Rezgésdiagnosztika I.

Tartalom

I. kötet
1. KARBANTARTÁSI STRATÉGIÁK
Dr. Szántó Jenő:
Jelölésjegyzék
1.1 A karbantartás jelentősége 1
1.2 Az élettartam kétkörös modellje 3
1.21 Üzemeltető kör 3
1.22 Gyártó kör 4
1.23 A terotechnológiai szemlélet 4
1.3 A karbantartás fogalma 5
1.31 Ápolás 5
1.32 Ellenőrzés 6
1.33 Helyreállítás 7
1.4 Hibaelhárító karbantartási stratégia 8
1.5 Merev ciklusú karbantartási stratégia 9
1.6 Állapotvizsgálaton alapuló karbantartási stratégia 11
1.61 Az állapotfigyelés általános jellemzői 11
1.62 Az állapotjelző paraméterek 12
1.63 Időszakos állapotvizsgálat 13
1.64 Folyamatos állapotvizsgálat 14
1.7 A karbantartás legkorszerűbb irányzatai 15
1.71 A megbízhatóság központú karbantartás 15
1.72 A teljes körű, hatékony karbantartás 17
1.73 A számítógépes karbantartás menedzsment 17
1.8 A karbantartás hatékonysága, karbantartási mutatószámok 18
1.9 Szemelvények a szakirodalomból 19
1.91 Döntési gráf alkalmazása rezgésdiagnosztikai célú beruházás
indoklására 19
1.92 Esettanulmányok a világ minden részéről 20
Ellenőrző kérdések 22
Felhasznált irodalom 22

2. A KARBANTARTÁS ÉS A MINŐSÉGBIZTOSÍTÁS
Dr. Antal György:
2.1 A minőségbiztosítás lényege 28
2.11 A minőségirányítás és a minőségbiztosítás fogalmi értelmezése 28
2.12 A minőség és az Európai Unió (EU) kapcsolata 28
2.2. A minőségbiztosítás rendszere 29
2.21 A legfontosabb alapfogalmak magyarázata 29
2.22 Minőségirányítási rendszerek a világban 29
2.3. A termelő vállalatok minőségbiztosítása a karbantartásban 31
2.31 A karbantartás és az ISO 9001 közötti összefüggés 31
2.32 Az ISO 9001 bevezetésével nyert előnyök a karbantartásban 33
2.4 A rezgésdiagnosztika és a minőségpolitika 34
2.41 A hitelesítésről és a kalibrálásról szóló jogszabályok főbb előírásai 34
2.411 Kötelező hitelesítés 34
2.412 Hitelesítést helyettesítő minősítés 35
2.413 Fakultatív hitelesítés 35
2.414 Saját kalibrálás 36
2.415 Akkreditált kalibrálás 36
2.42 A kalibrálási eljárás főbb jellemzői 37
2.421 A kalibrálási eljárás hatálya 37
2.422 Jelölések és mértékegységek 37
2.423 Működési elv 37
2.424 Fogalmak és meghatározások 37
2.425 Metrológiai jellemzők 37
2.426 Átvétel 37
2.427 Etalonok 38
2.43 A kalibrálás folyamata 38
2.431 Befolyásoló mennyiségek 38
2.432 Előkészítés 38
2.433 Mérés 38
2.434 Kiértékelés 38
2.435 A jóváhagyott állapot jelölése (címkézés) 38
2.436 A kalibrált állapot védelme (lezárás, a sértetlenség biztosítása) 39
2.437 Irattárazás, továbbítás 39
2.438 Átadás 39
2.439 Függelékek 39
2.44 Jóváhagyási, kalibrálási időközök 39
2.45 A rezgésdiagnosztikai műszerek kalibrálása 40
2.46 Akkreditált vizsgáló laboratóriumok 40
2.461 Az akkreditált vizsgáló laboratóriumokra vonatkozó szabványok,
előírások 40
2.462 Kapcsolat a minőségirányítási és az akkreditálási követelmények
között 41
2.463 Az akkreditált laboratórium által végzett kalibrálás feltételei 41
2.47 A szaktudás megújítása, mint ISO követelmény 42
2.5 A rezgésdiagnosztikai tanfolyamok rendszere - szemelvények 42
2.51 Az oktatás jelentősége 42
2.52 Országos Képzési Jegyzék (OKJ) szerinti bizonyítványt adó tanfolyam 43
2.53 Szakcégek speciális tanfolyamai 44
2.6 Szemelvények a szakirodalomból 45
Ellenőrző kérdések 47
Felhasznált irodalom 47

3. A KARBANTARTÁS MEGBÍZHATÓSÁGELMÉLETI ALAPJAI
Prof. Dr. Gaál Zoltán:
Jelölésjegyzék 51
Bevezetés 51
3.1 A megbízhatóság fogalmai 53
3.2 A megbízhatóság matematikai modellje 55
3.3 Elemek megbízhatósága 56
3.31 Nem javítható elemek megbízhatósága 56
3.32 Az azonnal javítható elem megbízhatósága 57
3.33 Számottevő javítási időt igénylő elem megbízhatósága 57
3.4 A rendszerek megbízhatósága 58
3.41 A független megbízhatóságú elemekből felépülő rendszerek
megbízhatósága 58
3.42 Nem független megbízhatóságú elemekből felépülő rendszer
megbízhatósága 61
3.43 A vizsgálati modellek összefüggése 62
3.5 Működő technológiai rendszerek megbízhatóságának vizsgálata 64
3.6 Példák 66
3.61 Példa hibamentes működés valószínűségére 66
3.62 Példa (rendszer ellenőrzése) 66
3.7 Szemelvények a szakirodalomból 67
3.71 Az Allianz biztosító a megbízhatóságért 67
3.72 További cikkek a szakirodalomból 67
Ellenőrző kérdések 69
Felhasznált irodalom 69

4. REZGÉSTANI ALAPFOGALMAK
Szabó József Zoltán - Dr. Kégl Tibor - Dr. Dömötör Ferenc:
Jelölésjegyzék 71
4.1 Rezgések csoportosítása 72
4.11 Determinisztikus rezgések 73
4.12 Véletlen (nem determinisztikus, azaz sztochasztikus) rezgések 73
4.2 Szabad rezgések, a harmonikus rezgőmozgás jellemzői 74
4.3 Harmonikus rezgések összegzése 76
4.31 Egyirányú rezgések összegzése 76
4.32 Egymásra merőleges rezgések összegzése 78
4.4 A periodikus rezgések jellemző mennyiségei 81
4.5 Csillapítatlan és csillapított rezgések, gerjesztett rezgések 82
4.51 A gerjesztett rezgések leírása, a frekvenciafüggvény 83
4.52 A nagyítási tényező 85
4.53 A logaritmikus dekrementum 86
4.6 Több szabadságfokú rezgések, a szabadságfok fogalma 86
4.7 A kritikus fordulatszám 90
4.71 A kritikus fordulatszám fogalma 90
4.72 A kritikus fordulatszám kiszámítása egyszerű módszerekkel 91
4.721 A statikus lehajlás módszere 91
4.722 Számítás egyedülálló tengely esetén 91
4.73 Az átviteli mátrixok használata számítógépi programok készítéséhez 91
4.74 A kritikus fordulatszámot befolyásoló főbb tényezők 91
4.741 Gördülőcsapágyak, mint a tengelyrögzítés eszközei 91
4.742 Siklócsapágyak alkalmazása a forgórész megtámasztására 92
4.743 Egyéb hatások 92
4.8 Válogatás különböző rezgéstani fejezetekből 92
4.81 Nemlineáris rezgések 92
4.811 A gördülőcsapágy, mint nemlineáris rugó 93
4.812 A szíjhajtás, mint nemlineáris rezgésforrás 93
4.813 Rugalmas csapágyazású forgórészek stabilitásvizsgálata 93
4.82 A víz hatása a benne rezgő testekre 94
4.83 Rezgés-számítások a VDI 3840 szerint 95
Példák - 95
Ellenőrző kérdések 99
Felhasznált irodalom 100

5. ZAJVIZSGÁLATI ALAPFOGALMAK ÉS MŰSZEREK
Dr. Kováts Attila:
Jelölésjegyzék 101
5.1 A műszaki akusztika alapfogalmai 102
5.11 Zajforrások jellemzői 102
5.111 Teljesítmény, teljesítményszint 104
5.112 Származtatott szintek 105
5.113 Egyéb szintek 106
5.114 Akusztikai hatásfok - akusztikai áttétel 106
5.115 Színkép 106
5.12 Terjedési jellemzők, hangtér 107
5.121 Hangtér 108
5.122 Intenzitás, intenzitásszint, hangnyomás, hangnyomásszint 108
5.13 Műveletek szintekkel 109
5.14 Hangterjedés szabad térben 109
5.141 Pontsugárzók a 109
5.142 Vonalsugárzók 110
5.15 Zajforrások 111
5.16 Hangterjedés falon keresztül 111
5.17 Hangterjedés határolt térben 112
5.2 Mérések és műszerek 112
5.21 Műszerrendszerek alapelemei 113
5.22 Műszerek és megválasztásuk 113
5.221 Kalibráló készülékek 114
5.222 Mikrofonok és rezgésérzékelők 115
5.223 Hangnyomásszintmérők 117
5.224 Hangintenzitás-mérő műszerek 119
5.225 Sávszűrők és frekvenciaelemzők 120
5.226 Adattárolók és szintírók 121
5.3 Gyakorlati alkalmazás 121
5.31 Forrásteljesítmény meghatározása méréssel 121
5.32 Hangtérszámítás 123
Példák 123
Ellenőrző kérdések 126
Felhasznált irodalom 127

6. FORGÓRÉSZEK KIEGYENSÚLYOZÁSA
Dr. Varga Gábor:
Jelölésjegyzék 130
6.1 Alapfogalmak 131
6.11 Statikusan kiegyensúlyozatlan forgórész 132
6.12 Nyomaték kiegyensúlyozatlan forgórész 133
6.13 Összetett kiegyensúlyozatlanság 134
6.14 Dinamikusan kiegyensúlyozatlan forgórész 134
6.15 A kiegyensúlyozatlanság mértékegysége 135
6.16 Forgórészek kiegyensúlyozása, kiegyensúlyozó-síkok 135
6.17 A kiegyensúlyozatlanság hatása 137
6.18 A kiegyensúlyozó-síkok egymásra hatásának szétválasztása, áthatás 139
6.19 A kiegyensúlyozatlanság csökkentése 140
6.2 A maradó kiegyensúlyozatlanság megengedett értéke 140
6.21 A maradó kiegyensúlyozatlanság megengedett értékének szétosztása 144
6.3 Kiegyensúlyozó-gépek 145
6.31 CKM-2000.1 típusú Computeres Kiegyensúlyozó Mérőegység 147
6.32 Kiegyensúlyozás a számítógépes kiegyensúlyozó gépen 148
6.321 Bejelentkezés a számítógépbe 148
6.322 Adatlap kitöltése, vagy előhívása 148
6.323 Mérés 149
6.324 Műbizonylat 151
6.33 A kiegyensúlyozás minőségének ellenőrzése 152
6.34 A kiegyensúlyozó-gépek használata 153
6.35 Hibák a kiegyensúlyozáskor 154
6.351 A hajtás okozta hibák 154
6.352 A gép többi részeinek hibái 155
6.353 A beállítás hibái 155
6.354 A forgórész által okozott hibák 155
6.4 Példák 156
6.5 Esettanulmányok 158
6.51 Ventilátor forgórészének gyári kiegyensúlyozása 158
6.52 Kettős beömlésű szivattyú forgórészének gyári kiegyensúlyozása 158
6.53 Fél-axiális szivattyú forgórészének gyári kiegyensúlyozása 159
6.6 A kiegyensúlyozás és a Schenck-cég 161
6.61 Százéves sikertörténet a kezdettől napjainkig 161
6.62 Schenck gyártmányú kiegyensúlyozó gépek 161
6.63 A kiegyensúlyozás, mint szolgáltatás; tanfolyamok 163
6.7 Szakirodalmi szemelvények 163
Ellenőrző kérdések 165
Felhasznált irodalom 166

7. A REZGÉSJELEK FELDOLGOZÁSA
Forgács Endre: (Hesselmann, N. alapján)
Jelölésjegyzék 170
7.1 A Fourier analízis 170
7.11 Analóg jelek digitális elemzése 170
7.12 Periodikus függvények Fourier-sorba fejtése 171
7.13 A valós leírású Fourier-sor 171
7.2 A digitális jelfeldolgozás alapjai 174
7.21 Általános kérdések 174
7.22 Miért használunk digitális jelfeldolgozást? 174
7.23 A digitális jelfeldolgozás előnyei és hátrányai 176
7.24 Áttérés az analógról a digitális jelre 177
7.25 Impulzusamplitúdó-moduláció 178
7.26 A mintavételi tétel 179
7.27 A mintavételi frekvencia 181
7.28 Bemeneti aluláteresztő szűrő 181
7.29 Mintavevő és -tartó áramkör 182
7.3 Az A/D átalakítás 183
7.31 Kvantálási zaj és dinamika 185
7.32 Nemlineáris kvantálás 186
7.33 Az A/D átalakítók kialakítási módjai 186
7.34 Az A/D átalakítók hibái 186
7.35 A kódolás folyamata 188
7.36 A forráskódolású PCM jel kimeneti formátuma 188
7.4 Nemperiodikus jelek Fourier-analízise 189
7.41 A Fourier-integrál 189
7.42 Mintavételezett jelek analízise 190
7.43 Mintavételezett jelek Fourier-transzformáltja 190
7.44 Diszkrét Fourier-transzformáció (DFT) 191
7.5 Időben korlátozott jelek analízise 191
7.51 Általános alapok 191
7.52 Az ablakfüggvények jellemző tulajdonságai 193
7.53 A fontosabb ablakfüggvények és adataik összefoglalása 194
7.54 Az ablakfüggvények alkalmazásának gyakorlati szempontjai 197
7.6 Gyors Fourier-transzformáció (FFT) 197
7.7 Eljárások a DFT spektrális felbontásának növelésére 198
7.71 Zoom-FFT a heterodinelv alapján 198
7.72 Zoom-FFT a mintavételi készlet időfelbontása alapján 199
7.8 Gyakorlati rezgésanalízis 201
7.81 A szűrőablak kiválasztása 201
7.82 Átlapolás, átlagértékek 201
7.83 Átlapolódás 203
7.84 Mérési pontosság és FFT felbontás 204
Példák 205
Ellenőrző kérdések 209
Felhasznált irodalom 210

8. A REZGÉSMÉRÉS ALAPJAI
Kárpáti László - Dr. Sztankó Krisztián - Dr. Toth Jozef:
Jelölésjegyzék 211
8.1 Forgógépek legfontosabb mozgásparaméterei 212
8.2 Mozgásérzékelők osztályozása, főbb tulajdonságaik 217
8.3 Örvényáramú mérőszondák 220
8.4 A fázismérés módszere 225
8.5 Érzékelők kiválasztásának alapelvei 228
8.6 Gépek rezgésvizsgálata a nemzetközi szabványok alapján 232
8.61 Kiértékelési rendszerek 233
8.62 Elhasználódási görbe 233
8.63 Vízesés diagram 234
8.64 Campbell diagram 234
8.65 Bode diagram 236
8.66 Nyquist diagram 236
8.7 Bently - Nevada eszközök a rezgésméréshez 237
8.71 Gyorsulásérzékelők 237
8.72 Velomitor® érzékelők 237
8.73 Örvényáramú érzékelők 238
8.74 Tartozékok 238
8.75 Érzékelők (szondák) kalibrálása 239
8.76 Gőzturbinák üzemállapotát figyelő eszközök 239
8.77 Jelkondicionáló eszközök, tápegységek 240
Ellenőrző kérdések 240
Felhasznált irodalom 241

9. GYORSULÁSÉRZÉKELŐK, KÁBELEK, SZERELVÉNYEK
Dr. Illényi András:
Jelölésjegyzék 243
9.1 Átalakító típusok 245
9.11 Kitérés érzékelők (displacement transducers) 245
9.111 Kis mérési tartományú elmozdulásmérők 245
9.112 Közepes és nagyobb mérési tartományok 245
9.113 Szöghelyzetadók 245
9.114 Különleges érzékelők 245
9.115 Nyúlásmérő bélyegek 246
9.12 Sebesség átalakítók (velocity transducers) 247
9.13 Rezgésgyorsulás érzékelők (accelerometers) 248
9.14 Nyomásérzékelők (pressure transducers) 248
9.15 Erő- és impedancia mérők 248
9.16 Intenzitás mérők 249
9.2 A rezgésérzékelők osztályozása, alaptípusok 249
9.21 Elektrodinamikus átalakítók 249
9.22 Piezoelektromos rezgésgyorsulás érzékelők 250
9.23 Örvényáramú indukciós rezgésátalakítók 250
9.24 Optikai és lézeres rezgésátalakítók 250
9.3 Piezoelektromos gyorsulásérzékelők 251
9.4 A piezoelektromos gyorsulásérzékelő felszerelése 257
9.5 Környezeti hatások - hőmérséklet 259
9.6 Kábelek 262
9.7 Egyéb szerelvények 263
9.71 Töltéserősítők 264
9.72 Távadók 266
9.73 Elosztók, kapcsolódobozok 267
9.8 Gyakorlati ismeretek 268
9.81 A mérési paraméter megválasztása 268
9.82 Szűrők alkalmazása 268
9.83 Hibaelhárítás 269
9.9 Brüel & Kjaer gyártmányú gyorsulásérzékelők 270
9.10 Monitran gyártmányú rezgésérzékelők 273
Ellenőrző kérdések 274
Felhasznált irodalom 274

10. A REZGÉSDIAGNOSZTIKA ESZKÖZEI: MÉRŐRENDSZEREK, ADATFELDOLGOZÁS, KIJELZÉS
Dr. Dömötör Ferenc:
10.1 Bevezetés 277
10.11 A diagnosztika módszerei 277
10.12 Állapotjelző paraméterek 278
10.13 A rezgésvizsgálatok szerepe a diagnosztikában 278
10.14 A rezgésdiagnosztikai eszközök csoportosítása 279
10.2 Technikatörténeti áttekintés 280
10.21 Egy kis emlékeztető - címszavakban 280
10.22 A magyar műszeripar termékei - főhajtás az elődök munkája előtt 282
10.3 Egyszerű eszközök, kézi rezgésmérők 285
10.4 A rezgés-analizátorok főbb tulajdonságai 286
10.41 A rezgés-analizátorok alapvető jellemzői 286
10.42 Az üzemmód, a beállítandó főbb paraméterek áttekintése 289
10.43 Egyéb, fontos jellemzők és az egyes készülékek összehasonlítása 290
10.5 Az adatfeldolgozó szoftverek felépítése és használata 291
10.51 Mely gépek igen és melyek nem? 291
10.52 A gépek és a mérési pontok azonosítása 291
10.53 A bejárási útvonal meghatározása egy, a gráfelméletből ismert tétel
(az ún. gazdaságos fa) segítségével 292
10.54 Az útvonal letöltése az adatgyűjtőbe, ill. az adatok visszatöltése
a számítógépbe 293
10.55 Néhány, a méréseknél használható gyakorlati tanács 293
10.56 Az adatbázisból készíthető jelentések alapvető formái 293
10.6 On-line monitoring rendszerek 294
10.7 Rezgésvédelmi rendszerek 298
10.8 A diagnosztika kiegészítő eszközei, különleges eljárások 300
10.9 A diagnosztikai eszközök alkalmazása (a VDI 3841 irányelv szerint) 302
Példák 303
Ellenőrző kérdések 304
Felhasznált irodalom 304

11. GÉPÉSZETI ALAPHIBÁK FELISMERÉSE A SPEKTRUMBÓL
Dr. Nagy István - Gergely Mihály:
Jelölésjegyzék 309
11.1 Kiegyensúlyozatlanság 309
11.11 A statikus kiegyensúlyozatlanság megjelenése a spektrumban 310
11.12 A dinamikus kiegyensúlyozatlanság megjelenése a spektrumban 310
11.13 Konzolos megfogású gépek kiegyensúlyozatlansága 312
11.14 Függőleges tengelyű gépek kiegyensúlyozatlansága 313
11.15 A kiegyensúlyozatlanság mértéke 313
11.2 Az excentrikus forgó elemek felismerése 315
11.21 Excentrikus forgórész 316
11.22 A meghajlott (deformálódott) tengely rezgésdiagnosztikai jellemzői 316
11.3 Egytengelyűségi hibák 316
11.31 Az egytengelyűségi hiba felismerése a spektrumban 317
11.311 Excentricitási hiba 317
11.312 Szögbeli hiba 318
11.32 Tengelykapcsolók jellegzetes hibái 319
11.4 Fogaskerék hajtóművek kapcsolódási hibái 321
11.41 Fogaskerekek excentrikusságának jellemzői a spektrumban 321
11.42 Fogoldal kopása 323
11.43 Fogazat terhelésnövekedésének következménye 323
11.44 Fogaskerék lazulás 324
11.45 Repedt, törött fogak felismerése a spektrumban 324
11.46 Az áttételből adódó fázishiba 325
11.47 Ismétlődési hiba a fogkapcsolatban 326
11.48 Csapágy illesztési hibája 326
11.5 Villamos gép alaphibáinak felismerése 327
11.51 Az aszinkrongép állórész excentrikussága 327
11.52 Az aszinkrongép forgórész excentrikussága 328
11.6 Hidraulikus, pneumatikus és légtechnikai berendezések 329
11.61 Lapát vagy járókerék áthaladási frekvencia 329
11.62 Turbulens áramlás frekvenciája 330
11.63 A kavitáció okozta meghibásodás jelensége 330
11.7 Ékszíjhajtások alaphibái a spektrumban 331
11.71 Kopott, laza vagy rosszul szerelt hajtás hibái 331
11.72 Tárcsa és szíjhibák 331
11.73 Excentrikus tárcsák rezgésképei 332
11.74 Szíj rezonancia 332
11.8 Általános üzemeltetési és telepítési hibák 333
11.81 Kritikus fordulatszám 333
11.82 Rezonancia felismerése rezgésvizsgálattal 334
11.83 Alapozási hibák megjelenése a spektrumban 334
11.9 A siklócsapágyazások hibáinak megjelenése a spektrumban 336
11.91 Csapágyhézag növekedés 337
11.92 Olajáramlási instabilitás 338
11.10 Műszerek, szoftverek, esettanulmányok 339
Ellenőrző kérdések 341
Felhasznált irodalom 342

12. GÖRDÜLŐCSAPÁGYAK VIZSGÁLATA REZGÉSMÉRÉSSEL
Gergely Mihály:
Jelölésjegyzék 345
12.1 Gördülőcsapágyak meghibásodása 346
12.11 A meghibásodás elmélete 347
12.12 Az élettartam számítása 348
12.2 Gördülőcsapágyak üzemét és élettartamát befolyásoló különleges
hatások 349
12.21 Víz hatása a csapágyak élettartamára 349
12.22 Az elektromos áram okozta károsodások 350
12.23 Anyagfáradásból adódó meghibásodások 351
12.3 Gördülőcsapágyak rezgése 352
12.31 Gördülőcsapágy mint rugó 352
12.32 Gördülőcsapágy mint rezgéskeltő 353
12.33 Csapágyelem frekvenciák 354
12.34 Gördülőcsapágyak rezonancia frekvenciái 355
12.4 A rezgéselemzés szerepe a csapágyhibák észlelésében 355
12.41 Lökéshullámok 355
12.42 Nagyfrekvenciás jelek 356
12.43 A burkoló eljárás (ENVELOPE) 357
12.5 Jellemző spektrumképek a meghibásodás folyamatában 357
12.51 A meghibásodás folyamata, hibafázisok 357
12.52 A jellemző spektrumok 359
12.53 A frekvenciák beazonosítása a spektrumképen 361
12.6 Szemelvények, esettanulmányok 361
12.61 Csapágy-rezgések elmélete 361
12.62 Rezgésdiagnosztikai sikerek SKF műszerekkel 362
12.63 „Régi-új" cég (Schäffler/FAG) a rezgésdiagnosztikában 364
Példák 365
Ellenőrző kérdések 372
Felhasznált irodalom 373
Függelék
Ellenőrző kérdések válaszai 385
Szakkifejezések 389
Irodalomjegyzék a szakkifejezések fejezetrészhez 411
Névmutató 412
Tárgymutató 415
Az I. kötet munkatársai és szerzői 421

Témakörök