortable Balacing set PBS-380, sa sljedećim tehničkim karakteristikama:

Vibracijska osjetila se svrstavaju u sljedeće grupe:

- Piezoelektrična br. 8002 i 8108

- Osjetljivost: 9,78 mV/ms-2 i 9,43 mV/ms-2

- Rezonantna frekvencija: 15 KHz

- Radna temperatura Tmin/Tmax: -35°C/150°C

- Poprečna osjetljivost: 3,3%;2,6%


9/16


Tačnost: 10% u skladu sa DIN 45666

Donja granična frekvencija: 1Hz; 10Hz

Konverzija: brza ,spora

Mjerne veličine: Vibracijsko ubrzanje,vibracijska brzina i vibracijski pomak(vršno iefektivno)

Frekvencijsko područje

Analize vibracija: 1Hz do 1000Hz (1Hz-10Hz,10Hz-100Hz, i 100Hz-1000Hz)

Postotna širina analize vibracija: 23%, 10%, 6%, 3% i 1,5%

Režim rada pr i frekvencijskoj analizi vibracija: Manuel

Napajanje: Akumulatorsko,NiCd baterije.

Slika 4. PBS-380

Sve mašine u toku rada proizvode vibracije i iste su prateća pojava koja se javlja prieksploataciji. Mehaničke vibracije koje najčešće okružuju čovjeka leže u opsegu 1-200Hz.Njihova potpuna eliminacija je nemoguća, a moguće je iste svesti na granicu definisanih odstrane proizvođača,odnosno svjetskih usvojenih standarda i normi:

- VDI 2056, Mjerila za ocjenu vibracija strojeva-preporuke

- DIN 45.665 i DIN 45.666 standard

- ISO 2372, 2373, 2954 standard

- E 90-100, Francuske norme

Usljed velikog nivoa pomaka, brzine i ubrzanja vibracija uzrokuju:

- buku u industrijskim i drugim pogonima,

- brzo i nekontrolisano habanje vitalnih dijelova mašina, tr ansportnih i pretovarnih sistema,

- djelimično ili potpuno oštećenje industrijskih i drugih građevinskih objekata,

- profesionalna oboljenja koja se javljaju kao posljedica izloženosti i dejstva vibracija na

čovjeka.


10/16


Mehaničke vibracije nastaju iz različitih uzroka kao što su: nestabilnost mehaničihsistema, promjena pravca kretanja mašine, mehaničkog sistema ili elemenata, gravitacionitransport materijala - udari materijala u zidove transportnog sistema i dr. Nekorisne vibracije kaonepoželjne pojave u odvijanju mehaničkih procesa mogu da izazovu velika oštećenja, počev odsamog objekta, preko mašina i uređaja, pa do građevinskih konstrukcija i objekata. Najveći diovibracija je uzrokovan mehaničkim defektom strojeva i ovisi o njegovim mehaničkimkarakter istikama. Postoje međutim i vibracije koje su uzrokovane hidrauličnim, aerodinamičkim ielektromagnetnim fenomenima. Često se različiti uzroci poklapaju i tvore vibracije složenihzakonitosti.

4.1. Granične vrijednosti

Mjerila za ocjenu vibracija strojeva po VDI 2056 - preporuke svrstane u šest grupa i to:

Grupa K - Neki transmisijski dijelovi pogonskih i radnih strojeva koji su čvrsto povezane sacjelinom stroja, naročito serijski elektromotor snage do 15 KW.

Grupa M - Srednji strojevi, naročito elektromotori snage 15 do 75 KW bez posebnih

fundamenata. Pored njih čvrsto postavljeni transmisijski dijelovi i strojevi (do 300 KW) sa samimobrtnim dijelovima na posebnim fundamentim dijelovima.

Grupa G - Veći strojevi postavljeni na stabilni, krutim ili teškim fundamentima, veći pogonskiradni strojevi sa samo obrtnim masama.

Tabela 1. Kriterijum za ocjenu vibracija (po VDI 2056)


11/16


4.2. Mjerne tačke

Mjerne tačke pri mjerenju datog tehničkog sistema trebaju biti pažljivo odabrane.Najčešće su to na ulazu i izlazu iz mašinskog sklopa (elektromotor, reduktor, itd). U tehničkomsistemu koji se sastoji iz elektromotora, reduktora, i predajnika snage (pogonski doboš) imamo

npr. sedam tačaka mjerenja, i to na ulazu i izlazu svakog elementa.

Slika 5. Šematski prikaz mjernih tačaka

5. ANALIZA VIBRACIJA

U signalu vibracija snimljenom na povrsini mašinskog djela (sklopa) prisutni su tragovimnogih individualnih signala generisanih na mjestima neželjenog transformisanja djela korisneenergije u energiju vibriranja. Radi identifikovanja takvih izvora nije dovoljno izvoditi samoupoređivanje ukupnog nivoa vibracije, već treba izvesti pažljivo rasčlanjivanje na sastavnedjelove i procjeniti parcijalan udio svakog djela. Postupak frekventnog razlučivanja naziva sefrekventna analiza, a kao njen krajnji rezultat dobija se pomenuti frekventni spektar. To se

postiže filtriranjem signala vremenskog zapisa vibracija u instrumentu zvanom analizer.Potpunije analize izvode se uvjek u laboratorijskim uslovima, korisćenjem kvalitetnih analizerakoji imaju velike mogućnosti amplitudne modifikacije i frekventne transformacije.

Obrada signala najčešće se izvodi analognim putem. U poslednje vrijeme sve konkretniji je digitalni postupak. Snadbjeveni brzim procesorima, ovakvi analizeri nude širok izbor funkcijau analizi dinamičkih pojava u sva tri korišćena domena: amplitudnom, vremenskom ifrekventnom. Vremenski domen, baziran na opservaciji vremenskih funkcija, iako tradicionalanmetod krajnje je nepodesan za razmatranje složenijih pojava. Snimljeni signal obično se sastojiod velikog broja individualnih komponenti koje djeluju istovremeno, a čije je parcijalne uticajeveoma teško odrediti kako po amplitudi, tako i po frekvenciji. Frekventna analiza je postupakkojim se složena vremenska funkcija razlaže na pojedinačne frekventne komponente i može sesmatrati kamenom temeljcem u razvoju i primjeni dijagnostičkih metoda. Prezentacijasnimljenog signala u frekventnom domenu naziva se spektrom snage i, u stvari, predstavljarazloženu energiju po frekventnoj osi. Snimljeni spektar je sinteza kompleksnog dinamičkogstanja, ukljucujući geometrijsku tačnost i kvalitet montaže.


12/16


Matematička interpretacija ove tehnike postavljena je na bazi Furijeove transformacije. Analiza vibracija vrši se kada periodične kontrole ukupnih vibracija ili buke na tehničkimsistemima otkrivaju njihovo značajno povećanje. Ova analiza treba, takođe da se izvrši napočetku izvođenja programa održavanja prema stanju, kako bi se utvrdiIo tehničko stanjesistema.

Postupak analize maze se podjeliti u dvije faze:

- prikupljanje podataka

- interpretacija i obrada podataka (upoređivanje registrovanih podataka sa baznimpodacima o stanju sastavnih djelova ili sistema).

5.1. Prikupljanje podataka

Nivo upotrebljivosti izmjerenih rezultata umnogome zavisi od obima preduzetihpripremnih aktivnosti i sprovedene metodologije mejrenja. Izbor reprezentne veličine stanja,

izbor broja i rasporeda mjernih mesta, izbor konfiguracije mjerne opreme zadovoljavajućegfrekventnog i dinamičkog dijapazona izbor filtera optimalnih karakteristika - sarno su neki odnajznačajnih elemenata veoma značajnog procesa pripreme. Danas skoro svaki mjerniinstrument ima mogućnost izražavanja amplitude, preko neke od fizičkih veličina stanja:pomjeraj, brzina, ubrzanje.

Ove veličine ne mogu biti generalno preporučene, već izbor svake veličine zavisi adslučaja do slučaja. Ipak, najviše je u upotrebi brzina vibracija, s obzirom da u sebi istovremenosadrži Iinearnu mjeru amplitude i frekvencije Filteri mogu da propuštaju sarno one djelovesignala koji su sadržani u uskom frekventnom području. Oni mogu imati veoma različitekarakteristike, a izbor filtera zavisi od unaprijed postavljenih ciljeva. Analizirani signal nainstrumentu za registrovanje moze biti prezentiran na linearnoj i logaritamskoj skali. Linearniizlaz je pogodan za signale sa dominantnim niskofrekventnim komponentama, a logaritamski

podjednako dobro ističe sve komponente po cjeloj frekventnoj osi, sto je od značaja kod signalazvuka i visokofrekventnih vibracija. Za uprošćavanje registrovanih i analitičkih podataka možese koristiti» izveštaj mjerenja vibracija i buke« (sl. 9.12). Za složene sisteme crtaju se"dijagramitrenda« (sl. 9.13).

Pored informacija koje su potr ebne za označavanje (skica) sistema i položaja davaoca imikrofona, treba obuhvatiti dodatne informacije kao što su: podaci o ozubljenju, broj lopaticaventilatora, broj krilaca na radnom kolu pumpe i dr. Ponekad je potreno prikazati i položajcjevovoda, kanala zidova zgrade. Kod uslova ispitivanja treba obuhvatiti: brzinu, opterećenja, temperaturu, protok itd. Mjerenje i registrovanje ukupne amplitude ili amplitude "bez filtera« i-mjerenje preovlađajuće frekvencije treba obaviti u svakoj mjernoj tački. Amplitude mjerene bezfiltra i vrijednosti frekvencije korisne su iz više razloga. Prvo, vrijednost amplitude ukazuje na to

koliki je problem. Drugo, vrijednosti dominantne frekvencije mogu da usmjere našu pažnju nasam izvor problema i veoma često omogućavaju otkrivanje frekvencije vibracija i buke, kojenismo očekivali da ćemo naći. Međutim, zaključci o prirodi problema ne mogu se donjeti sarnona osnovu vrijednosti dobijenih bez filtra. Mora se izvrsiti detaljna analiza vibracija ili buke sapodesivim filtr om pre donošenja konačne odluke.


13/16


Tabela 2. Izvještaj o kontroli nivoa vibracija


14/16


6. ZAKLJUČAK

Trakasti transporteri koriste se kao sastavni dijelovi u automatskoj distribuciji iskladištenju, u kombinaciji s računalno upravljivim sistemima paleta. Trakasti transporterismatraju se sistemima koji štede radnu snagu jer omogućavaju da se velike količine materijala

brzo pomiču kroz proces, što omogućuje da preduzeća otpremaju ili dobivaju veće količinematerijala uz manji skladišni prostor i niže troškove rada. U toku rada transporteri su izloženirazličitim mehaničkim opterećenjima. Kao posljedica tih opterećenja jesu povišene vibracije,kojenepovoljno utiču na ispravno funkcionisanje transportera. Na osnovu provedenih mjerenjautvrdimo stanje sistema. U našem sljućaju mjerimo nivo vibracija te dobivene rezultateuporedimo sa graničnim vrijednostima. Ako su dobiveni rezultati prelaze granične vrijednostizaključujemo da treba aktivirati sistem održavanja,te provjeriti ispr avnost dijelova sistema.


15/16


16/16


8. PRILOZI

8.1. Popis slika

Slika 1. Najraniji primitivni trakasti transporter (lijevo), savremeni trakasti transporter (desno)

Slika 2. Osnovni elementi tranportera sa trakom

Slika 3. Primjer generisanja složenih vibracija

Slika 4. PBS-380

Slika 5. Šematski prikaz mjernih tačaka

8.2. Popis tabela

Tabela 1. Kriterijum za ocjenu vibracija (po VDI 2056)

Tabela 2. Izvještaj o kontroli nivoa vibracija

Documents

SEMINARSKI RAD - Transportni Sistemi I - Trakasti transporter (Damir Muminovic).pdf