 |  |
|
MONITORIZARE VIBRATII LA MORILE DE CIMENT (1,4), MORILE DE FAINA (10) SI MORILE DE COCS (10) LA UNITATEA SC ROMCIM LAFARGE MEDGIDIA
Cap.1. AMPLASAREA PUNCTELOR DE MASURARE
1.1.HALA MORI CIMENT (29)
Fig. 1.1
1.2. HALA MORI FAINA (49)
Fig. 1.2
1.3. CLADIRE MORI COCS (50)
Fig. 1.3.
1.4. LANTUL DE MASURA SI PRELUCRARE SEMNAL
Lantul de masura este format din: A - accelerometru B&K 4370; vibrometru B&K 2511; placa de achizitie (A/D) National Instruments AI-16E-4; Note Book (laptop) HP N x 9010, cu program de achizitie vibratii in LABview.
Masuratorile au constat in inregistrarea semnalelor de vibratii pe durata Dt = 10 s in programul LABview, corespunzator acceleratiei, vitezei si deplasarii. In lucrarea s-au dat semnalele in timp real al celor trei parametri inregistrati.
S-a efectuat procesarea semnalelor in laborator, utilizand de asemenea programul LABview, obtinandu-se pentru parametrii inregistrati spectrogramele, respectiv distributia amplitudinilor pe frecventa. S-au prelucrat semnalele pe doua intervale de frecventa: (0 10) Hz pentru evidentierea frecventelor fundamentale si armonicelor si (10 ) Hz sau (10 ) Hz, pentru evidentierea excitatiei.
Cap. 2. VALORI GLOBALE ALE PARAMETRILOR MASURATI
Masurarile s-au facut pe stalpii de sustinere a morilor, pe trei directii de orientare in raport cu axa longitudinala a morii: vertical, transversal si axial. La Hala Morilor de Ciment(29) si Hala Morilor de Faina(49) la palierul de sustinere a statorului sunt amplasati doi stalpi, iar la palierul opus - numai un stalp; la Cladirea Morilor de Cocs(50) la ambele paliere este un singur stalp.
Am remarcat, ca detaliu constructiv, faptul ca stalpii de sustinere a morilor sunt incastrati in planseu, astfel ca intreaga structura este monolitica. Acest fapt conduce la constatarea facuta pe parcursul procesarii inregistrarilor parametrilor de vibratii si anume ca frecventa proprie a structurii de rezistenta este foarte joasa, ceea ce atesta existenta unei mase mari in expresia pulsatiei fundamentale a structurii suport.
Pentru turatiile morilor avem urmatoarele date: mori ciment, n1 = 14,5 rot/min, respectiv f1 = 2,4 Hz; mori faina, n2 = 13,8 rot/min, respectiv f2 = 2,3 Hz; moara 10 cocs, n3 = 18,7 rot/min, respectiv f3 = 3,1 Hz. Frecventele de excitatie sunt multipli ale acestor frecvente, factorul de multiplicare fiind dat de numarul polilor statorului electromotorului de antrenare a morilor. La acesta etapa a masuratorilor morile 11 de faina si cocs nu functioneaza, iar la morile de ciment nu functioneaza morile 2 si 3, pentru o perioada de timp nedefinita.
In continuare sunt date valorile globale (rms) ale parametrilor vibratiilor, inregistrati la trei masuratori succesive: 2007, 2008 si masuratorile recente, in iulie 2009. Parametrii inregistrati sunt: viteza de vibratie in mm/s si deplasarea de vibratie, in mm.
MORILE DE CIMENT 1 SI 4
Tabelul 2.1.
|
Pct. masura |
Parametrul |
Directia |
|
|
|
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
MOARA DE FAINA 10
Tabelul 2.2.
|
Pct. masura |
Parametrul |
Directia |
|
|
|
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
MOARA DE COCS 10
Tabelul 2.3.
|
Pct. masura |
Parametrul |
Directia |
|
|
|
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
|
v (mm/s) |
verticala |
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
transversala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
||
|
v (mm/s) |
axiala |
|
|
|
|
|
d (µm) |
|
|
|
Cap. 3. DIAGRAMELE IN TIMP REAL SI SPETROGRAMELE PARAMETRILOR MASURATI: VITEZA, v SI DEPLASARE, d
HALA MORI CIMENT
MOARA 1
Punctul 1
Viteza verticala
Deplasare verticala
Viteza transversala
Deplasare transversala
Viteza axiala
Deplasare axiala
Punctul 2
Viteza verticala.
Deplasare verticala.
Viteza transveresala
Deplasare transversala.
Viteza axiala
Deplasare axiala.
Punctul 3
Viteza verticala
Deplasare verticala
Viteza transversala.
Deplasare transversala.
Viteza axiala.
Deplasare axiala
MOARA 4
Punctul 4
Viteza verticala.
Deplasare verticala
Viteza transversala.
Deplasare transversala.
Viteza axiala.
Deplasare axiala.
Punctul 5
Viteza verticala
Deplasare verticala.
Viteza transversala
Deplasare transversala
Viteza axiala.
Deplasare axiala.
Punctul 6
Viteza verticala
Deplasare verticala
Viteza transvresala.
Deplasare transvresala.
Viteza axiala.
Deplasare axiala.
HALA MORI FAINA
MOARA 10
Punctul 7
Viteza verticala
Deplasare verticala.
Viteza transversala.
Deplasare transversala
Viteza axiala.
Deplasare axiala
Punctul 8
Viteza verticala.
Deplasare verticala.
Viteza transvresala
Deplasare transversala
Viteza axiala.
Deplasare axiala.
Punctul 9
Viteza verticala.
Deplasare verticala.
Viteza transvresala
Deplasare transversala.
Viteza axiala
Deplasare axiala.
HALA MORI COCS
MOARA 10
Punctul 10
Viteza verticala.
Deplasare verticala.
Viteza transversala.
Deplasare transvresala.
Viteza axiala.
Deplasare axiala.
Punctul 11
Viteza verticala
Deplasare verticala
Viteza transversala
Deplasare transversala
Viteza axiala.
Deplasare axiala
Cap.4. ANALIZA SI INTERPRETAREA REZULTATELOR MASURARILOR
LIMITE ADMISIBILE ALE VIBRATIILOR MASINILOR
In literatura de specialitate exista nenumarate criterii privind limitarea vibratiilor masinilor si aparatelor, in functie de tipul de masina (masini electrice, turbogeneratoare, ciocane de forja, masini unelte, aparatura de masura si control etc), sensibilitatea masinii. Din punct de vedere al nivelului admis, vibratia masinilor nu trebuie sa afecteze functionarea masinilor invecinate si deci nu trebuie sa depaseasca nivelul de vibratii impus, precum si a fundatiei. Nivelele de vibratii admise sunt impuse in anumite situatii de pragul nocivitatii la oamenii care opereaza sau isi desfasoara activitatea in apropierea sursei de vibratii. Aceasta demonstreaza ca aprecierea limitelor admise ale vibratiilor impune o analiza complexa a situatiei si nu de multe ori trebuie sa se actioneze asupra celor trei componente: sursa, cai de transmitere si receptor.
Cel mai des folosit criteriu in aprecierea vibratiilor, comun standardelor ISO (International Standards Organization) si V.D.I. (German National Standards ), este ISO-2372 si VDI-2056. In tabelul 5.7 sunt date recomandari ale vitezei vibratiilor pentru diferite categorii de masini rotative potrivit acestor norme.
In fig. 4.1 sunt date criterii de apreciere ale vibratiilor masinilor
(conform VDI 2056 )
Analizand valorile vitezelor de vibratii din tabelele 2.1, 2.2 si 2.3, se observa ca cea mai mare viteza de vibratie inregistrta este de 1 mm/s, ceea ce reprezinta o valoare acceptabila pentru frecventa de lucru a masinilor, conform fig. 4.1.
Valorile importante ale deplasarilor, pentru anumite puncte de masurare (max. 40 µm), se datoresc in principal undei purtatoare, respectiv vibratiei solidare a intregului planseu pe care sunt amplasate morile respective.
Din analiza comparativa a valorilor rms ale parametrilor vibratiilor in trei ani consecutivi, se observa variatii importante ale acestora. Analizand diagramele in timp real ale acestor parametri si analiza pe frecvente ale componentelor spectrale, am pus aceste situatii in legatura cu moemntul in care s-a facut masuratoarea fata de stadiul de macinare a materialului aflat in morile cu bile. Este important daca materialul de macinat se afla intr-o stare incipienta a procesului tehnologic sau se afla la un interval mare de timp fata de acest moment. De asemenea este important daca functioneaza concomitent mai multe mori sau functioneaza una sau doua dintre acestea, situatie cu care ne-am confruntat la aceasta etapa a masuratorilor. Aceste situatii poat fi cercetate in tabelele 2.2 si 2.3, cand functioneaza cate o singura moara la halele de faina si de cocs, pentru etapele din 2007 si 2009.
Functionarea cu frecvente defazate a mai multor mori in aceeasi hala conduce la interferenta vibratiilor receptionate de fundatia cladirii, astfel ca parametrul cel mai afectat de aceasta situatie este deplasarea de vibratie, ale carei valori pot creste la valori de sute de micrometri, asa cum rezulta din tabele.
Datorita modului specific de lucru al acestor mori, prin utilizarea impactului produs de bilele care realizeaza procesul tehnologic de maruntire a materialului, vibratiile au un caracter aleator, spectrogramele avand aspecte care, in general, nu sunt repetabile. Frecventa de 1,0 Hz ar putea fi chiar cea fundamentala, astfel ca frecventa de 0,5 Hz sa reprezinte de fapt o subarmonica. Facem aceasta afirmatie tinand seama de faptul ca in general frecventele proprii ale halelor industriale de tipul celor existente la SC Lafarge, au frecventele proprii in intervalul (0,5 ÷ 1) Hz.
O alta observatie importanta se refera la faptul ca frecventa de rotatie a tamburilor nu este evidentiata pe spectrogramele de vibratii. In mod normal, frecventa de excitatie ar trebui sa fie un produs intre frecventa de rotatie si numarul de poli ai statorului, dar necunoscand numarul de poli, preferam sa evidentiem frecventa de excitatie prin varfurile produse in spectrogramele de acceleratie si de vitaza (tabelul 4.1).
Tabelul 4.1
|
Moara |
Moara 1-Ciment |
Moara 4 -Ciment |
Moara 10 -Faina |
Moara 10 - Cocs |
|
Frecventa de excitatie, Hz |
|
|
|
|
|
Frecventa proprie verticala, Hz |
|
|
|
|
Valorile inserate in tabel au fost determinate pe baza diagramelor in timp real ale deplasarii de vibratie pe directia vericala, unde apare unda purtatoare, care are frecventa corespunzatoare intregului planseu pe care sunt montate morile respective (pg. 22, 32, 50, 62).
4.2. EFECTUL VIBRATIILOR ASUPRA CLADIRILOR
Datorita unor varietati mari de cladiri si structuri de rezistenta, in aprecierea vibratiilor acestora s-au introdus pe langa parametrii cinematici ai vibratiilor (deplasare, viteza, acceleratie, frecventa), precum si marimile statistice introduse la studiul vibratiilor aleatoare (valoare eficace, valoare de varf, functia densitatii de probabilitate, functii de corelatie etc) o marime complexa numita intensitatea vibratiilor cunoscuta si sub numele de taria vibratiilor. Dupa Zeller, intensitatea vibratiei, notata cu A se exprima prin relatia
(
(2)
unde a
este amplitudinea acceleratiei exprimata in 
, iar f este
frecventa componentelor discrete ale unei vibratii armonice sau
frecventa medie a benzii de frecventa in care se face analiza,
exprimata in Hz (s-1). Nivelul de intensitate a
vibratiei, S, sau nivel
de tarie a vibratiilor se calculeaza cu formula
(vibrari)
exprimat in vibrari si in care taria
de referinta are valoare 
, iar 
Intre nivelul de intensitate a vibratiilor si parametri cinematici ai acestora exista urmatoarele relatii de transformare:
(vibrari) (4)
(vibrari) (5) in care x si v sunt
deplasarea, respectiv viteza la frecventa f, iar valorile de referinta sunt: 
si 
. In practica, principiul metodei consta in
determinarea valorilor rms ale unuia din parametrii vibratiilor pentru
vibratia considerata, intr-un interval de timp care sa
caracterizeze fenomenul.
Potrivit standardului roman STAS 12025-2/1994, intitulat Efectele vibratiilor asupra cladirilor sau partilor din cladire. Limite admisibile, sunt stabilite limitele admisibile de exploatare normala a cladirilor de locuit si social culturale supuse la actiunea vibratiilor produse de agregatele si instalatiile amplasate in cladiri sau in exteriorul lor si a vibratiilor produse de traficul rutier din vecinatate. In scopul compararii cu limitele admisibile, raspunsul dinamic al cladirilor, partilor de cladire sau sistemelor rutiere se prezinta sub forma de spectrograme ale valorii eficace a acceleratiei sau ale nivelului de tarie a vibratiilor. In tabelul 4.2 sunt redate nivelele admisibile ale fundatiilor cladirilor cu structuri rigide si in cadre.
Tabelul 4.2
|
Nr. crt. |
Tipul de cladire |
Nivelul de tarie, Sad(vibrari) |
|
1 |
Cladiri cu structura rigida (pereti portanti de zidarie sau diafragme din beton armat, monolit sau prefabricat ) sau semirigida (diafragme conlucrand cu cadre), avand -parter si 4 etaje (cu cel mult un subsol), cu inaltime totala de 15m; -parter si 4 -10 etaje sau cel mult 35m |
C1 C2 |
|
2 |
Cladiri etajate in cadre, parter pana la 10 etaje -cu o singura deschidere -cu mai multe deschideri |
C2 C3 |
Curbele Ci (i =1,2,3) sunt prezentate in fig 4.2 in domeniul de frecvente cuprins intre 0 si 100Hz, pentru valori ale nivelului de tarie exprimat in vibrari.
Fig.4.2.
In tabelul 4.3 este redata o alta clasificare a vibratiilor cladirilor in functie de nivelul de intensitate exprimat in vibrari.
Tabelul 4.3
|
Nivelul de intensitate (vibrari) |
Clasa vibratiilor |
Efectul asupra cladirii |
|
|
Vibratii usoare |
Nu prezinta pericol |
|
|
Vibratii mijlocii |
Nu prezinta pericol |
|
|
Vibratii puternice |
Deteriorari usoare (fisuri pereti) |
|
|
Vibratii grele |
Crapaturi puternice ale zidurilor |
|
|
Vibratii foarte puternice |
Distrugerea cladirilor |
In tabelul 4.4. sunt date cele mai mari valori ale vitezelor de vibratie in functie de frecventa, selectate din cap.3, respectiv din spetrogramele parametrului viteza.
In urma calculelor vibrarilor pentru cele mai mari valori ale vitezelor in functie de frecventa, rezulta cele mai mari valori ale efectelor vibratiilor, exprimate in vibrari (tabelul 4.4):
Tabelul 4.4.
|
Nr. |
Hala |
Moara |
Valoare viteza, mm/s |
Frecventa, Hz |
Vibrari |
|
|
Mori ciment |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mori faina |
|
|
|
|
|
|
Mori cocs |
|
|
|
|
Corespunzator fig. 4.2 si tabelului 4.3, valorile vibrarilor se situeaza sub curba C3, deci corespund nivelului de vibratii usoare ale fundatiilor.
La data de 23.07.2009 s-au observat anumite anomalii ale functionarii morii 10 de cocs, care au condus la oprirea intempestiva a functionarii acesteia. Acest eveniment s-a produs dupa efectuarea masuratorilor in punctele marcate 10 si 11 pe fig.1.3, astfel ca pe diagramele in timp real apar clar aceste anomalii in functionarea morii.
La ultimul punct de masura, 11, apar evident aceste anomalii. Astfel, in diagramele in timp real ale vitezelor de vibratie - pg.67, 69, 71 - apar distorsiuni ale diagramelor, punand in evidenta un fenomen de "batai', respectiv o modulare a amplitudinii vitezei. Acelasi fenomen apare si in diagramele deplasarii, cu o variatie aleatorie a amplitudinii locale a vibratiilor - pg. 68, 70, 72. (Amplitudinea locala a vibratiilor proprii este suprapusa peste amplitudinea undei purtatoare care antreneaza intregul planseu pe care este montata moara).
In ceea ce priveste diagramele amplitudinii vibratiilor in functie de frecventa (spetrogramele), pe acestea apare un varf la frecventa de 50 Hz, alaturi de amplitudinea corespunzatoare frecventei de excitatie de 47,5 Hz. Deoarece la punctul de masurare 10, stabilit la celalalt stalp de sprijin al morii, nu apare aceasta frecventa caracteristica, rezulta ca anomalia a aparut din cauze legate de curentul electric care alimenteaza motorul electric de actionare a morii.
Ca o concluzie a rezultatelor masurarilor si a compararii valorilor parametrilor cu cele date drept admisibile in literatura de specialitate, rezulta ca este asigurata o functionare normala a morilor din cele trei locatii din unitatea SC Lafarge Romcim Medgidia, fara afectarea constructiei halelor in care acestea sunt montate.
Acest document nu se poate descarca
| E posibil sa te intereseze alte documente despre:
|
| Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate QReferat.com | Folositi documentele afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul document pe baza informatiilor de pe site. { Home } { Contact } { Termeni si conditii } |
Cauta document |