Đề tài Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của ổ lăn trên cơ sở phân tích rung động

MỤC LỤC
Nội dung………………………………………………………………………..trang
Lời nói đầu…………………………………………………………………………4
Mở đầu………………………………………………………………………….......7

1.
2.
3.
4.

Lý do chọn đề tài nghiên cứu………………………………………………7
Mục đích nghiên cứu……………………………………………………….8
Phạm vi nghiên cứu…………………………………………………………8
Ý nghĩa của đề tài…………………………………………………………...8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1. Bảo trì và chẩn đoán kỹ thuật…………………………….…………………9
1.1. Tầm quan trọng của công tác bảo trì……………………………………...9
1.1.1. Các khái niệm về bảo trì…………………………………………………9
1.1.2. Vai trò của công tác bảo trì………………………………………..…....10
1.2. Sự phát triển của công tác bảo trì……………………………………......11
1.3. Nội dung của bảo trì…………………………………………..……...........13
1.3.1. Bảo trì không kế hoạch…………………………………………………13
1.3.2. Bảo trì có kế hoạch……………………………………………………...14
1.4. Nội dung của bảo trì……………………………………………….............17
1.4.1. Khái niệm về chẩn đoán………………………………………………..17
1.4.2. Các thông số chẩn đoán kỹ thuật……………………………………....17
1.4.3. Cơ sở lý thuyết về chẩn đoán kỹ thuật……………………………. …..18
1.5. Kỹ thuật giám sát tình trạng……………………………………………...19
1.5.1. Kỹ thuật giám sát rung động……………………………………….......20
1.5.2. Các phương pháp giám sát rung động………………………………....21

1.5.3. Rung động máy…………………………………………………….......27
1.5.4. Các nguyên nhân gây ra rung động…………………………………...30
1.5.5. Các biện pháp hạn chế rung động………………………………….......33
1.5.6. Ý nghĩa của viêc giám sát rung động…………………………………..36

1

1


CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
CỦA Ổ LĂN
2.1. Công dụng và phân loại………………………………………………….38
2.1.1. Ưu - nhược điểm và phạm vi sử dụng…………………………………39
2.2. Kết cấu và các thông số cơ bản của ổ bi đỡ………………………………40
2.2.1. Kết cấu của ổ bi đỡ…………………………………………………….40
2.2.2. Các thông số cơ bản của ổ bi đỡ………………………………….........41
2.3. Đặc điểm làm việc của các loại ổ bi đỡ……………………………….......43
2.4. Một số dạng sai hỏng thường gặp của ổ bi đỡ…………………………...43
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA Ổ LĂN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ TẦN SỐ DAO ĐỘNG
3.1. Tổng quan về hệ thống đo dao động ổ lăn……...………………………..49
3.2. Các phương pháp phân tích tín hiệu dao động của ổ lăn…………….....53
3.2.1. Các thông số đánh giá ổ lăn trong phân tích phổ tần số.........................53
3.2.2. Phân tích phổ tần số-biên độ và phổ công suất-tần số của tín hiệu......55
3.2.3. Lọc số………….………………………………………………………58
3.3. Dấu hiệu nhận dạng hư hỏng của ổ lăn………………………………….61
3.3.1. Ổ lăn không hư hỏng…………………………………………….…….62
3.3.2. Ổ lăn hư hỏng vòng trong……………………………………………...62
3.3.3. Ổ lăn hư hỏng vòng ngoài……………………………………………..63

3.3.4. Ổ lăn hư hỏng vòng cách………………………………………………63
3.3.5. Ổ bị hư hỏng con lăn…………………………………………………..64
3.4. Quá trình hư hỏng của ổ lăn……………………………………………..64
3.5. Phân tích phổ tần số của ổ lăn trong một số hư hỏng điển hình………67
3.5.1. Phân tích phổ tần số của ổ lăn trong trường hợp mòn……..………….67
3.5.2. Phân tích phổ tần số của ổ lăn trong trường hợp tróc bề mặt…………68
3.5.3. Ổ bi lắp lệch so với trục……………………………………………….69
3.5.4. Ổ bi lắp lỏng so với trục……………………………………………...70

2

2


CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM VÀ KHẢO
SÁT MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP ĐIỂN HÌNH
4.1. Mục đích của việc thí nghệm…………………………………………......73
4.2. Đối tượng thí nghiệm……………………………………………………..73
4.3. Trang thiết bị thí nghiệm…………………………………………………73
4.4. Tiến hành thí nghiệm……………………………………………………..75
4.4.1. Lựa chọn thiết bị đo rung động…………………………………….......75
4.4.2. Mô hình thí nghiệm…………………………………………………….76
4.4.3. Lựa chọn vị trí đo và lắp đặt thiết bị đo……………………………….77
4.4.4. Quy trình thí nghiệm và phân tích kết quả thí nghiệm………………..80
Kết luận và kiến nghị
Danh mục tài liệu tham khảo

3

3

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay đất nước ta đang trong công cuộc đổi mới nhằm công nghiệp hóa,
hiện đại hóa đất nước. Trong công nghiệp hóa xã hội, nước ta các nhà máy xí
nghiệp được trang bị các máy công cụ với số lượng ngày càng tăng và chủng loại
ngày càng phong phú. Bên cạnh công tác thiết kế, chế tạo thì công tác bảo trì phục
hồi máy công nghiệp nói chung, máy công cụ nói riêng đã và đang trở thành nhiệm
vụ cấp bách ở tất cả các cơ sở công nghiệp ở nước ta.
Để đáp ứng được nhu cầu này, ở nước ta đã có một số trường mở ngành
Công Nghệ Cơ Điện và Bảo Trì, trong đó có trường ĐHSPKT Hưng Yên. Là một
sinh viên của trường trong ngành cơ khí sửa chữa, em thấy mình cần phải cố gắng
học tập để khi ra trường mình có thể góp sức mình vào nền công nghiệp của đất
nước ta . Trong quá trình học tại trường. Sau 3 năm để đánh giá lượng kiến thức
mình đã tích luỹ được trong quá trình học, em được thầy cô trong khoa giao cho đề
tài tốt nghiệp là “Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của ổ lăn trên cơ sở phân tích
rung động ”.
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa. Đặc biệt là sự chỉ bảo,
hướng dẫn của thầy: Đào Chí Cường để em có điều kiện hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này. Trong đồ án, không tránh khỏi những sai sót, do nhầm lẫn, do năng lực
bản thân còn hạn chế chưa có nhiều kinh nghiệm trong thực tế. Em mong các thầy
cô chỉ bảo thêm để cho em có thể hoàn thiện mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng yên ngày..... tháng.....năm....

4

4

Danh Mục Bảng Biểu
Bảng 2.1: Tần suất các dạng hư hỏng của ổ lăn…………………………………. 21
Bảng 3.1: Tần số tiêu chuẩn về các bộ phận trên ổ bi
Bảng 4.1: Bảng thông số kỹ thuật của ổ bi
Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật của vòng bi 7204
Bảng 4.3: Các tần số đặc trưng chơh hỏng của ổ bi 7204
Danh mục các hình vẽ và đồ thị
Hình 1.1: Những yêu cầu đối với bảo trì qua các giai đoạn
Hình 1.2: Phổ tần số đo được trên một ổ bi hỏng
Hình 1.3: Kiểu dạng dung động
Hình 1.4: Biểu đồ Bode
Hình 1.5: Chuyển động của qũy đạo trục
hinh 1.6: Các dạng quỹ đạo trục tiêu biểu
Hình 1.7: Ảnh của một hệ thống dao động điều hòa đơn giản
Hình 1.8: So sánh chuyển vị, vận tốc và gia tốc………………...…………………30
Hình 1.9: Trọng lượng g©y ra mÊt c©n
Hình 2.1: Các loại ổ đỡ38
Hình 2.3: Thông số của ổ đỡ40
Hình 2.4: Đường tiếp xúc và góc tiếp xúc…………………………………………41
Hình 2.5: Khoảng hở dọc trục
Hình 2.6: Những vết rạn li ti44
Hình 2.7: Rỗ bề mặt
Hình 2.8: Hư hỏng do mòn
Hình 2.9: Rãnh bi do tải trọng hướng kính45
Hình 2.10: Hư hỏng vòng trong do quá nhiệt
Hình 2.11: Tróc vảy trong vòng ngoài ổ lăn
Hình 2.12: Gãy vòng cách

5

5


Hình 2.13: Tróc vảy và gãy vòng ngoài ổ lăn
Hình 3.1: Sơ đồ tổng quan của một hệ thống đo
Hình 3.2: Các vị trí đặt đúng của đầu đo trên đối tượng đo49
Hình 3.3: Đầu dò gia tốc sử dụng cảm biến piezo…………………………………50
Hình 4.1: Thiết đo CMXA_44
Hình 4.2: Các dạng phổ điển hình trên máy CMXA-44…………………………...
Hình 4.3: Độ nhạy của các loại senso
Hình 4.4: Mô hình hộp số bánh răng 2 cấp
Hình 4.5: Các vị trí lắp thiết bị đo
Hình 4.6: Hình biểu diễn các phương đo
Hình 4.7: Sơ đồ lắp cảm biến để đo rung động
Hình 4.8 : Phổ đồ thị ổ bi hoạt động bình thường khi có tải
Hình 4.9 : Phổ đồ thị ổ bi hoạt động bình thường khi không có tải
Hình 4.10 : Phổ đồ thị ổ bi bị mòn theo quá trình làm việc
Hình 4.11 : Phổ đồ thị ổ bi bị mòn lỏng cơ học

6

6


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, các trang thiết bị máy móc tiên tiến đang ngày càng được đưa vào
sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền công nghệ hiện đại và phức tạp với mục tiêu
hoạt động hiệu quả, để tối ưu hóa sản xuất tạo ra mọi sản phẩm đa dạng phục vụ
cho nhu cầu của con người và xã hội. Vì vậy việc bảo trì, bảo dưỡng và chẩn đoán

với trang thiết bị tiên tiến nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ của trang thiết bị máy
móc được chú trọng và được quan tâm rất nhiều. Chính vì lý do đó nên em đã chọn
đề tài: “Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của ổ lăn trên cơ sở phân tích rung động”.
Đây là một trong những khâu quan trong trọng việc bảo dưỡng và sửa chữa
các máy móc đó, từ việc phân tích đánh giá tình trạng của máy móc thiết bị ta có thể
dự đoán được đến khi nào thì thiết bị sẽ phát sinh sự hư hỏng nếu đã sảy ra hư hỏng
hay sự cố nào đó ta cũng có thể biết được đó là bộ nào của máy đó và mức độ ra
sao? hư hỏng đó thuộc dạng nào (như cong trục, lỗi ổ bi, mất cân bằng…). Việc
giám sát và chuẩn đoán quá trình hoạt động của máy và thiết bị ta sử dụng các thiết
bị đo và chuẩn đoán như thiết bị CMXA_44 từ đó ta thu được các dạng phổ biểu
diễn quá trình hoạt động của thiết bị mà chúng ta cần chẩn đoán mà không cần phải
tháo rời các bộ phận máy móc ra, có thể thực hiện công việc chuẩn đoán đó khi
máy đang thực hiện quá trình sản xuất để xem xét đánh giá bằng trực quan hình ảnh
bởi kinh nghiệm sẵn có của bản thân người chuẩn đoán mà đó là cách kiểm tra mà
trước đây chúng ta vẫn hay làm, phải ngừng quá trình hoạt động của máy là tháo rời
chúng ra dùng trực quan đánh giá, xem xét.
Khi đã thu lại được các phổ đồ thị bằng thiết bị đo kiểm đó ta có thể giải
quyết được các vấn đề như.

- Chủ động hơn trong công việc thay thế và sửa chữa thiết bị.
- Biết được các dạng hư hỏng của thiết bị.
- Mức độ hư hỏng ở mức độ nào. Trên bộ phận nào? Của máy móc.
- Tiết kiệm được thời gian và đưa ra được các thông số một cách chính xác.
7

7


- Đánh giá được các dạng sai hỏng một cách chính xác mà không quá phụ
thuộc vào kinh nghiệm và trình độ của người thợ kiểm tra.

Chính vì thế việc chọn đề tài nghiên cứu này sẽ giải quyết được khá nhiều
vấn đề về đánh giá tình trạng hoạt động của máy là một khâu quan trọng kỹ thuật
giám sát, mang tính trí tuệ cao mang lại hiệu quả lớn hơn so với những kỹ thuật mà
trước đây người thợ sửa chữa vẫn hay dùng đó là dựa vào trình độ và kinh nghiệm
làm lâu năm.
2. Mục đích của viêc nghiên cứu

- Xây dựng được cơ sở lý thuyết về giám sát và phân tích rung động
- Phân tích và tìm hiểu các thông số, các yếu tố xây dựng nên phổ đồ thị.
- Nghiên cứu tìm hiểu các dạng phổ đồ thị, xử lý các tín hiệu từ phổ đồ thị thu
về.

- Xây dựng các phổ đồ thị về các dạng sai hỏng của thiết bị như ổ bi
3. Phạm vi nghiên cứu
Sử dụng dạng phổ đồ thị của phương pháp FFT thông qua thiết bị chẩn
đoán CM_XA44.
Tìm hiểu các dạng phổ đồ thị, thể hiện tình trạng của ổ bi lắp trên hộp giảm
tốc bằng kỹ thuật giám sát rung động.
4. Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa lý luận: Là cơ sở để phân tích đánh giá tình trạng hoạt động của ổ
bi một cách nhanh và chính xác nhất.mà các nước có nề công nghiệp hiện đai đang
ứng dụng lý thuyết chẩn đoán này.
Ý nghĩa thực tiễn:

- Khảo sát và kiểm nghiệm được lý thuyết ứng dụng
- Là một cẩm nang thiết thực cho công việc bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị.
- Nhận biết và tích lũy được 1 số kinh nghiệm trong thực tế, quá trình đi
xưởng thực hành đề tài.

- Không mất nhiều thời gian trong quá trình xác định sự sai hỏng của máy và

thiết bị.

8

8


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Bảo trì và chẩn đoán kỹ thuật
1.1. Tầm quan trọng của công tác bảo trì
1.1.1. Các khái niệm về bảo trì
Công tác bảo trì là một công việc không thể thiếu trong quá trình hoạt động
của các trang thiết bị máy móc. Để có thể hiểu hết một cách toàn diện về công tác
bảo trì sau đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu một số định nghĩa cơ bản về bảo trì của một
số nhà khoa học trên thế giới. Tùy theo quan điểm của mỗi người mà bảo trì được
hiểu và định nghĩa khác nhau, nhưng về cơ bản có nhiều điểm tương đồng. Dưới
đây là một số định nghĩa cụ thể như sau:
Mở đầu là định nghĩa của nhà nghiên cứu nhà về công tác bảo trì AFNOR
người pháp ông cho rằng công tác bảo trì là một tập hợp các hoạt động nhằm duy trì
hoặc phục hồi một tài sản ở tình trạng nhất định hoặc bảo đảm một dịch vụ xác
định.

- Ý nghĩa của một số khái niệm từ định nghĩa này là: Tập hợp các hoạt động,
tập hợp các phương tiện, các biện pháp kỹ thuật để thực hiện công tác bảo trì.

- Duy trì: phòng ngừa các hư hỏng có thể xảy ra để duy trì tình trạng hoạt
động của tài sản.

- Phục hồi: Sửa chữa hay phục hồi trở lại trạng thái ban đầu của tài sản.
- Tài sản: Bao gồm tất cả thiết bị, dụng cụ sản xuất, dịch vu,,̣…

- Tình trạng nhất định hoặc dịch vụ xác định: Các mục tiêu được xác định và
định lượng.
Nghiên cứu thứ hai là của nhà khoa học BS 3811: 1984 ( Anh )
Bảo trì là tập hợp tất cả các hành động kỹ thuật và quản trị nhằm giữ cho
thiết bị luôn ở, hoặc phục hồi nó về một tình trạng trong đó nó có thể thực hiện chức
năng yêu cầu. Chức năng yêu cầu này có thể định nghĩa như là một tình trạng xác
định nào đó.
Nhà khoa học người Thụy Điển Total Productivity Development AB cho rằng

9

9


Bảo trì bao gồm tất cả các hoạt động được thực hiện nhằm giữ cho thiết bị
ở một tình trạng nhất định hoặc phục hồi thiết bị về tình trạng này.
Cuối cùng là một nghiên cứu của nhà khoa học Dimitri Kececioglu (Mỹ) ông đã đưa
ra quan điểm của mình về công tác bảo trì như sau: Bảo trì là bất kỳ hành động nào
nhằm duy trì các thiết bị không bị hư hỏng và ở một tình trạng vận hành đạt yêu cầu
về mặt độ tin cậy và an toàn; và nếu chúng bị hư hỏng thì phục hồi chúng về tình
trạng này. Để công việc được thực hiện tốt, máy móc hoạt động trở nên chính xác
và có hiệu suất cao, tuổi thọ của thiết bị được kéo dài chúng ta không thể phủ nhận
vai trò lớn từ việc bảo trì máy mang lại.
Qua một số nghiên cứu về công tác bảo trì của một số nhà khoa học trên thế
giới, ta có thể đưa ra một kết luận cụ thể như sau:
Bảo trì là tập hợp tất cả các hoạt động kỹ thuật và quản trị có nhiệm vụ giữ
cho máy móc thiết bị luôn ở tình trạng hoạt động ổn định, kéo dài tuổi thọ của các
chi tiết máy. Và khi có sự cố hư hỏng xảy ra thì phải phục hồi chúng về tình trạng
như cũ.
1.1.2. Vai trò của công tác bảo trì

Ngày nay bảo trì đóng một vai trò rất quan trọng trong mọi hoạt động sản
xuất, bảo trì có thể coi như một đội cứu hỏa của các thiết bị máy móc công nghiệp
vì vậy vai trò chính của bảo trì là :

- Phòng ngừa để tránh làm giảm những hư hỏng của máy móc ở mức thấp
nhất.

- Giữ cho máy móc làm việc tốt và với hiệu suất lớn nhất.
- Bảo trì là làm nâng cao tuổi thọ cho thiết bị.
- Chỉ số khả năng sẵn sàng và thời gian ngừng máy nhỏ nhất là những vai trò
quan trọng mà bảo trì hướng tới.
Nhờ cải tiến liên tục quá trình sản xuất.

- Máy móc làm việc có hiệu quả và ổn định hơn chi phí vận hành ít hơn, đồng
thời làm ra sản phẩm có chất lượng cao hơn.

- Tạo ra môi trường làm việc an toàn hơn.
10

10


Hiện nay do các nước đang phát triển vẫn sử dụng rất nhiều máy móc, thiết
bị công nghiệp cũ và vấn đề phụ tùng của các máy móc này luôn là vấn đề được
quan tâm của các doanh nghiệp, bởi các thiết bị thay thế cho các máy móc này ngày
càng trở nên khó tìm hoặc nếu có tìm mua được nhưng cũng phải có giá rất cao.
Nếu công tác bảo trì được thực hiện tốt thì hậu quả của các hư hỏng sẽ giảm, vấn đề
này đã phần nào được giải quyết.
1.2. Sự phát triển của công tác bảo trì
Bảo trì là một công việc gắn liền với sự phát triển cuả quá trình sản xuất

công nghiệp trong nước và thế giới. Bảo trì xuất hiện kể từ khi con người biết sử
dụng các loại dụng cụ vào quá trình sản xuất, đặc biệt là khi bánh xe được phát
minh. Tuy nhiên công tác bảo trì chỉ được quan tâm vào giữa những năm 1950 đến
những năm 1980.
Trong quá trình phát triển của mình bảo trì đã trải qua các thế hệ sau:
Thế hệ thứ nhất
Giai đoạn thứ nhất khi quá trình công nghiệp chưa được phát triển. Việc chế
tạo và sản xuất được thực hiện bằng các máy móc còn đơn giản, thời gian ngừng
máy ít ảnh hưởng đến sản xuất, do đó công việc bảo trì cũng rất đơn giản. Bảo trì
không ảnh hưởng lớn về chất lượng và năng suất. Vì vậy ý thức ngăn ngừa các thiết
bị hư hỏng chưa được phổ biến trong đội ngũ quản lý. Do đó không cần thiết phải
có các phương pháp bảo trì hợp lý cho các máy móc. Bảo trì lúc bấy giờ là sửa chữa
các máy móc và thiết bị khi có hư hỏng xảy ra.
Thế hệ thứ hai
Khi chiến tranh thế giới thứ hai xảy ra mọi thứ đã hòa toan thay đổi, áp lực
trong thời gian chiến tranh đã làm tăng nhu cầu của các loại hàng hóa trong khi
nguồn nhân lực cung cấp cho công nghiệp lại sút giảm đáng kể. Do đó cơ khí hóa
đã được phát triển mạnh để bù đắp lại nguồn nhân lực bị thiếu hụt. Vào những năm
1950, máy móc các loại đã được đưa vào sản xuất nhiều hơn và phức tạp hơn. Công
nghiệp bắt đầu phụ thuộc vào chúng.
Do sự phụ thuộc ngày càng tăng, thời gian ngừng máy đã được ngày càng
được quan tâm nhiều hơn. Đôi khi có một câu hỏi được nêu ra là “con người kiểm

11

11


soát máy móc hay máy móc điều khiển con người”. Nếu công tác bảo trì được thực
hiện tốt trong nhà máy thì con người sẽ kiểm soát được máy móc, ngược lại máy

móc hư hỏng sẽ gây khó khăn cho con người. Vì vậy đã có ý kiến cho rằng những
hư hỏng của thiết bị có thể và nên được phòng ngừa, để tránh làm mất thời gian khi
có những hư hỏng hay tình huống khẩn cấp xảy ra. Từ đó đã bắt đầu xuất hiện khái
niệm bảo trì phòng ngừa mà mục tiêu chủ yếu là giữ cho thiết bị luôn hoạt động ở
trạng thái ổn định chứ không phải sửa chữa khi có hư hỏng. Trong những năm 1960
giải pháp này chủ yếu là đại tu lại thiết bị vào những khoảng thời gian nhất định.
Chi phí bảo trì cũng đã bắt đầu gia tăng đáng kể so với chi vận hành khác. Điều này
dẫn đến việc phát triển những hệ thống kiểm soát và lập kế hoạch bảo trì. Cuối cùng
tổng vốn đầu tư cho tài sản cố định đã gia tăng đáng kể nên người ta bắt đầu tìm
kiếm những giải pháp để có thể tăng tối đa tuổi thọ của các tài sản này.
Thế hệ thứ ba
Đây là thế hệ mà công tác bảo trì được quan tâm và phát triển một cách
mạnh mẽ. Từ giữa những năm 1980 khi nền công nghiệp thế giới có sự thay đổi lớn
lao, những thay đổi này đòi hỏi và mong đợi ở bảo trì ngày càng nhiều hơn.

12

12


Thế hệ thứ III
-Giám sát tình trạng
- Khả năng sẵn sàng và đội tin cậy cao hơn
- An toàn cao hơn
- Chất lượng sản phẩm tốt hơn
- Tuổi thọ của thiết bị dài hơn
- Không cho môi trường
- Hiệu quả kinh tế lớn hơn
gây hại
Thế hệ thứ II

- Khả năng sẵn sàng
của máy cao hơn
Thế hệ thứ I

-Tuổi thọ của thiết bị

Sửa chữa khi

dài hơn

máy bị hư hỏng

- chi phí thấp hơn

Hình 1.1: Những yêu cầu đối với bảo trì qua các giai đoạn

1.3. Nội dung của bảo trì
Hiện nay nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa quá trình
sản xuất chính vì vậy máy móc đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong công
cuộc phát triển kinh tế của đất nước. Tuy nhiên theo thời gian làm việc tuổi thọ của
các chi tiết bị giảm dần, thời gian ngừng máy tăng làm cho năng xuất lao động bị
giảm xuống. Vì vậy để giảm thời gian ngừng máy và tăng năng xuất lao động trong
quá trình vận hành máy thì công tác bảo trì phải được tiến hành định kỳ theo thời
gian làm việc của máy, tùy theo từng giai đoạn làm việc của máy mà ta có thể áp
dụng các công tác bảo trì sau:
1.3.1. Bảo trì không kế hoạch

13

13

Bảo trì không kế hoạch là công tác bảo trì được thực hiện không có kế
hoạch hoặc không có thông tin trong lúc thiết bị đang hoạt động cho đến khi hư
hỏng. Nếu có một hư hỏng nào đó xảy ra thì bị đó sẽ được sửa chữa hoặc thay thế.
Bảo trì không kế hoạch gồm có bảo trì phục hồi và bảo trì khẩn cấp. Trong kỹ
thuật bảo trì phục hồi bao gồm hai loại chủ yếu là: bảo trì phục hồi không có kế
hoạch và bảo trì phục hồi có kế hoạch.
1. Bảo trì phục hồi
a. Bảo trì phục hồi có kế hoạch: là loại bảo trì không thể lập được kế hoạch. Một
công việc được xếp vào loại bảo trì phục hồi không kế hoạch khi mà thời gian dùng
cho công việc ít hơn 8 giờ. Trong trường hợp này không thể lập kế hoạch làm việc
một cách hợp lý. Nhân lực, phụ tùng và các tài liệu kỹ thuật cần thiết đối với công
việc bảo trì này không thể lập kế hoạch và chuẩn bị trước khi công việc bắt đầu mà
phải thực hiện đồng thới với công việc.
b. Bảo trì phục hồi không kế hoạch: là tất cả các hoạt động bảo trì được thực hiện
sau khi xảy ra đột xuất một hư hỏng nào đó để phục hồi thiết bị về tình trạng hoạt
động bình thường nhằm thực hiện các chức năng yêu cầu.
2. Bảo trì khẩn cấp
Bảo trì khẩn cấp là bảo trì cần được thực hiện ngay sau khi có hư hỏng xảy
ra để tránh những hậu quả nghiêm trọng tiếp theo. Trong thực tế do thiếu tính linh
hoạt và không thể kiểm soát chi phí được nên bảo trì khẩn cấp là phương án bất đắc
dĩ và ít được chấp nhận. Thay vào đó có thể sử dụng các giải pháp hiệu quả và linh
hoạt hơn. Bảo trì phục hồi không kế hoạch thường chi phí cao và các lần ngừng sản
xuất không biết trước được, do đó sẽ làm chi phí bảo trì trực tiếp và chi phí bảo trì
gián tiếp cao. Vì vậy bảo trì không kế hoạch chỉ thích hợp trong những trường hợp
ngừng máy đột xuất chỉ gây ra thiệt hại tối thiểu. Đối với các thiết bị quan trọng
trong các dây chuyền sản xuất, những vụ ngừng máy đột xuất tổn thất lớn cho nhà
máy đặc biệt là tổn thất sản lượng và doanh thu, do đó giải pháp bảo trì này cần phải
được giảm đến mức tối thiểu trong bất kỳ một tổ chức bảo trì nào.

1.3.2. Bảo trì có kế hoạch

14

14


Bảo trì có kế hoạch là công tác bảo trì được tổ chức và thực hiện theo một
chương trình đã được hoạch định và kiểm soát. Bảo trì có kế hoạch bao gồm một số
loại cụ thể như.
1. Bảo trì phòng ngừa
Bảo trì phòng ngừa là hoạt động bảo trì được lập kế hoạch trước và thực
hiện theo một trình tự nhất định để ngăn ngừa các hư hỏng xảy ra hoặc phát hiện
các hư hỏng trước khi chúng phát triển tới mức làm ngừng máy và gián đoạn sản
xuất. Như đã thấy từ định nghĩa, bảo trì phòng ngừa được chia thành hai bộ phận
khác nhau: bảo trì được thực hiện để ngăn ngừa các hư hỏng xảy ra và bảo trì phòng
ngừa được thực hiện để phát hiện các hư hỏng trước khi chúng phát triển đến mức
làm ngừng máy hoặc các bất ổn trong sản xuất.
a. Bảo trì phòng ngừa trực tiếp
Bảo trì phòng ngừa trực tiếp được thực hiện nhằm ngăn ngừa hư hỏng xảy
ra bằng cách tác động và cải thiện một cách trực tiếp trạng thái vật lý của máy móc
và thiết bị. Những công việc bảo trì phòng ngừa trực tiếp thường là thay thế các chi
tiết, phụ tùng, kiểm tra các bộ phận, bôi trơn, thay dầu mỡ, lau chùi, làm sạch máy
móc… theo kế hoạch hoặc chương trình định sẵn. Các hoạt động bảo trì phòng ngừa
trực tiếp thường mang tính định kỳ theo thời gian hoạt động, theo số km di chuyển,
…nên còn được gọi là bảo trì định kỳ (Fixed Time Maintenance-FTC).
b. Bảo trì phòng ngừa gián tiếp
Bảo trì phòng ngừa gián tiếp được thực hiện để tìm ra các hư hỏng ngay
trong giai đoạn ban đầu trước khi các hư hỏng có thể xảy ra. Trong giải pháp này,
các công việc bảo trì không tác động đến trạng thái vật lý của thiết bị mà thay vào

đó là các kỹ thuật giám sát tình trạng như giám sát tình trạng khách quan và giám
sát tình trạng chủ quan được áp dụng để tìm ra hoặc dự đoán các hư hỏng của máy
móc, thiết bị nên còn được gọi là bảo trì trên cơ sở tình trạng (CBM-Condition
Based Maintenance) hay bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance) hoặc bảo trì tiên
phong (Proactive Maintenance). Bảo trì trên cơ sở tình trạng máy đã khắc phục các
nhược điểm của bảo trì phòng ngừa và bảo trì định kỳ bằng cách giám sát liên tục

15

15


tình trạng máy để xác định chính xác tình trạng và điều kiện hoạt động của thiết bị ở
mọi thời điểm, người ta sử dụng những kỹ thuật giám sát tình trạng.
c. Kỹ thuật giám sát tình trạng
Nếu trong quá trình hoạt động, máy móc và thiết bị có vấn đề thì thiết bị
giám sát tình trạng sẽ cung cấp cho ta thông tin để xác định xem đó là vấn đề gì và
quan trọng hơn là cái gì gây ra vấn đề đó. Nhờ vậy chúng ta có thể lập qui trình sửa
chữa có hiệu từng vấn đề cụ thể trước khi máy móc bị hư hỏng. Kỹ thuật giám sát
tình trạng bao gồm có một số dạng cụ thể sau:
Giám sát tình trạng chủ quan: Là giám sát được thực hiện bằng các giác quan
của con người như : nghe, nhìn, sờ, nếm, ngửi để đánh giá tình trạng của thiết bị.
Giám sát tình trạng khách quan: Được thực hiện khi mà tình trạng của thiết
bị trong một số trường hợp không thể nhận biết được bằng các giác quan của con
người. Nó được thực hiện thông qua việc đo đạc và giám sát bằng nhiều thiết bị
khác nhau, từ những thiết bị đơn giản cho đến thiết bị chẩn đoán hiện đại nhất.
Giám sát tình trạng khách quan có thể được thực hiện bằng hai cách cụ thể như
giám sát tình trạng không liên tục và giám sát tình trạng liên tục.

- Giám sát tình trạng không liên tục: Là giám sát mà trong đó một người đi

quanh các máy và đo các thông số cần thiết bằng một dụng cụ cầm tay. Các
số liệu hiển thị được ghi lại hoặc lưu trữ trong dụng cụ để phân tích về sau.
Phương pháp này đòi hỏi một người có tay nghề cao để thực hiện việc đo
lường bởi vì người đó phải có kiến thức vận hành dụng cụ, có thể diễn đạt
thông tin từdụng cụ và phân tích tình hình máy hiện tại là tốt hay xấu.

- Giám sát tình trạng liên tục: được thực hiện khi thời gian phát triển hư hỏng
quá ngắn. Phương pháp này cần ít người hơn nhưng thiết bị đắt tiền hơn và
bản thân thiết bị cũng cần được bảo trì. Trong hệ thống bảo trì phòng ngừa
dựa trên giám sát tình trạng thường 70% các hoạt động là chủ quan và 30%
là khách quan, lý do là vì có những hư hỏng xảy ra và không thể phát hiện
bằng dụng cụ.
3. Bảo trì cải tiến

16

16


Bảo trì cải tiến được tiến hành khi cần thay đổi thiết bị cũng như cải tiến
tình trạng bảo trì. Mục tiêu của bảo trì cải tiến là thiết kế lại một số chi tiết, bộ phận
và toàn bộ thiết bị.
4. Bảo trì chính xác
Là hình thức bảo trì thu nhập các dữ liệu của bảo trì dự đoán để hiệu chỉnh
môi trường và các thông số vận hành của máy, từ đó cực đại hóa năng suất, hiệu
suất và tuổi thọ của máy.
5. Bảo trì năng suất toàn bộ (TPM-Total Productive Maint.)
Là bảo trì năng suất được thực hiện bởi tất cả các nhân viên thông qua các
nhóm hoạt động nhỏ nhằm tăng tối đa hiệu suất sử dụng máy móc thiết bị. TPM tạo
ra những hệ thống ngăn ngừa tổn thất xảy ra trong quá sản xuất nhằm đạt được mục

tiêu” không tai nạn, không khuyết tật, không hư hỏng”. TPM được áp dụng trong
toàn bộ phòng ban và toàn bộ các thành viên từ người lãnh đạo cao nhất đến những
nhân viên trực tiếp sản xuất
6. Bảo trì tập trung vào độ tin cậy (RCM-Reliability Center Maint.)
Là một quá trình mang tính hệ thống được áp dụng để đạt được các yêu cầu
về bảo trì và khả năng sẵn sàng của máy móc, thiết bị nhằm đánh giá một cách định
lượng nhu cầu thực hiện hoặc xem xét lại các công việc và kế hoạch bảo trì phòng
ngừa.

7. Bảo trì phục hồi
Bảo trì phục hồi có kế hoạch là hoạt động bảo trì phục hồi phù hợp với kế
hoạch sản xuất, các phụ tùng tài liệu kỹ thuật và nhân viên bảo trì đã được chuẩn bị
trước khi tiến hành công việc. Trong giải pháp bảo trì này chi phí bảo trì gián tiếp sẽ
thấp hơn và chi phí bảo trì gián tiếp cũng giảm đi so với bảo trì phục hồi không kế
hoạch.
8. Bảo trì khẩn cấp

17

17


Dù các chiến lược bảo trì được áp dụng trong nhà máy có hoàn hảo đến đâu
thì những lần ngừng máy đột xuất cũng không thể tránh khỏi và do đó giải pháp bảo
trì khẩn cấp trong chiến lược bảo trì có kế hoạch này vẫn là một lựa chọn cần thiết.
1.4. Chẩn đoán kỹ thuật
1.4.1. Khái niệm về chẩn đoán
Chẩn đoán kỹ thuật là tổng hợp tất cả các biện pháp để xác định trạng thái
của một hệ thống kỹ thuật và nhận biết các hư hỏng mà không cần tháo rời. Chẩn
đoán kỹ thuật là một trong những biện pháp quan trọng nhất để tăng tuổi thọ, giảm

chi phí cho bảo dưỡng sửa chữa.
1.4.2. Các thông số chẩn đoán kỹ thuật
1. Thông số chẩn đoán
Trong nhiều trường hợp, không thể thực hiện được việc đo đạc các thông số
cấu trúc khi không tháo rời ổ lăn, vì vậy, việc thông tin về tình trạng kỹ thuật của ổ
lăn phải dựa vào các tham số thể hiện trong quá trình làm việc, các thông số quá
trình thể hiện ra bên ngoài (các triệu chứng) còn gọi là thông số biểu hiện kết cấu.
Thông số biểu hiện kết cấu luôn luôn phụ thuộc vào tình trạng kết cấu và thay đổi
theo sự thay đổi của các thông số kết cấu. Ví dụ: sự tăng khe hở trong mối lắp ghép
trục và ổ lăn sẽ làm giảm áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức, tăng va
đập, độ ồn, độ rung cụm tổng thành ổ lăn. Một thông số kết cấu có thể có nhiều
thông số biểu hiện kết cấu và ngược lại một thông số biểu hiện kết cấu có thể biểu
hiện nhiều thông số kết cấu bên trong. Các quan hệ này đan xen và phức tạp.
Trong quá trình chẩn đoán, chúng ta cần có thông số biểu hiện kết cấu để
xác định trạng thái kết cấu bên trong, vì vậy thông số chẩn đoán là thông số biểu
hiện kết cấu được chọn trong quá trình chẩn đoán, nhưng không phải toàn bộ các
thông số biểu hiện kết cấu sẽ được coi là thông số chẩn [1], [19]. Các thông số biểu
hiện kết cấu như: nhiệt độ, vận tốc, tiếng ồn, rung động, chất lượng dầu bôi trơn,…
là các thông số có thể lựa chọn làm thông số chẩn đoán để đánh giá tình trạng kỹ
thuật của ổ lăn.
2. Yêu cầu đối với các thông số chẩn đoán

18

18


Các thông số biểu hiện kết cấu được dùng làm thông số chẩn đoán phải thỏa
mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo tính hiệu quả: cho phép dựa vào thông số đó để chẩn đoán được
tình trạng kỹ thuật của đối tượng hoặc một phần của đối tượng chẩn đoán.

- Đảm bảo tính đơn trị: mối quan hệ của thông số kết cấu và thông số chẩn
đoán là các hàm đơn trị trong khoảng đo, nghĩa là trong khoảng xác định thì
ứng với mỗi trị số của thông số kết cấu chỉ có một trị số của thông số chẩn
đoán hay ngược lại.

- Đảm bảo tính nhạy: tính nhạy của thông tin trong quan hệ giữa thông số kết
cấu và thông số chẩn đoán đảm bảo khả năng phân biệt sự biến đổi tương
ứng giữa thông số chẩn đoán theo sự biến đổi của thông số kết cấu.

- Đảm bảo tính ổn định: tính ổn định được đánh giá bằng sự phân bố giá trị
của thông số chẩn đoán khi đo nhiều lần, trên nhiều đối tượng đồng dạng, sự
biến động của các giá trị biểu hiện quy luật giữa thông số biểu hiện kết cấu
và thông số kết cấu phải có độ lệch quân phương nhỏ.

- Đảm bảo tính thông tin: Các thông số chẩn đoán cần phải thể hiện rõ hiện
tượng và trạng thái kỹ thuật, do vậy thông tin phải được phản ánh rõ nét khi
mật độ phân bố của các trạng thái kỹ thuật càng tách biệt.

- Đảm bảo tính công nghệ: các thông số chẩn đoán cần được chọn sao cho
thuận lợi cho việc đo, khả năng có thiết bị đo, qui trình đo đơn giản, giá
thành đo nhỏ… Đây là một yếu tố luôn thay đổi tùy thuộc vào các tiến bộ
trong khoa học kỹ thuật đo lường.

1.4.3. Cơ sở lý thuyết về chẩn đoán kỹ thuật
Tất cả các thiết bị động đều tạo ra rung động hay tín hiệu mà phản ánh tình
trạng làm việc của nó. Điều này có liên quan tới tốc độ, kiểu làm việc chuyển động
quay, chuyển động tịnh tiến hay tuyến tính. Phân tích rung động có khả năng áp

dụng cho tất cả các thiết bị cơ khí, thường là các thiết bị có tốc độ quay trên 600
vòng/phút. Phân tích rung động là công cụ hữu ích cho bảo trì dự đoán, chẩn đoán

19

19


hư hỏng và nhiều tác dụng khác. Có nhiều kỹ thuật bảo trì dự đoán được sử dụng để
theo dõi và phân tích các hệ thống thiết bị, máy móc quan trọng trong một nhà máy.
Những kỹ thuật này bao gồm phân tích rung động, siêu âm, đồ thị nhiệt, phân tích
mài mòn, bôi trơn, theo dõi quá trình, kiểm tra bằng mắt và các kỹ thuật phân tích
không phá hủy. Trong các kỹ thuật này, phân tích rung động là một kỹ thuật bảo trì
dự đoán hiệu quả nhất được sử dụng trong các chương trình quản lý bảo trì. Bảo trì
dự đoán trở thành bộ phận đồng nhất việc theo dõi các đặc tính rung động của các
thiết bị động để theo dõi các hư hỏng phát sinh ngay từ ban đầu và chặn đứng các
hư hỏng phát triển tới nguy hiểm. Tuy nhiên, phân tích rung động không cung cấp
các dữ liệu yêu cầu để phân tích thiết bị điện, các khu vực mất nhiệt, tình trạng dầu
bôi trơn và các thông số khác để giúp đánh giá hư hỏng trong một chương trình bảo
trì. Một chương trình bảo trì dự đoán nhà máy toàn bộ phải bao gồm nhiều kỹ thuật,
mỗi cái được thiết kế để xác định một vấn đề riêng cho thiết bị của nhà máy.
1.5. Kỹ thuật giám sát tình trạng
Giám sát tình trạng là quá trình tình trạng của máy lúc đang hoạt động hay
ngừng hoạt động. Nếu có một vấn đề nào xẩy ra thì thiết bị giám sát sẽ phát hiện và
cung cấp thông tin để có kế hoạch xử lý kịp thời đối với từng vấn đề cụ thể trước
khi máy bị hư hỏng. Ngoài ra giám sát tình trạng còn cải thiện hiệu năng hoạt động
của máy đạt mức tối ưu so với các đặc điểm kỹ thuật ban đầu của máy.
Các mục tiêu của giám sát tình trạng:

- Can thiệp trước khi xẩy ra hư hỏng.

- Thực hiện công tác bảo trì chỉ khi nào thật cần thiết.
- Giảm số lần hư hỏng và số lần ngừng máy.
- Giảm chi phí bảo trì và các chi phí thiệt hại do ngừng sản xuất.
- Tăng tuổi thọ của thiết bị.
- Giảm chi phí tồn kho và kiểm soát tồn kho có hiệu quả.
Một nghiên cứu gần đây của chính phủ Anh cho thấy nền công nghiệp tiết
kiệm khoảng 1,3 tỉ USD mỗi năm nhờ áp dụng chiến lược CBM. Trong ngành công
nghiệp hoá dầu, chi phí bảo trì cũng giảm xuống khoảng 9-10 USD/HP/năm nhờ

20

20


thay đổi chiến lược bảo trì không kế hoạch sang bảo trỉ trên cơ sở tình trạng. Theo
thống kê của nhiều nước, khi kỹ thuật giám sát tình trạng được thực hiện thì cứ
1USD chi phí cho bảo trì sẽ tiết kiệm được 5 USD nói chung và từ khoảng 10 – 22
USD nói riêng trong ngành nhựa. Kỹ thuật giám sát tình trạng sử dụng những công
nghệ tiên tiến để xác định tình trạng và dự đoán những hư hỏng tiềm ẩn của thiết bị
với độ chính xác cao, bao gồm những kỹ thuật cơ bản sau:

- Kỹ thuật giám sát rung động.
- Kỹ thuật giám sát hạt và tình trạng lưu chất.
- Kỹ thuật giám sát khuyết tật và kiểm tra không phá huỷ.
- Kỹ thuật giám sát nhiệt độ.
- Kỹ thuật giám sát âm.
1.5.1. Kỹ thuật giám sát rung động
Kỹ thuật giám sát rung động là một phần rất quan trọng trong kỹ thuật giám
sát tình trạng. Bởi vì sự rung động của một chi tiết, bộ phận cơ khí mang tính luỹ
tiến. Nếu không phát hiện kịp thời thì hư hỏng sẽ phát triển ra toàn bộ hệ thống, áp

dụng kỹ thuật giám sát rung động có thể dự đoán thời điểm xẩy ra hư hỏng, từ đó
tránh được các hư hỏng ngẫu nhiên, các hư uật giám sát rung động. hỏng ngoài ý
muốn, thông thường các hư hỏng loại này gây tổn thất chi phí rất lớn, nhất là đối
với các chi tiết, thiết bị quan trọng. Kỹ thuật giám sát rung động bao gồm các
phương pháp phổ biến sau đây:

- Phương pháp giám sát âm.
- Phương pháp giám sát rung động có tần số siêu âm.
- Phương pháp giám sát xung va đập
- Phương pháp Kurtosis.
- Phương pháp giám sát rung động bằng tín hiệu âm.
- Phương pháp phân tích quang phổ.
- Phương pháp phân dạng rung động.
- Phương pháp phân tích tốc độ tới hạn.
- Phương pháp phân tích vị trí và quỹ đạo của trục.
21

21


1.5.2. Các phương pháp giám sát rung động.
1. Phương pháp giám sát âm
Đây là phương pháp cổ điển và đơn giản nhất để phát hiện hư hỏng trong
các ổ bi, chủ yếu là lắng nghe âm thanh phát ra từ ổ bi.
Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản và có chi phí đầu tư thấp. tuy
nhiên phương pháp có một số nhược điểm như: mang tính chủ quan, phân tích
không chính xác do không có một bộ đọc và ghi nhận sự dung động, phát hiện
những ổ bì hỏng thường qua trễ…
2. Phương pháp giám sát tần số dung động có tần số siêu âm
Phương pháp này thường được dùng để phát hiện các hư hỏng của bạc lót

chống ma sát, sử dụng đầu đo áp điện để đo rung động có tần số trong phạm vi từ
36 ÷ 44 kHz. Tín hiệu rung động thường được thể hiện bằng tai nghe hoặc bộ ghi số
và có thể được khuếch đại thông qua bộ khuếch đại.
Phương pháp này có một số nhược điểm sau:

- Giá trị rung động thể hiện ở tai nghe hoặc bộ ghi số phụ thuộc vào độ lợi của
bộ khuếch đại.

- Hiện nay không có một tiêu chuẩn nào được xây dựng đối với phương pháp
này nên dễ gặp khó khăn khi phân tích các thông số đo được.

- Thiết bị đo siêu âm không thể hiện giá trị chuyển vị, vận tốc, gia tốc của rung
động.
3. Phương pháp giám sát xung va đập
Đo xung va đập là một phương pháp đặc biệt để giám sát tình trạng của ổ
bi. Hư hỏng thường gặp ở các ổ bi là các vòng cách hoặc các con lăn của ổ bi vỡ do
mỏi. khi các con lăn qua vung có mảnh vụn gây gia xung va đập tần số cao và
truyền ra toàn ổ bi. Thiết bị đo thu đước các xung va đập này thông qua đầu dò gia
tốc áp điện có tần số cộng hưởng riêng là 32 kHz, vì vậy dung động bình thường do
máy tạo ra không được tiếp nhận. Phương pháp đo xung va đập rất hiệu quả trong
việc xác định trạng thái của ổ bi được áp dụng rất phổ biến trong giám sát tình trạng
ổ bi. Báo cáo từ các nhà máy ở Thuỵ Sỹ cho thấy trong khoảng thời gian 5 năm có
67% các hư hỏng ở ổ bi được xác định bởi phương pháp này.

22

22


4. Phương pháp kurtosis

Về bản chất tín hiệu dung động được xem là biến thống kê. Từ các tín hiệu
gia tốc có thể xác định được mật độ của các biên độ tức thời. Giá trị mật độ này cho
biết xác suất xuất hiện một gia tốc của một biên độ cụ thể. Tốt hơn là xác định
đường cong mật độ xác suất thực tế bởi vì có nhiều thông tin hơn để xác định những
thời điểm thống kê dữ liệu để từ đó có thể đánh giá dạng phân bố dung động. Tương
tự với những thời điểm thống kê là một bộ các dữ liệu X i. Từ các dữ liệu này có thể
xác định hệ số lệch β1 và giá tri Kurtosis Độ lệch thể hiện bậc của đường cong mật
độ xác suât.
Kurtosis chỉ độ chọn của dữ liệu. các giá tri Kortosis cho các dạng sóng với
độ lệch bằng 0 là:
Sóng vuông

β2 = 1

Sóng hình sin

β2 = 1.5

Phân bố gauss

β2 = 3

Nói chung các tín hiệu rung động từ ổ bi ở tình trạng tốt có phân bố chuẩn và vì vậy
có giá trị Kurtosis là 3. Giá trị này độc lập với kích thước và tốc độ của ổ bi.
Kurtosis thì khá nhậy với tính chất đỉnh nhọn của các tín hiệu rung động và
có thể được dùng để giám sát tình trạng ổ bi.
5. Phương pháp giám sát rung động bằng tín hiệu âm
Phương pháp này thường dùng để phát hiện những rạn nứt ban đầu của các
bộ phận máy. Khi có các vết nứt phát sinh và lan ra, một sung có cường độ cao xẽ
xuất hiện và truyền qua vật liệu như một dạng sóng áp suất. Đầu rò được gắn trên

bề mặt rung động để tiếp nhận sóng do hư hỏng phát sinh và chuyển đổi thành tín
hiệu điện. Nguồn của sóng hoặc vị trí vết nứt được phát hiện bằng cách sử dụng ba
hoặc nhiều hơn nữa các đầu rò.
Phương pháp này được sử dụng để: kiểm tra áp suất của các ống, phát hiện
rò rỉ, phát hiện bọt khí, phát hiện các vết nứt do ăn mòn hoặc do mỏi, phát hiện độ
không kín khí, phát hiện các hư hỏng trong thành phần của ổ lăn, không đủ chất bôi
trơn, trục bị cọ xát, gãy trục và đĩa.
6. Phương pháp phân tích phổ tần số

23

23


Phương pháp này dựa vào phổ tần số rung động để kiểm tra định kỳ các
rung động của máy. Bằng cách phân tích sự thay đổi của phổ tần số rung động với
tần số rung động mẫu, có thể chẩn đoán và xác định nguyên nhân gây ra hư hỏng
của thiết bị. Hình 1.3 cho thấy dạng phổ tần số rung động của một ổ bi trên máy
tính. Khi có hư hỏng xẩy ra trong ổ bi, phổ tần số rung động sẽ cho thấy rung động
tăng lên một cách bất thường. Phổ được phân tích bằng cách so sánh với một phổ
tần số chẩn lúc chi tiết chưa hư, từ đó chỉ ra được nguyên nhân gây ra hư hỏng là có
sự trượt giữa bi và vòng ngoài ổ bi.

Hình 1.2: Phổ tần số đo được trên một ổ bi hỏng

Ngày nay, để thuận lợi cho việc giám sát rung động, đa số các chi tiết tiêu
chẩn đều được kèm theo phổ tần số rung động mẫu do nhà sản xuất cung cấp.
7. Phương pháp phân tích dạng rung động
Phương pháp này thường áp dụng cho một số cấu trúc điển hình như dạng
ống, dạng tấm… để xác định tần số cộng hưởng tự nhiên của cấu trúc, từ đó điều

chỉnh lực tác động lên cấu trúc nhằm chánh cộng hưởng xẩy ra. Phương pháp này
dựa trên nguyên lý sau: Khi một rung động có đặc tính nhất định tác dụng lên một

24

24


cấu trúc thì sẽ thu được dạng rung động tương ứng. Ngược lại từ dạng của cấu trúc
chịu rung có thể biết được đặc tính của rung động tác dụng lên nó.

Hình 1.3: Kiểu dạng dung động

Trong đó: a. Đĩa mỏng với cánh gạt
c. Dạng dung động xoắn

b. Dạng dung động uốn của cánh gạt
d. Dạng dung động

Trong hình 1.3 b,c trình bày các dạng dung động có thể có của một đĩa
mỏng có cánh gạt. Kiểu dạng dung động cơ bản tương ứng với những tần số thấp
nhất. Đối với trường hợp chịu uốn, những điểm trên cánh gạt di chuyển lên xuống,
kết quả là những nút hình thành trên chiều dài của cánh. Trong trường hợp dạng
xoắn, những điếm di chuyển theo chiều - hoặc +, kết quả là hình thành đường điểm,
dọc theo chiều dài. Tương tự, hình 1.3 d là một số dạng dung động của đĩa mỏng.
Với những vùng được đánh dấu (+) biểu diễn cho di chuyển hướng lên, dấu (-) di
chuyển xuống dưới hoặc ngươc lại.

25

25