IOT Smart Bearing Fur Vorausschauende Wartung

Wälzlager werden in einer Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Industrie,
Schwerlast, Automobil, Haushaltsgeräte und Energie eingesetzt. Die Lebensdauer
wird normalerweise während des anfänglichen Produktdesigns berechnet, die fortschreitende Abnutzung, unerwartete Ereignisse oder falsche Arbeitsbedingungen
(verschmutzte Einsatzumgebung, Montagefehler) können jedoch zu einer Reduzierung
der Lebensdauer und folglich zu einem unvorhersehbaren Ausfall des Systems führen. Bei einem Lagerausfall ist in der Regel
die gesamte Baugruppe gefährdet, was
hohe Kosten an Reparaturzeiten und Systemkomponenten verursacht.
Das von MBI entwickelte und getestete
intelligente Lager, ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung der Lagerleistung, wobei kritische Parameter des Lagers für die Planung einer vorausschauenden Wartung des Systems unter Kontrolle sind.

Die Lebensdauer einer Baugruppe wird durch die P-F
Kurve beschrieben, ein Diagramm das den prozentualen Zustand über die Lebensdauer des Lagers darstellt. In Verbindung mit der auslösenden Ursache des
Lagerverschleißes, ändert sich die Steigung der Kurve, zuerst leicht, dann immer schneller bis zum Funktionsausfall.
Der auf den Lagern positionierte Sensor erfasst Rohdaten für die Schwingungs-analyse und ermöglicht schon Monate im Vorhinein die Vorhersage eines Anlagen-ausfalls. So kann die Auswechslung des beschädigten Lagers rechtzeitig geplant werden. Die
Temperaturüberwachung ist ein zusätzlicher letzter Alarm, um die Anlage vor dem vollständigen Ausfall rechtzeitig zu stoppen, so dass die Kosten im Vergleich zu einem Funktionsausfall reduziert werden

in in das Lager integrierter triaxialer Schwingungssensor ermöglicht das Ablesen des Schwingungspegels des Lagers selbst und der damit verbundenen Komponenten. Die gesammelten Rohdaten stellen die Summe der Beschleunigung jeder einzelnen Komponente des Systems dar, daher ist ein Nachbearbeitungsalgorithmus erforderlich, um die genaue Ursache des
Fehlers zu identifizieren. Tatsächlich hat jedes Bauteil
sein eigenes Schwingungsprofil, das mit den geometrischen Eigenschaften und den Arbeitsbedingungen zusammenhängt.
Durch den Fourier-Transformationsalgorithmus erhält man ein Spektrumdiagramm, dass es ermöglicht, Schwingungsamplituden bei verschiedenen Komponentenfrequenzen zu analysieren. Das qualifizierte Wartungspersonal verfügt daher über alle Werkzeuge, um dynamische Probleme der Baugruppe genau zu identifizieren (Fehlausrichtung, übermäßiges Spiel, Unwucht, Verschleiß der Wälzlager und Anomalien in den Zubehörkomponenten, wie Zahnräder, Laufräder, Riemen, Lüfter, etc.). Ein normaler Benutzer kann den Vibrationstrend der Hüllkurvenbeschleunigung (gE) überwachen und den
Schwellenwert einstellen, zusätzlich kann auch ein Stopp wegen Temperaturanstiegs eingestellt werden

• Vibration Amplitude: ± 16G
• Frequency Field: 0-6500 Hz
• Extended Temperature Range: -20-105 °C
• Integrated Temperature Sensor
• Digital Signal

MEMS-Sensoren (Micro-Electro-Mechanical Systems), entwickelt in den letzten Jahren, ermöglichen es, eine für die vorausschauende Wartung nützliche Leistung zu erzielen. Der Sensor ist auf einer, auf das Lager aufgeklebten, Platine integriert, die Leistung des Lagers selbst bleibt unverändert.
Diese neue Konstruktion ändert nur die Lagerbreite des Lagers um ca. 3-4 mm
gegenüber dem Katalogmaß. Die elektronische Platine für die Datenverarbeitung und Kommunikation wird außerhalb des Lagers positioniert.

Das Überwachungssystem besteht aus einer am Lager angebrachten Sonde und einer elektronischen Platine (HUB) zur Datenerfassung und -übertragung.
Diese Hochleistungsplatine ermöglicht eine korrekte Abtastdatenrate, um
eine korrekte Signalauslesung zu gewährleisten. Die verarbeiteten Daten können mit einer speziellen Software auf einem PC analysiert, auf einer im HUB  installierten Speicherkarte gespeichert, oder über eine Ethernet- oder WLAN-Verbindung an eine Cloud gesendet werden, um die Daten eines oder mehrerer Sensoren an mehreren Produktionsstandorten zu speichern und zu analysieren.

I. MEASURE SYSTEM VIBRATION

II. DATA PROCESSING

III. COLLECT AND SEND INFORMATION

IV. ANALYZE

V. PREVENT FAILURE AND CUSTOMER CLAIMS