Dla służb utrzymania ruchu odpowiednia kondycja łożysk jest sprawą o kluczowym znaczeniu. Koszty związane z diagnostyką czy naprawą, a będące m.in. konsekwencją ewentualnych usterek łożysk, są zazwyczaj o wiele niższe niż koszty związane z utratą produkcji związane z awarią konkretnej maszyny. Prawidłowa diagnostyka kondycji łożysk powinna się zacząć od wyboru i należytej instalacji urządzenia, które zapewni, że sygnał do analizy będzie jak najlepszej jakości. Po przetworzeniu wstępnym, np. przepróbkowaniu, w przypadku zmiennej prędkości obrotowej, czy filtracji, system wylicza predefiniowane wskaźniki diagnostyczne i porównuje je z dopuszczalnymi wartościami, standardowo z wartością ostrzegawczą i alarmową. W przypadku maszyn o skomplikowanym układzie napędowym, pracujących w zmiennych warunkach eksploatacyjnych o mogących się przyczynić do obecności wielu niejednoznacznych komponentów sygnału konieczna jest zazwyczaj analiza zaawansowana.

Wiedzą coraz więcej

Wśród podstawowych zadań systemów monitoringu i diagnostyki jest wykrywanie wczesnych symptomów rozwijających się usterek elementów mechanicznych maszyn oraz śledzenie dynamiki ich rozwoju. W przypadku wykrycia takich symptomów (np. zwiększonego poziomu drgań lub temperatury łożyska) służby utrzymania ruchu uzyskują możliwość wcześniejszego zaplanowania i podjęcia odpowiednich działań tak, by minimalizować negatywne skutki usterki i koszty jej usunięcia (zamówienie części zamiennych, wezwanie ekipy serwisowej, przeniesienie strumienia produkcji na maszynę zapasową itp.). Zaawansowane systemy ciągłego monitorowania i diagnostyki pozwalają również na określenie typu usterki, czyli w przypadku łożysk na określenie, czy uszkodzeniu uległa bieżnia zewnętrzna, wewnętrzna, koszyk łożyska czy też elementy toczne.

Jakub Burdajewicz, Specjalista ds. Techniki Liniowej, Albeco, nie ma wątpliwości, że stawianie coraz wyższych celów produkcyjnych pociąga za sobą konieczność zadbania o możliwie największą dyspozycyjność maszyn. Świadome działy UR osiągają te cele, coraz częściej stosując nowe technologie w zakresie nie tylko planowania remontów i postojów, ale i zarządzania niezawodnością oraz monitorowania stanu. – Skomplikowane kiedyś metody i narzędzia diagnostyki łożysk stają się coraz bardziej przystępne dla użytkownika oraz atrakcyjne cenowo, a chęć ich stosowania rośnie przez wzgląd na faktyczną wartość dodaną, jaką otrzymuje ich użytkownik. Coraz częściej menadżerowie i technicy UR podejmują zaplanowane wcześniej działania na podstawie faktycznego stanu i w obliczu dopiero zbliżającego się zagrożenia lub uszkodzenia, a rzadkością staje się scenariusz, w którym nieplanowana awaria maszyny lub jej podzespołu zaskakuje techników, na którą nie są w żaden sposób przygotowani – dodaje J. Burdajewicz.

Specjaliści przypominają, że przyczyną przedwczesnych uszkodzeń łożysk jest często nieprawidłowe smarowanie spowodowane niewłaściwie dobranym środkiem smarnym, niewłaściwą ilością środka smarnego, nieprawidłowym okresem wymiany smaru oraz zanieczyszczeniami. Krzysztof Cholewa, Dyrektor, TriboTec Polska, przywołuje badania, z których wynika, że nawet ponad 50% awarii łożysk spowodowane jest niewłaściwym smarowaniem. W zdecydowanej większości wypadków najbardziej skutecznym sposobem smarowania są instalowane na maszynie systemy centralnego smarowania.

Co robić?

Lista działań rekomendowanych przez dostawców usług w celu właściwego zarządzania i utrzymania sprawności łożysk jest dość długa. Igus oferuje swoim klientom rozwiązania bezsmarowne i bezobsługowe. Aby zapobiec ewentualnym awariom, proponuje na swojej stornie internetowej dostęp do bezpłatnego systemu eksperckiego, który jest w istocie kalkulatorem żywotności łożysk. Otrzymywane w nim wyniki pochodzą z faktycznie przeprowadzonych testów zużycia w laboratorium igus, mieszczącego się w fabryce w Kolonii (Niemcy). Mowa zatem nie o teoretycznych wartościach, a o realnie uzyskanych danych z empirycznego testu. – Użytkownik, który chciałby oszacować czas pracy łożyska w zadanych warunkach, musi jedynie wpisać kilka podstawowych parametrów pracy, takich jak: obciążenie, prędkość obrotowa, materiał sworznia pracującego z łożyskiem, czy temperatura otoczenia. W rezultacie otrzymuje listę produktów, które nadają się do zastosowania w zadanych warunkach pracy, a dla każdego z proponowanych rozwiązań jest podana oczekiwana długość pracy wyrażona w godzinach. Osoba, która dokonuje takiej kalkulacji, może przewidzieć, co jaki czas łożysko należy wymienić, i w ten sposób nie doprowadzić do potencjalnej awarii – tłumaczy Michał Obrębski, Product Manager łożyska iglidur, igus.

Przy założeniu, że łożysko zostało zamontowane prawidłowo, a maszyna nie posiada defektów przyśpieszających jego zużycie (np. błędy konstrukcyjne, niewyważenie elementów wirujących), możliwie najdłuższą żywotność łożyska możemy zapewnić, utrzymując w odpowiedniej kondycji uszczelnienie (lub osłony) oraz zapewniając odpowiednie smarowanie. Systemowym rozwiązaniem w tym zakresie są smarownice automatyczne i systemy centralnego smarowania. Odpowiednio skonfigurowane, zapewniają aplikowanie stosownej dawki środka smarnego w odpowiednim interwale czasowym, bez ingerencji pracowników UR.

– Właściwe zarządzanie żywotnością łożysk, rozumiane jako ich wymiana w odpowiednim momencie, aby zapobiec nieplanowanej awarii lub przedwczesnej i niepotrzebnej wymianie, powinno być realizowane przez stosowanie odpowiednich technik diagnostycznych. Regularne badania i analiza drgań w okolicach węzłów łożyskowych w poszukiwaniu drgań w częstotliwościach charakterystycznych dla zniszczenia danego łożyska, zapobiegają wystąpieniu niespodziewanej awarii spowodowanej przez jego zniszczenie – dodaje J. Burdajewicz (Albeco).

Do dyspozycji

Zarówno producenci sprzętu diagnostycznego, jak i czołowi producenci łożysk oferują szereg rozwiązań dedykowanych diagnostyce i badaniom łożysk. J. Burdajewicz (Albeco) informuje, że dla łożysk pracujących z odpowiednią prędkością najskuteczniejszym, a zarazem najszybszym badaniem jest pomiar poziomu i charakteru drgań w okolicach węzłów łożyskowych. Na rynku możemy znaleźć szereg urządzeń i rozwiązań do diagnostyki drganiowej, od urządzeń ręcznych, badających podstawowe parametry drganiowe, przez profesjonalne analizatory, po urządzenia o charakterze stałego monitoringu węzłów. – Dzięki rozwiniętej technologii połączeń sieciowych i jej stosunkowo niskich kosztów, najnowszym trendem jest stosowanie urządzeń montowanych na stałe w punkcie pomiarowym, które dzięki bezprzewodowej instalacji sieciowej samodzielnie przekazują sygnał zawierający informacje o stanie i wynik pomiaru – dodaje nasz rozmówca. Wśród takich rozwiązań wymienia system Schaeffler OPTIME, który oprócz bardzo szybkiej i bezproblemowej instalacji, w możliwie najwygodniejszy sposób oddaje prawdziwie rzeczowy wynik w postaci ostrzeżeń o zmianach i zagrożeniach – w aplikacji na urządzeniu mobilnym użytkownika.

M. Obrębski (igus) przypomina walory kalkulatora, a zatem bezpłatnego narzędzia dostępnego na stronie internetowej firmy. – Aby uzyskać wynik zużycia, należy przejść przez trzy zakładki, w których podajemy parametry pracy. W czwartej zakładce prezentowane są wyniki, a w kolejnej można zobaczyć podsumowanie wyboru i dokonać od razu zamówienia. Jeżeli chcemy zachować wyniki naszej kalkulacji na później, w bardzo prosty sposób możemy na dysku zapisać raport wyboru. Znajdują się w nim wszystkie wpisane przez nas parametry pracy i obliczona żywotność. Taki plik można załączyć do swojej dokumentacji projektowej lub dokumentacji maszyny, aby wiedzieć na przyszłość, co jaki okres należy dokonać przeglądu i wymiany łożysk – instruuje M. Obrębski

Michał Jurczak

Ten i inne artykuły znajdziecie w czasopiśmie Kaizen – dostępnym w naszym sklepie