Badanie diagnostyczne maszynki do mielenia miesartf.rtf

Diagnostyka Techniczna Maszyn

Politechnika Śląska

Wydział Mechaniczny Technologiczny

Kierunek Automatyka i Robotyka

Specjalność Projektowanie i Eksploatacja Maszyn

DIAGNOSTYKA TECHNICZNA MASZYN

Temat: Badanie diagnostyczne maszynki do mielenia produktów spożywczych

„PREDOM - ZELMER”

Prowadzący :  dr W. Moczulski

Autor :  P. Zwoliński

1. PRZEDMIOT BADAŃ

              Obserwacji diagnostycznej została poddana ostrzałka do narzędzi. Produkowana przez Zakłady Zmechanizowanego Sprzętu Domowego „PREDOM - ZELMER”. Podstawowe dane techniczne urządzenia, podawane przez producenta, to:

·                     napięcie zasilania                            220V~ 50Hz

·                     moc znamionowa                             0.18 kW

·                     zabezpieczenie sieci               max. 6A

·                     rodzaj pracy                             S2-10

·                     urządzenie klasy II                nie wymaga uziemienia

Maszynka do mielenia produktów spożywczych służy do mielenia wszystkich gatunków mięsa, słoniny, twarogu, maku itp.

Całe urządzenie składa się z niżej wymienionych części (rys.1):

1.         układ napędowy

2.         miska

3.         popychacz

4.         pojemnik

5.         sitko nr1

6.         sitko nr2

7.         komora

8.         ślimak

9.         sprężyna

10.     nożyk

11.     nasadka

12.       nasadka masarska

13.     wkładka dystansowa

         rys.1.

Układ napędowy omawianego urządzenia składa się z następujących elementów (rys.2):

1.                 silnik elektryczny prądu zmiennego                            6. gumowe podstawki

2.                 obudowa z tworzywa sztucznego                                          7. przewody zasilające

3.                 metalowy korpus przekładni zębatej                            8. głowica przyłączeniowa

4.                 gumowe podkładki                                                                      9. włącznik zasilania urządzenia

5.                 wyprowadzenie kabla zasilającego

Rys.2

Badane urządzenie jest używane stosunkowo rzadko i jego ewentualna niesprawność raczej nie spowoduje poważnych strat ekonomicznych. Z tego powodu przy stanów uszkodzeń maszynki największy nacisk należy położyć na te niesprawności, które mogą spowodować zagrożenie zdrowia i życia ludzkiego.

2.               Metodyka badań

Badanie zostanie przeprowadzone za pomocą szeroko dostępnych urządzeń pomiarowych oraz organoleptycznie - z wykorzystaniem podstawowych zmysłów człowieka, takich jak wzrok, czucie, słuch. Doświadczenie jest eksperymentem biernym. Obserwację stanu technicznego maszynki należy przeprowadzić podczas pracy ciągłej urządzenia, jednak w czasie nie dłuższym niż 10 min. wg zaleceń producenta. Pomiary należy przeprowadzić z założonym elementem roboczym oraz bez niego, co pozwoli stwierdzić, czy źródłem ewentualnych zakłóceń  jest układ napędowy czy też roboczy. Ze względu na charakter układu

roboczego maszynki, uwzględniany jest jedynie stan techniczny sprawny / niesprawny. W wypadku wystąpienia tego drugiego układ należy zdemontować, a następnie poskładać ściśle według instrukcji użytkownika. W dalszych rozważaniach główne badania będą dotyczyły układu napędowego maszynki. Badaniu zostaną poddane:

¨    drgania na wale silnika,

¨    drgania przekładni zębatej,

¨    drgania łożysk silnika elektrycznego,

¨    spadki napięć na elementach elektrycznych,

3. Wykaz prawdopodobnych stanów technicznych

¨     sprawne                            Þ               maszynka pracuje bez zakłóceń.

¨     niesprawne              Þ              urządzenie nie działa

¨     dopuszczalne              Þ               występują chwilowe zakłócenia w pracy, które nie wymagają

natychmiastowej  naprawy,

¨     niedopuszczalne              Þ               urządzenie wymaga natychmiastowego wyłączenia ze względu

na zagrożenie życia i zdrowia,             

4. Wykaz symptomów

Elementami układu napędowego o największym prawdopodobieństwie uszkodzenia są:

¨                       przekładnia zębata,

¨                       silnik,

¨                       wyłącznik zasilania,

Typowe przyczyny uszkodzeń dla tych elementów to:

¨    przekładnia zębata

- zużycie zęba

- wyłamanie zęba

¨    silnik elektryczny:

- zbyt duże obciążenie silnika,

- nierównomiernym rozmieszczeniem uzwojeń,

- zwarcia między uzwojeniami,

¨    wyłącznik

- wypalenie styków

- wytarcie i wygięcie styków,

- uszkodzenie mechaniczne,

5. Pomiar sygnałów diagnostycznych

W przypadku „domowego” badania maszynki dużą liczbę symptomów (takich jak hałas, iskrzenie, dymienie, podwyższone drgania itp.) można zaobserwować za pomocą wzroku słuchu i dotyku. Do bardziej szczegółowego badania niezbędne są odpowiednie przyrządy pomiarowe lub czujniki, pozwalające zarejestrować istniejące sygnały diagnostyczne. Szczegóły badań:

¨       Pomiar drgań przekładni zębatej i wału silnika elektrycznego przeprowadzamy za pomocą czujnika drgań RION PV-91 zamocowanego na obudowie układu napędowego. Sygnał wyjściowy z tego czujnika można zarejestrować na magnetofonie pomiarowym, a następnie w laboratorium poddać odpowiedniej analizie. W warunkach domowych podwyższone drgania można zaobserwować organoleptycznie, np. przykładając dłoń do obudowy urządzenia.

¨       Pomiar drgań łożysk silnika elektrycznego dokonujemy czujnikiem BK 4374 zamocowanym na korpusie silnika. Podobnie jak w przypadku poprzedniego pomiaru sygnał rejestrujemy na taśmie magnetofonowej i poddajemy dokładnej analizie.

¨       Pomiar napięcia zasilania - przeprowadzamy za pomocą miernika uniwersalnego sprawdzając napięcie na przewodach doprowadzających prąd elektryczny do silnika elektrycznego. W wypadku występowania dużego spadku napięcia należy omomierzem sprawdzić rezystancje wszystkich przewodów oraz włącznika zasilania.

¨       Niektóre z symptomów niesprawności objawiające się znacznym hałasem  można zarejestrować mikrofonem pojemnościowym  umieszczonym w nieznacznej odległości od badanego urządzenia.

Zakresy częstotliwości pomiarowych wykorzystanych czujników są następujące:

1.   RION PV-91              :   3-10000Hz

2.   BK 4374                  :   1-26000Hz

6. Techniki przetwarzania sygnałów

¨    Analiza widmowa - pozwala na obserwację zmian zachodzących w poszczególnych pasmach częstotliwości. Na przykład wyłamaniu zęba towarzyszy zmiana wysokości wstęg bocznych częstotliwości f i jej harmonicznych. Ogólnie można stwierdzić, że przez analizę widmową uzyskuje się więcej informacji o sygnale, na podstawie których stwierdza się znacznie mniejsze w nim zmiany.

¨    Uśrednianie synchroniczne - stosowane jest dla maszyn zawierających elementy wirujące. Umożliwia odtworzenie przebiegu czasowego procesu zdeterminowanego przez eliminację składowej szumowej. Jeżeli np. sygnał diagnostyczny odbierany jest bezpośrednio z badanego koła zębatego, to powtarzające się okresowe impulsy wywołane np. częściowym wyłamaniem zęba, można łatwiej zauważyć w przypadku uśredniania synchronicznego, niż w przypadku bezpośredniej obserwacji sygnału zakłóconego szumami.

¨    Przekształcanie widm sygnałów ...