Kiekko-kiekkokoelaitteen värähtelymittaukset ja tulosten analysointi

Abstract

Värähtelyä esiintyy lähes kaikissa pyörivissä koneissa ja laitteissa. Koneen kuormi-tusta tai käyntinopeutta muuttamalla, voidaan ero huomata myös värähtely- tai äänitason muuttumisena. Usein värähtelytasojen muutokset ovat luontaisia, mutta ne voivat johtua myös alkavasta tai jo syntyneestä viasta, joita ei yleensä huomata ilman mittalaitteita. Nämä värähtelyt sisältävät tärkeitä tietoja koneesta ja komponenttien kunnosta. Tämän takia värähtelymittaus on tärkeä menetelmä koneiden kunnonvalvonnassa.

Työn tavoitteena oli tarkastella kiekko-kiekkokoelaitteen värähtelykäyttäytymistä kun värähtelyn herätteenä toimi uritettu kiekko. Kiekko-kiekkokoelaitteessa kahta kiekkoa kuormitetaan toisiaan vasten tietyllä voimalla ja pyörimisnopeudella halutunlaisen koske-tustilanteen aikaansaamiseksi. Tuloksia verrattiin referenssinä toimineeseen ehjän kie-kon vastaaviin tuloksiin eri käyttöolosuhteissa. Työn sovellusosiossa mitattiin ja analy-soitiin kiekko-kiekkokoelaitteen värähtelykäyttäytymistä kolmella eri voimalla ja pyöri-misnopeudella. Värähtelyn analysointiin käytettiin kiihtyvyysantureilla mitattuja aikatason signaaleja ja niiden taajuusspektrejä.

Työ on jaettu kolmeen osaan. Ensimmäinen osa käsittelee työn teoriaosuutta, joka sisältää yleisen johdannon värähtelymekanismeihin ja siinä kuvataan myös työn pääpiir-teet. Työn toisessa osassa käsitellään kiekko-kiekkokoelaitetta, sen toimintaperiaatetta sekä työn mittauksissa käytettyjä mittausjärjestelmiä. Viimeisessä osassa esitetään koemittauksissa käytettyjen ehjän ja uritetun kiekon värähtelyjen mittaustuloksia sekä niiden analysointia ja tehdään niiden perusteella johtopäätökset.

Mittaustulokset näyttivät kuinka ehjien ja uritettujen kiekkojen antamat signaalit erosi-vat huomattavasti toisistaan, erityisesti nopeimmalla pyörimisnopeudella sekä isoimmal-la kuormalla. Fourierin muunnosta käyttämällä pystyttiin selvittämään koelaitteen omi-naistaajuuksia sekä urien korostamia taajuuksia. Nämä tulokset osoittivat, että taajuus-spektrianalyysi on erinomainen työkalu koneen värähtelykäyttäytymisen seurantaan ja mahdollisten vikojen ennakoimiseen.