Ультразвуковое оборудование для контроля смазки подшипников на производстве
Держать под контролем процесс смазки очень просто, разве не так? Все, что нужно, – это убедиться, что правильная смазка применяется в правильном объеме в подходящее время. Но давайте не будем торопиться, все не так просто.
Причины дефектов подшипников
Установлено, что 60 – 90 % всех дефектов подшипников связано со смазкой. Дефекты подшипников чаще всего приводят к незапланированному простою, который может повлиять на производство, а также на все связанные с подшипником компоненты. Любой простой производства стоит больших денег. Так как расходы различаются по происшествиям и по предприятиям, то простой может привести к ещё большим затратам. Несоблюдение должным образом правил обслуживания подшипников может привести к аварии и вызвать серьёзные материальные потери. Поскольку больше всего дефектов подшипников связано со смазкой, ясно, что смазка – серьезное дело, которое требует регулярного контроля.
Многие технические специалисты, к сожалению, полагаются только на профилактический, временной график смазки. Суть такого обслуживания в проведении работ по смазке подшипников через конкретные временные промежутки, например 1 раз в 6 месяцев. Действительно, недостаточная смазка может стать причиной серьёзных сбоев оборудования, которое может привести к дорогостоящему ремонту или замене техники. Незапланированные простои — потеря прибыли предприятия.
Полагаясь исключительно на смазку по графику или даже на сочетание планового техобслуживания и снятия температурных показаний в качестве способа определения состояния смазки, существует риск возникновения явления ничуть не лучшего, а может, даже и худшего – чрезмерной смазки. Об этом свидетельствуют как самостоятельные наблюдения отдельных специалистов, так и результаты исследований различных компаний и организаций, представляемые на презентациях конференций. Таким образом, избыточная смазка – это первая причина раннего выхода подшипников из строя.
При периодической смазке по графику предполагается, что подшипники необходимо смазывать через определенные промежутки времени. При этом смазка часто превращается в лучшем случае в «угадайку». Ведь рискованно добавлять смазку в подшипник, который и так смазан уже достаточно хорошо.
И здесь на помощь приходит ультразвуковая технология контроля, с помощью которой технические специалисты наряду с решением стандартных задач (таких как удаление старой смазки и нанесение новой) могут объединять хронологическое техобслуживание с профилактическим обслуживанием на основе текущего состояния, добиваясь при этом как более четкого понимания происходящего, так и повышения надежности.
5 основных причин появления дефектов подшипников
- Избыточное или недостаточное содержание смазки в подшипнике;
- Несоблюдение правил монтажа подшипников и валов;
- Смазочный материал в процессе эксплуатации исчерпал свой ресурс, загрязнение пылью, попадание воды;
- Износ подшипника по причине постоянного воздействия вибраций;
- Неправильный подбор смазки, её несоответствие режиму работы подшипника.
Как работает ультразвуковая технология контроля
Ультразвуковое оборудование улавливает ультразвук, передающийся по воздуху или по структуре материалов, который не воспринимается человеческим ухом, и преобразует его в слышимые сигналы, которые специалист слышит в наушниках и видит на индикаторной панели в виде графиков (в децибелах). На некоторых приборах ультразвукового контроля состояния оборудования, таких как Ultraprobe 15000 Touch, графическое отображение полученного звука также можно просматривать на экране спектрального анализа. Благодаря этой информации обученный специалист может интерпретировать состояние подшипника, чтобы определить, следует ли принимать какие-либо меры, и если да, то какие.
Смазка подшипника, пример 1 (рис. 1). Это временной график записанного ультразвука подшипника в процессе смазки. Приблизительно минутный звуковой файл демонстрирует состояние подшипника до и после смазки.
Рис. 1. Смазка подшипника, пример 1
Смазка подшипника, пример 2 (рис. 2). Еще один график в реальном времени для подшипника в процессе смазки длительностью 13 с. И снова можно отметить существенное различие между состояниями до смазки и после нее.
Рис. 2. Смазка подшипника, пример 2
Состояние чрезмерной смазки подшипника (рис. 3). На этой записи видно увеличение амплитуды при большем добавлении смазки и достижении порога чрезмерной смазки.
Рис. 3. Состояние чрезмерной смазки подшипника
Рис. 4. Хронология смазки приводного подшипника
Хронология смазки приводного подшипника (рис. 4). На графике видна тенденция изменения показаний, снятых на приводном подшипнике. Показания вычерчиваются относительно эталонной линии (дБ), линии предварительного предупреждения (дБ) и более высокого уровня критического предупреждения (дБ).
Преимущества ультразвукового контроля
- возможность использования практически в любой сфере;
- относительно легкое обучение применению;
- относительно невысокая стоимость;
- возможность отслеживать тенденции и сохранять данные определенных моментов эксплуатации;
- исключительная надежность в диагностировании неисправностей, что позволяет сохранять тысячи и тысячи рублей и часов снижения производительности труда.
Как ультразвуковой контроль способствует улучшению смазки
Ультразвуковая технология, на базе которой работают УЗК приборы мониторинга состояния производственного оборудования, помогает специалисту по смазке отбросить догадки и точно проверить целостность подшипников и механизмов. Ультразвук представляет собой локализованный сигнал, а это значит, что при соприкосновении контактного датчика с подшипником он не подвержен перекрестным помехам и позволяет специалисту прослушивать и контролировать состояние каждого конкретного подшипника. Ультразвуковая технология анализирует каждый узел индивидуально, подобно тому, как ультразвуковая аппаратура в медицине позволяет точно определить, какая артерия забита или у какой вены инфильтрация.
УЗК контроль состояния подшипников
В качестве примера эффективности ультразвуковой технологии контроля состояния подшипников представьте себе следующее: в крупной компании инженер по техническому обслуживанию докладывает, что после внедрения ультразвуковой технологии и выполнения контроля текущего состояния на УЗ-оборудовании, а не доведения до состояния ЧП, статистика по его предприятию снизилась от почти 30 сбоев вращающегося оборудования в год до нулевого показателя за три года.
Но как именно действует ультразвуковая технология по отношению к смазке?
Первый этап – это установление эталонной линии по уровню децибел и получение образца звука. Лучше всего это осуществить при первом проходе по маршруту, сравнивая звуковые характеристики однотипных подшипников. Отклонения легко определяются. После установки эталонных показаний за каждым подшипником можно проследить в течение необходимого времени на предмет любых изменений либо в качественных изменениях звука.
Таким образом, когда амплитуда ультразвукового отклика подшипника превышает 8 дБ и нет изменений качества звука, установленного на эталонной линии, то подшипник необходимо смазать. Во избежание потенциально опасной избыточной смазки технический специалист будет применять смазку понемногу, пока уровень децибел не упадет. Многие отделы установили свои программы по смазке в зависимости от текущих условий, внедряя двухэтапный подход. Инспектор службы обеспечения надежности использует относительно сложный ультразвуковой прибор для контроля подшипников и отслеживания тенденций их износа. В результате создается отчёт о подшипниках, нуждающихся в смазке. Затем специалист по смазке использует специальный прибор, который предупреждает его, когда необходимо прекратить подачу смазки. Эти приборы можно закрепить на обычном смазочном шприце или носить в кобуре.
Для повышения эффективности хорошо было бы специалисту отмечать, когда оборудование было смазано в последний раз и сколько смазки было подано для грубого подсчета еженедельного расхода смазки. Всякий раз, используя для контроля смазки ультразвуковое оборудование, специалист сохраняет статистические данные, которые можно использовать в качестве ориентира: сравнивая с предыдущими расчетами можно определить, следует ли изменить график смазки, возможно, сокращая человеко-часы, и определить, насколько точен объём смазки, предложенный производителем (требуется ли меньше, есть ли потенциальная экономия расходов).
Преимущества УЗК контроля
И хотя больше всего внимания уделяется обсуждению опасности недостаточной и чрезмерной смазки, ультразвуковое оборудование также может уловить другие потенциальные угрозы разрушения подшипника. Технический специалист, используя ультразвуковую методику, может услышать характерные хрустящие звуки и другие отклонения, которые часто сопровождаются увеличением амплитуды звукового отклика. Что касается смазки, то преимущество УЗ-технологии заключается в том, что можно прослушивать подшипники по отдельности и определять проблемы каждого из них, таким образом, снижая вероятность оставить некоторые подшипники «пересохшими», а другие с чрезмерной смазкой.
Почему необходимо использовать ультразвуковую технологию прямо сейчас
Инвестиции в новую технологию – это всегда трудное решение. Окупится ли она? Смогут ли сотрудники легко ее применять? Это неудачная попытка или действительно надежная методика, которая выдержит испытание временем? Если вы уже задавали себе подобные вопросы — поздравляю, вы на правильном пути.
В то время как все больше и больше предприятий используют ультразвуковую технологию контроля и внедряют профилактический и упреждающий, а не реактивный подход к проблемам, многие по-прежнему «гадают на кофейной гуще», используя устаревшие методики. В итоге получают плохую надежность и низкую производительность, регулярные простои, невыпущенную продукцию и потерю прибыли. Хотя ультразвуковая технология не может решить всех проблем, связанных с надежностью и эффективностью производства, она доказала, что представляет собой ценное и мощное диагностическое средство, которое технические специалисты просто обязаны взять на вооружение.
Когда речь идет о таком важном вопросе обеспечения надежности, как смазка, следует себя спросить: можем ли мы не позволить себе применение ультразвуковой технологии? Представьте себе предприятие, на котором происходило до 30 повреждений подшипников в год до выполнения ультразвуковых проверок, а теперь, после включения ультразвуковой технологии в арсенал техобслуживания, такие дефекты отсутствуют на протяжении трех лет. Это не совпадение. Ультразвуковая технология работает!
