Käärintäkoneen tukipyörän kunnonvalvonta
Mustonen, Pekka (2021)
Diplomityö
2021
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021060132682
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021060132682
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä perehdyttiin automaattisen kiristekalvokäärintäkoneen rakenteeseen ja etsittiin sen kriittisimpiä komponentteja. Näistä komponenteista valittiin kriittisyysanalyysin perusteella yksi komponentti, jonka rakenteeseen ja vikaantumiseen perehdyttiin tarkemmin. Täten pyrittiin määrittämään sellainen kunnonvalvonnan menetelmä, jolla ennakoivan kunnossapidon toteuttaminen on mahdollista valitun komponentin osalta.
Tutkimuksessa mittauslaitteistona käytettiin FAG Smart Check värähtelyanturia, jolla pyrittiin määrittämään kriittisimmäksi komponentiksi valikoituneen pyörivän kehän tukipyörän kuntoa, sen tuottamaa värähtelyä analysoiden. Värähtelymittauksia toteutettiin suoraan tukipyörään kiinnitetyllä adapterilla, mutta myös epäsuorasti tukipyörien vastepinnasta. Koska tutkittavan komponentin vikaantumismalleihin oli perehdytty, mittauksia varten oli pystytty hankkimaan tiettyjä vikoja edustavia komponentteja, joiden tuottamaa värähtelyä verrattiin teorian perusteella oletettuihin malleihin.
Suoritetuissa mittauksissa voitiin havaita dynaamisen mittaustilanteen tuomia haasteita riippumatta mittaustavasta. Suorista mittauksista pystyttiin havaitsemaan säännönmukaisesti vikaantunut tukipyörä, mutta vian tarkempaa luonnetta ei voitu saatujen tulosten perusteella selvittää kuin yhden pyörän osalta. Epäsuorissa mittauksissa viallista tukipyörää ei voitu käytetyillä menetelmillä erottaa ehjästä tukipyörästä yhtä tapausta lukuun ottamatta luotettavasti, vaikkakin analyysissä huomattiin pieniä, mutta säännönmukaisia eroavaisuuksia ehjään pyörään. In this master’s thesis, the structure of automatic stretch film wrapping machine was studied and most critical components were sought. Based on criticality analysis, one of the components was selected for further study, to determine its failure modes. The aim was to determine condition monitoring method that allows implementation of predictive maintenance for the selected component.
As a measuring equipment for this study, FAG Smart Check vibration measurement sensor was used to define condition of rotating ring support wheel by observing its vibrations, as the support wheel was determined as the most critical component. Vibrations were performed directly with an adapter mounted to the support wheel, but also indirectly from abutment surface of the support wheels. As the failure modes of the support wheel were studied, it was possible to obtain components with selected corresponding faults, which vibrations were measured and compared to theoretical models.
The challenges of the dynamic measurement conditions were detected, regardless of the measurement method. Direct measurements made it possible to detect faulted wheel regularly, but the exact nature of the fault could not be detected from the results obtained, except in one case. In indirect measurements the used methods in all but one case failed to reliably differentiate faulted wheels from intact wheels, although small but regular differences were observed in the analysis.
Tutkimuksessa mittauslaitteistona käytettiin FAG Smart Check värähtelyanturia, jolla pyrittiin määrittämään kriittisimmäksi komponentiksi valikoituneen pyörivän kehän tukipyörän kuntoa, sen tuottamaa värähtelyä analysoiden. Värähtelymittauksia toteutettiin suoraan tukipyörään kiinnitetyllä adapterilla, mutta myös epäsuorasti tukipyörien vastepinnasta. Koska tutkittavan komponentin vikaantumismalleihin oli perehdytty, mittauksia varten oli pystytty hankkimaan tiettyjä vikoja edustavia komponentteja, joiden tuottamaa värähtelyä verrattiin teorian perusteella oletettuihin malleihin.
Suoritetuissa mittauksissa voitiin havaita dynaamisen mittaustilanteen tuomia haasteita riippumatta mittaustavasta. Suorista mittauksista pystyttiin havaitsemaan säännönmukaisesti vikaantunut tukipyörä, mutta vian tarkempaa luonnetta ei voitu saatujen tulosten perusteella selvittää kuin yhden pyörän osalta. Epäsuorissa mittauksissa viallista tukipyörää ei voitu käytetyillä menetelmillä erottaa ehjästä tukipyörästä yhtä tapausta lukuun ottamatta luotettavasti, vaikkakin analyysissä huomattiin pieniä, mutta säännönmukaisia eroavaisuuksia ehjään pyörään.
As a measuring equipment for this study, FAG Smart Check vibration measurement sensor was used to define condition of rotating ring support wheel by observing its vibrations, as the support wheel was determined as the most critical component. Vibrations were performed directly with an adapter mounted to the support wheel, but also indirectly from abutment surface of the support wheels. As the failure modes of the support wheel were studied, it was possible to obtain components with selected corresponding faults, which vibrations were measured and compared to theoretical models.
The challenges of the dynamic measurement conditions were detected, regardless of the measurement method. Direct measurements made it possible to detect faulted wheel regularly, but the exact nature of the fault could not be detected from the results obtained, except in one case. In indirect measurements the used methods in all but one case failed to reliably differentiate faulted wheels from intact wheels, although small but regular differences were observed in the analysis.