Analiza primene metoda vibrodijagnostike i termovizije u cilju otkrivanja rane faze defekata na industrijskom sistemu mešač-reduktor – studija slučaja
Sažetak
Uvod/svrha: Ležajevi predstavljaju ključne komponente bez kojih funkcionisanje sistema koji su podložni velikim opterećenjima ne bi bilo moguće. Proces ugradnje ležajeva u rotacione sisteme značajno utiče na njihov vek trajanja, pouzdanost i efikasnost. Precizna i pažljiva ugradnja ležajeva od suštinskog je značaja za postizanje optimalnih performansi rotacionih sistema. Ispravna montaža ležajeva doprinosi ravnomernoj raspodeli opterećenja, smanjenju trenja i minimizaciji habanja. Pored toga, pravilno postavljeni ležajevi smanjuju rizik od vibracija, buke i potencijalnih kvarova sistema. Stoga, proces ugradnje ležajeva predstavlja ključni korak u održavanju pouzdanog i efikasnog rada rotacionih sistema, čime se produžava njihov radni vek i smanjuje potreba za popravkama.
Metodologija: Metodologija primenjena u ovoj studiji kombinuje vibrodijagnostičku analizu industrijskog miksera sa planetarnim reduktorom i istovremenu primenu termografskih tehnika. Ovaj integrisani pristup pruža sveobuhvatno razumevanje stanja sistema i pomaže u identifikaciji potencijalnih izvora zagrevanja unutar reduktora i miksera. Vibrodijagnostičke analize obuhvatale su ispitivanje vibracija koje generiše planetarni reduktor tokom rada, uz interpretaciju rezultata sa ciljem detektovanja mogućih neravnoteža, oštećenja ili nepravilnosti unutar mehaničkog sistema. S druge strane, primena termografije omogućila je vizuelizaciju raspodele temperature na kritičnim tačkama reduktora, što je olakšalo identifikaciju termičkih anomalija. Integracija ovih metoda omogućava holistički naučni pristup analizi sistema planetarnog reduktora, omogućavajući detaljnu dijagnostiku i razumevanje uzroka potencijalnih operativnih problema.
Rezultati: Pažljiva interpretacija prikupljenih podataka omogućila je identifikaciju potencijalnih uzroka termičkog opterećenja u planetarnom reduktoru, pružajući sveobuhvatan uvid u mehaničke i termičke aspekte celog sistema. Integracija vibrodijagnostičkih i termografskih metoda predstavlja ključni element holističkog analitičkog pristupa, koji je neophodan za iscrpno razumevanje performansi i ukupnog stanja planetarnog reduktora i industrijskog miksera. Dobijeni rezultati čine osnovu za razvoj preciznih dijagnostičkih procedura i postavljanje temelja za implementaciju relevantnih unapređenja ili strategija održavanja u sistemu. Na taj način može se optimizovati radni učinak planetarnog reduktora i produžiti njegov radni vek.
Zaključak: Primenjena metodologija, zasnovana na vibrodijagnostičkim analizama i termografskim tehnikama, pružila je sveobuhvatan uvid u stanje planetarnog reduktora i industrijskog miksera koji ga sadrži. Sve analize opisane u tekstu sprovedene su na svakom komponentu sistema miksera. Detaljna interpretacija podataka omogućila je identifikaciju potencijalnih uzroka zagrevanja reduktora, pružajući dublje razumevanje mehaničkih i termičkih aspekata sistema. Na taj način, efikasnost održavanja analiziranog sistema može biti značajno unapređena.
Reference
Aherwar, A. (2012). An investigation on gearbox fault detection using vibration analysis techniques: A review. Australian Journal of Mechanical Engineering, 10(2), 169–183. https://doi.org/10.7158/M11-830.2012.10.2
Batinic, V. J. (2013). Planetary gear dynamic response to mesh. Vojnotehnički Glasnik, 61(1), 58–68. 10.5937/vojtehg61-2006
Chatterjee, J., & Dethlefs, N. (2021). Scientometric review of artificial intelligence for operations & maintenance of wind turbines: The past, present and future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 144, 111051. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111051
Cheng, Z., Hu, N., & Zhang, X. (2012). Crack level estimation approach for planetary gearbox based on simulation signal and GRA. Journal of Sound and Vibration, 331(26), 5853–5863. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2012.07.035
De Silva, C. W. (2007). Vibration monitoring, testing, and instrumentation. CRC Press. DOI: 10.1201/9781420053203
Gawde, S., Patil, S., Kumar, S., & Kotecha, K. (2023). A scoping review on multi-fault diagnosis of industrial rotating machines using multi-sensor data fusion. Artificial Intelligence Review, 56(5), 4711–4764. https://doi.org/10.1007/s10462-022-10243-z
Goyal, D., & Pabla, B. (2016). The vibration monitoring methods and signal processing techniques for structural health monitoring: A review. Archives of Computational Methods in Engineering, 23, 585–594. 10.1007/s11831-015-9145-0
Guo, Y., & Parker, R. G. (2011). Analytical determination of mesh phase relations in general compound planetary gears. Mechanism and Machine Theory, 46(12), 1869–1887. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2011.07.010
Jakubek, B., Grochalski, K., Rukat, W., & Sokol, H. (2022). Thermovision measurements of rolling bearings. Measurement, 189, 110512. 10.1016/j.measurement.2021.110512
Lei, Y., Han, D., Lin, J., & He, Z. (2013). Planetary gearbox fault diagnosis using an adaptive stochastic resonance method. Mechanical Systems and Signal Processing, 38(1), 113–124. 10.1016/j.ymssp.2012.06.021
Lei, Y., Zuo, M. J., He, Z., & Zi, Y. (2010). A multidimensional hybrid intelligent method for gear fault diagnosis. Expert Systems with Applications, 37(2), 1419–1430. 10.1016/j.eswa.2009.06.060
Lu, W., Zhang, Y., Cheng, H., Zhou, Y., & Lv, H. (2020). Research on dynamic behavior of multistage gears-bearings and box coupling system. Measurement, 150, 107096. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.107096
McNames, J. (2002). Fourier series analysis of epicyclic gearbox vibration. 10.1115/1.1403735
Rai, A., & Upadhyay, S. H. (2016). A review on signal processing techniques utilized in the fault diagnosis of rolling element bearings. Tribology International, 96, 289–306. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2015.12.037
Ristić, S. S., Jegdić, B. V., & Polić-Radovanović, S. R. (2013). Investigation of the energy efficiency of the military museum building by infrared thermography. Vojnotehnički Glasnik, 61(2), 182–199. 10.5937/vojtehg61-2901
Shaalan, A. A., Mefteh, W., & Frihida, A. M. (2024). Review on deep learning classifiers for faults diagnosis of rotating industrial machinery. Service Oriented Computing and Applications, 18(4), 361–379. https://doi.org/10.1007/s11761-024-00418-7
Singh, T., & Sehgal, S. (2022). Damage identification using vibration monitoring techniques. Materials Today: Proceedings, 69, 133–141. 10.1016/j.matpr.2022.08.204
Thomas, R., Jones, N., & Donne, K. (2001). Infrared thermography in industrial diagnostics. Measurement and Control, 34(4), 110–112. 10.1177/002029400103400407
Vishwakarma, M., Purohit, R., Harshlata, V., & Rajput, P. (2017). Vibration analysis & condition monitoring for rotating machines: A review. Materials Today: Proceedings, 4(2), 2659–2664. 10.1016/j.matpr.2017.02.140
Watban Khalid Fahmi, A.-T., Reza Kashyzadeh, K., & Ghorbani, S. (2022). A comprehensive review on mechanical failures cause vibration in the gas turbine of combined cycle power plants. Engineering Failure Analysis, 134, 106094. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2022.106094
Zhang, S. (2013). Green tribology: Fundamentals and future development. Friction, 1(2), 186–194. https://doi.org/10.1007/s40544-013-0012-4
Sva prava zadržana (c) 2025 Borivoj Novaković, Luka Djordjevic, Damir Jerković, Mihalj Bakator
Ovaj rad je pod Creative Commons Autorstvo 4.0 međunarodnom licencom.
Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:
Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).