Cách đo độ rung máy móc công nghiệp chính xác

Cách đo độ rung máy móc công nghiệp chính xác

Đo độ rung máy móc công nghiệp là phương pháp quan trọng giúp phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường như mất cân bằng, lệch trục, lỏng cơ khí, hư hỏng vòng bi hoặc các vấn đề liên quan đến động cơ. Thực hiện đo độ rung chính xác và định kỳ giúp doanh nghiệp chủ động bảo trì, hạn chế sự cố dừng máy và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Độ rung máy móc công nghiệp là gì?

Độ rung là sự dao động của máy hoặc một bộ phận máy quanh vị trí cân bằng khi thiết bị hoạt động. Trong thực tế, rung động thường xuất hiện ở động cơ điện, máy bơm, quạt công nghiệp, máy nén, hộp số, máy phát điện, spindle và nhiều loại máy quay khác.

Các thông số thường được sử dụng để đánh giá rung động gồm:

• Gia tốc rung (Acceleration): thường biểu thị bằng m/s² hoặc G.
• Vận tốc rung (Velocity): thường biểu thị bằng mm/s RMS.
• Biên độ rung (Displacement): thường biểu thị bằng µm hoặc mm.
• Tần số rung (Frequency): biểu thị bằng Hz hoặc CPM.

Tùy loại máy và mục đích kiểm tra, người sử dụng có thể lựa chọn thông số phù hợp để đánh giá tình trạng thiết bị.

Vì sao cần đo độ rung máy móc?

Rung động bất thường có thể là dấu hiệu cảnh báo sớm trước khi máy xảy ra sự cố nghiêm trọng. Kiểm tra rung động thường xuyên giúp:

• Phát hiện mất cân bằng rotor.
• Phát hiện tình trạng lệch trục giữa động cơ và máy công tác.
• Kiểm tra tình trạng vòng bi, bạc đạn.
• Phát hiện bánh răng bị mòn hoặc hư hỏng.
• Phát hiện bulông, chân máy hoặc kết cấu bị lỏng.
• Theo dõi tình trạng động cơ và máy quay.
• Lập kế hoạch bảo trì dự đoán.
• Giảm nguy cơ dừng máy ngoài kế hoạch.

Đặc biệt đối với các dây chuyền sản xuất liên tục, việc phát hiện sớm rung động bất thường có thể giúp giảm đáng kể chi phí sửa chữa và thời gian ngừng sản xuất.

Dụng cụ cần thiết để đo độ rung

Thiết bị phổ biến nhất là máy đo độ rung Rion hoặc vibration meter. Một số thiết bị cầm tay có thể đo đồng thời gia tốc, vận tốc và độ dịch chuyển rung.

Một bộ thiết bị đo rung cơ bản thường gồm:

• Máy đo độ rung.
• Cảm biến rung hoặc đầu dò.
• Cáp kết nối cảm biến nếu sử dụng cảm biến rời.
• Nam châm gá cảm biến hoặc đầu đo tiếp xúc.
• Phần mềm phân tích dữ liệu đối với các hệ thống chuyên dụng.

Đối với kiểm tra bảo trì thông thường, máy đo rung cầm tay là lựa chọn thuận tiện vì có thể nhanh chóng kiểm tra nhiều vị trí trên dây chuyền.

Cách đo độ rung máy móc công nghiệp chính xác

Bước 1: Xác định vị trí cần đo

Trước khi đo, cần xác định các bộ phận có khả năng phát sinh rung động như:

• Vỏ động cơ.
• Gối đỡ vòng bi.
• Vỏ hộp số.
• Bơm.
• Quạt.
• Trục và các cụm ổ đỡ.

Nên lựa chọn những vị trí có liên quan trực tiếp đến ổ bi hoặc đường truyền lực để kết quả phản ánh tốt tình trạng máy.

Bước 2: Kiểm tra điều kiện vận hành

Máy cần được đo trong điều kiện vận hành bình thường. Trước khi ghi nhận kết quả, nên kiểm tra:

• Tốc độ quay.
• Tải của máy.
• Nhiệt độ vận hành.
• Tình trạng máy.
• Điều kiện lắp đặt.

Không nên so sánh trực tiếp hai kết quả đo nếu điều kiện vận hành của máy khác nhau quá nhiều.

Bước 3: Gắn cảm biến đúng cách

Vị trí và phương pháp gá cảm biến ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo.

Có thể đo theo ba phương:

• Horizontal – phương ngang
• Vertical – phương đứng
• Axial – phương dọc trục

Đối với các máy quay, nên thực hiện đo theo nhiều hướng tại cùng một vị trí để có dữ liệu đầy đủ hơn.

Khi sử dụng cảm biến tiếp xúc, cần giữ đầu dò ổn định và tạo lực tiếp xúc phù hợp. Với phép đo cần độ lặp lại cao, phương pháp gá cố định bằng đế nam châm hoặc phương pháp lắp đặt phù hợp thường cho kết quả ổn định hơn so với cầm đầu dò bằng tay.

Bước 4: Chọn thông số đo phù hợp

Không phải trường hợp nào cũng chỉ cần một thông số rung.

Vận tốc rung (mm/s) thường hữu ích trong đánh giá mức độ rung tổng thể của nhiều máy quay.

Gia tốc rung (m/s² hoặc G) có thể hữu ích khi kiểm tra các rung động tần số cao, chẳng hạn như các dấu hiệu liên quan đến vòng bi.

Độ dịch chuyển (µm hoặc mm) phù hợp trong một số trường hợp cần đánh giá biên độ dao động của trục hoặc kết cấu.

Nếu máy đo hỗ trợ nhiều chế độ, nên ghi nhận các thông số cần thiết thay vì chỉ dựa vào một giá trị duy nhất.

Bước 5: Ghi lại kết quả

Kết quả nên được ghi lại theo từng:

Máy → vị trí → phương đo → thời gian → điều kiện tải → giá trị rung.

Ví dụ:

Thiết bị	Vị trí	Phương đo	Vận tốc rung
Động cơ	Gối bi phía DE	Horizontal	2,1 mm/s
Động cơ	Gối bi phía DE	Vertical	1,8 mm/s
Động cơ	Gối bi phía DE	Axial	2,4 mm/s

Việc lưu dữ liệu theo thời gian giúp doanh nghiệp theo dõi xu hướng tăng hoặc giảm của rung động thay vì chỉ đánh giá một lần đo riêng lẻ.

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác khi đo rung

Vị trí đặt cảm biến

Đặt cảm biến sai vị trí có thể khiến kết quả không phản ánh chính xác tình trạng của máy.

Phương pháp gá cảm biến

Cầm đầu dò bằng tay có thể tạo ra sự khác biệt giữa các lần đo. Khi cần theo dõi xu hướng lâu dài, nên duy trì phương pháp gá giống nhau.

Tốc độ và tải của máy

Rung động thay đổi theo tốc độ quay và tải. Vì vậy cần ghi nhận điều kiện vận hành khi thực hiện phép đo.

Hướng đo

Rung theo phương ngang, đứng và dọc trục có thể có giá trị khác nhau. Chỉ đo một hướng có thể bỏ sót một số dấu hiệu bất thường.

Thiết bị đo

Máy đo rung cần có dải đo và độ phân giải phù hợp với ứng dụng. Đối với công việc bảo trì chuyên nghiệp, nên sử dụng thiết bị có khả năng lưu dữ liệu hoặc phân tích sâu hơn khi cần.

Cách nhận biết máy có độ rung bất thường

Không nên đánh giá tình trạng máy chỉ dựa trên một con số cố định. Mức rung chấp nhận được phụ thuộc vào loại máy, tốc độ quay, công suất, vị trí đo, điều kiện vận hành và tiêu chuẩn áp dụng.

Một phương pháp thực tế là xây dựng giá trị rung chuẩn (baseline) khi máy đang hoạt động tốt. Sau đó thực hiện đo định kỳ và so sánh với dữ liệu trước đó.

Nếu mức rung tăng liên tục hoặc xuất hiện thay đổi bất thường, cần kiểm tra thêm các nguyên nhân như:

• Mất cân bằng.
• Lệch tâm hoặc lệch trục.
• Vòng bi xuống cấp.
• Khớp nối bị lỗi.
• Chân máy hoặc bulông bị lỏng.
• Rotor bị cong.
• Bánh răng bị mòn.
• Cộng hưởng hoặc vấn đề kết cấu.

Một số lưu ý để đo độ rung chính xác

Để nâng cao độ tin cậy của kết quả, nên thực hiện các nguyên tắc sau:

1. Đo cùng một vị trí trong các lần kiểm tra.
2. Đo theo cùng phương và phương pháp gá cảm biến.
3. Ghi nhận tốc độ và tải của máy.
4. Đo khi thiết bị đạt điều kiện vận hành ổn định.
5. Kiểm tra nhiều vị trí thay vì chỉ đo một điểm.
6. Lưu dữ liệu để theo dõi xu hướng theo thời gian.
7. Không kết luận hư hỏng chỉ dựa trên một giá trị rung duy nhất.
8. Khi rung tăng bất thường, cần kết hợp kiểm tra nhiệt độ, tiếng ồn, dòng điện và tình trạng cơ khí.

Kết luận

Cách đo độ rung máy móc công nghiệp chính xác không chỉ phụ thuộc vào máy đo mà còn phụ thuộc vào vị trí cảm biến, hướng đo, phương pháp gá, tốc độ quay và điều kiện tải của thiết bị. Doanh nghiệp nên xây dựng quy trình đo thống nhất và thực hiện kiểm tra định kỳ để tạo dữ liệu nền cho từng máy.

Sử dụng máy đo độ rung công nghiệp phù hợp kết hợp với việc theo dõi xu hướng rung động sẽ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường, hỗ trợ bảo trì dự đoán và hạn chế sự cố ngoài kế hoạch.