ГОСТ ИСО 10816- 2004, диагностика станков, диагностика станочного оборудования

Вибродиагностика станков

Автор admin в 3 февраля, 2017. Опубликовано Pages

Вибродиагностика станков позволяет перейти от планово-предупредительного ремонта к обслуживанию по фактическому техническому состоянию без разборки станков, что позволяет на 40-50% снизить стоимость их обслуживания. Помимо существенных экономических выгод, вибродиагностика станков обеспечивает более высокое качество обслуживания, так как определяются не только дефекты деталей станка, но и наличие перекосов при сборке, биения шпинделей и валов, точность выставления винтов шарико-винтовых пар и др. Специалисты отдела технического сервиса компании BALTECH имеют многолетний опыт в диагностике станков.

Программа для вибродиагностики станков

Вибрация станков существенно определяет показатели точности станков и напрямую характеризуют текущее техническое состояние их узлов и деталей. Спектр вибрации, возбуждаемый деталями и узлами станка, содержит как гармоники собственных частот, так и кратные им, так и модулированные другими элементами. Поэтому при решении многофакторной задачи идентификации показателей каждого узла и детали используется специальная программа, учитывающая вклад каждого элемента в суммарную вибрацию, а также взаимосвязи между вибрационными характеристиками деталей. Перед началом измерений в программу вносятся все необходимые данные подшипников, зубчатых и ременных передач, шарико-винтовых пар и динамические показатели работы узлов и деталей станка. Данная программа идентифицирует в общем вибросигнале составляющие, относящиеся к исследуемой детали и сравнивает их с характеристиками бездефектной детали из базы данных программы. По результатам сравнения точно идентифицируются как зарождающиеся, так и развитые дефекты, и выдается заключение о возможном остаточном ресурсе каждой детали. На основании статистических данных принято считать допустимым 10% износ детали, а при износе, превышающем 10% деталь подлежит замене.

Диагностируемые дефекты станков

Вибродиагностика станков с помощью вышеназванной программы позволяет выявить до 23 дефектов, среди которых: все возможные дефекты каждого подшипника (износ колец, тел качения, сепаратора, повреждения дорожек качения и др.), биение или перекос валов и шпинделей, износ каждой шестерни, погрешность зацепления каждой передачи, износ гаек или винта ШВП, износ шариков и перекос винта ШВП. Для диагностики станков с ЧПУ разработана другая программа, основанная на контроле круговой траектории, выполняемой согласованными действиями приводов станка. С помощью данной программы удается диагностировать до 17 параметров, среди которых: люфты по каждой координате, боковые люфты, рассогласование скорости приводов, неперпендикулярность осей, непрямолинейность по каждой оси.

Прибор вибродиагностики станков

Пример выбора точек измерений приведен на рис.1:

Точки измерения вибрации токарного станка, Диагностика станков, вибрации станков

Рис.1 Точки измерения вибрации токарного станка

Вибродиагностику станков лучше проводить одновременным измерением спектров во всех точках измерений, но это требует использования дорогого многоканального виброанализатора, который не всегда и не у всех имеется в наличии. Поэтому на практике чаще проводят последовательный «обход» всех точек измерений с помощью значительно более доступных одно- или двухканальных анализаторов. Специалисты Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании BALTECH рекомендуют проводить вибродиагностику станков с помощью самого бюджетного 2-х канального виброанализатора BALTECH VP-3470 с количеством линий до 1600, которых вполне достаточно для данных диагностических целей.

Вибродиагностика шпинделя

Вибродиагностика шпинделя является составной частью вибродиагностики станков и позволяет обнаружить дефекты шпинделя прямо на рабочем месте. На рис.2 приведен спектр шпиндельного узла, на котором имеются явно выраженные пики, вызванные раковиной на наружном кольце двухрядного роликового подшипника.

Диагностика шпинделя, диагностика станков, вибродиагностика шпинделя, вибрации станков

Рис.2 Спектр дефектного шпинделя

Экспресс-диагностику текущего технического состояния шпинделя также можно провести через сравнение общего уровня вибрации (в трех направлениях) с максимально допустимыми значениями, регламентируемыми ГОСТ ИСО 10816- 2004 (см.рис.3).

Рис.3 Зоны вибрационного состояния для машин мощностью от 15 до 300 кВт.

(здесь: Зона A – Вибрация новых машин, вводимых в эксплуатацию; Зона B – Машины, вибрация которых попадает в эту зону, считаются пригодными для эксплуатации без ограничения сроков; Зона C – Машины, вибрация которых попадает в эту зону, считаются непригодными для длительной непрерывной эксплуатации; Зона D – Уровни вибрации в данной зоне могут вызвать серьезные повреждения машины) Измерение общего уровня вибрации проводятся с помощью трехосевого акселерометра в режиме разгона шпинделя. Результаты измерений обрабатываются специальной программой, позволяющей оператору в режиме реального времени отслеживать изменение СКЗ виброскорости в трех взаимно перпендикулярных направлениях в зависимости от частоты оборотов шпинделя. К преимуществу данного метода вибродиагностики шпинделя следует отнести не только быструю и простую оценку его технического состояния, но и точное определение собственных резонансных частот системы «станок-шпиндель-оправка-инструмент», которых следует избегать в работе. Для получения более подробной информации и демонстрации возможностей аппаратуры для диагностики станков мы рекомендуем вам записаться на наши ежеквартальные научно-практические семинары «Технологии надежности».