O que são sensores de carcaça de rolamento

Os rolamentos montados em mancais são essenciais em muitas aplicações em uma ampla variedade de indústrias de processo, incluindo mineração, agregados, cimento e alimentos e bebidas. Os rolamentos montados são usados ​​em transportadores de manuseio de materiais a granel que movimentam agregados, cimento, areia, cascalho ou grãos durante o processo de fabricação. Você também encontrará rolamentos em uma fábrica de alimentos ou bebidas, movimentando produtos ou garrafas. Outra aplicação comum é o tratamento de ar, com rolamentos montados em ventiladores industriais. Os suportes dos rolamentos são fáceis de instalar e seus alojamentos oferecem maior proteção, o que auxilia neste tipo de aplicação.

Manter o controle sobre o desempenho do rolamento é fundamental. A falha dos rolamentos pode levar a tempos de inatividade dispendiosos, não apenas devido à perda de produção, mas também a danos secundários. Além disso, os rolamentos estão frequentemente localizados em locais remotos ou de difícil acesso, o que torna as inspeções regulares difíceis e demoradas e também representa preocupações de segurança para os trabalhadores. Sensores inteligentes podem ajudar a resolver alguns dos problemas de desempenho e preocupações de segurança associados aos rolamentos montados.

Desafios comuns

Embora existam muitos tipos de rolamentos, sensores inteligentes são usados ​​em ferro fundido padrão, rolamentos de esferas fundidos e rolamentos autocompensadores de rolos, todos com caixas suportadas. Eles também podem ser usados ​​em rolamentos de rolos cônicos.

Conforme mencionado, a manutenção de rotina introduz riscos de segurança à medida que os trabalhadores trabalham em torno de equipamentos rotativos ou tentam alcançar rolamentos de difícil ou perigoso acesso. Com métodos de manutenção tradicionais, o usuário tem pouca visibilidade sobre quando pode ocorrer falha de componente. A capacidade de monitorar os rolamentos remotamente com sensores inteligentes permite que o pessoal de manutenção obtenha uma verificação segura da integridade dos rolamentos sem tocar no equipamento.

Embora existam outros desafios comuns, este artigo concentra-se nos dois problemas críticos dos rolamentos montados: vibração e superaquecimento.

Enfrente desafios

Para enfrentar alguns desafios importantes associados aos rolamentos montados, a ABB conduziu uma extensa pesquisa com clientes que indicou que eles queriam ajuda para manter e solucionar problemas de produtos de rolamentos. Uma das principais razões para isso são as mudanças demográficas. Muitos trabalhadores de manutenção altamente qualificados estão a aproximar-se da idade da reforma. São especialistas que muitas vezes conseguem diagnosticar problemas nos rolamentos com base em pequenas alterações nos sons ou temperaturas. As empresas têm dificuldade em encontrar substitutos com tanta experiência e conhecimento em mecânica prática.

A pesquisa também descobriu que muitos usuários finais não entendiam completamente a tecnologia de monitoramento de condições ou como avaliar os dados de monitoramento de condições. Algumas empresas terceirizam essa tarefa, mas isso é caro. Muitas vezes a análise é realizada por pessoas que não são especialistas em operadoras. Alguns clientes entrevistados já haviam implementado um programa de monitoramento de condições. No entanto, muitos outros não tinham recursos ou consideravam o custo atual da análise demasiado elevado.

Ficou claro, no entanto, que a maioria dos clientes viu o benefício em monitorar a integridade de seus principais ativos e o consequente aumento no tempo de atividade. Muitos clientes entrevistados também acreditam que a Internet das Coisas (IoT) terá um impacto significativo na redução das barreiras que anteriormente impediam a disseminação de soluções de monitorização de condições.

Em essência, a pesquisa identificou a necessidade de um sistema de monitoramento de condições de baixo custo e fácil de usar, que atenda à maioria dos requisitos dos clientes.

Verifique a condição dos rolamentos montados

Como resultado, um novo sensor inteligente para rolamentos montados foi desenvolvido para informar os operadores da fábrica quando o desempenho de um rolamento mostra sinais de dificuldade. A tecnologia de sensor inteligente avalia a condição do rolamento com base nas informações de temperatura e vibração e fornece indicações antecipadas de possíveis problemas. Um rolamento que superaquece, por exemplo, pode indicar que os procedimentos de lubrificação adequados não estão em vigor. Problemas de vibração podem indicar possíveis problemas no sistema. Com base nas informações coletadas pelo sensor, os operadores podem decidir quando substituir o rolamento para evitar falhas catastróficas, o que pode gerar benefícios em termos de segurança e custos. Os recursos de diagnóstico integrados também reduzem a necessidade de analistas de monitoramento de condições. Com as informações fornecidas pelo sensor, os operadores podem determinar como o equipamento que opera sob diferentes condições operacionais afeta a vida útil da máquina. Essas informações os ajudam a saber quando solicitar peças de reposição e como otimizar os programas de manutenção e reparo.

O sensor inteligente para rolamentos montados faz parte do conceito de trem de força digital, uma oferta expandida de serviços digitais que fornece aos usuários finais monitoramento e análise integrados de outros ativos do trem de força, incluindo acionamentos, motores e bombas. A conexão de todos esses dispositivos pode melhorar o desempenho, a confiabilidade e a eficiência de todos os componentes do trem de força.

Instalação

Como o sensor inteligente é sem fio, os custos de instalação tendem a ser inferiores aos da tecnologia de sensor tradicional. Os sensores instalados também reduzem ou eliminam a necessidade de visitas de manutenção para monitorar equipamentos ou fazer leituras com instrumentos portáteis. O sensor inteligente é montado diretamente em uma caixa de rolamento usando ferramentas simples. As caixas de rolamentos mais recentes aceitam o sensor e um adaptador de retroajuste também está disponível para a base instalada. Por exemplo, as almofadas montadas em Dodge estão prontas para sensores com furos de instalação perfurados, roscados e roscados. O sensor inteligente é instalado removendo o plugue e inserindo o sensor na tomada fornecida. O sensor é ativado pressionando um interruptor de ativação de LED.

O sensor incorpora acelerômetros para medir vibração e sensores de temperatura para medir a temperatura do rolamento e a temperatura dentro do sensor. A caixa do sensor é vedada para manter a certificação ATEX.

Conectividade

Tecnologia inteligente como o protocolo Bluetooth é usada para conectar o sensor a celulares Android ou iOS usando um aplicativo ou através de um gateway para conectar-se à plataforma de monitoramento ou sistema de confiabilidade do cliente. Isto simplifica o processo para os operadores porque eles podem acessar uma interface para verificar a condição de seus rolamentos ou motores.

Um aplicativo móvel fornece uma visão geral rápida do seu estado de saúde e também fornece informações básicas sobre medições de temperatura e vibração. Se os traders quiserem visualizar informações mais detalhadas, é possível que os usuários observem as linhas de tendência ou extraiam dados para realizar suas próprias análises.

Quando os rolamentos estão em locais de difícil acesso, fora do alcance de dispositivos móveis, os dados do sensor podem ser enviados automaticamente via Bluetooth Low Energy para a plataforma de monitoramento por meio de um gateway. Vinte desses sensores podem ser conectados a um gateway.

Segurança cibernética

O sensor inteligente para rolamentos montados inclui acesso gratuito à plataforma digital ABB Ability e foi desenvolvido para aderir a rigorosas medidas de segurança. Em particular, isto abrange a propriedade dos dados, uma vez que o operador será sempre o proprietário dos seus dados e estes não podem ser acedidos por ninguém fora da sua empresa, a menos que tenha permissão.

O sensor é protegido contra acesso indesejado por meio de autenticação de número de identificação pessoal (PIN) de 16 bits. Este PIN pode ser alterado durante o comissionamento e durante o uso normal do sensor, enquanto a aceleração do PIN que limita o número de tentativas para adivinhar um PIN evita ataques de força bruta. Todas as medições dos sensores são criptografadas de acordo com a recomendação do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST).

Conclusão

Sensores de rolamentos montados de forma inteligente, trabalhando com outras ferramentas de monitoramento de condições, podem fornecer informações sobre as condições de integridade dos ativos que podem ajudar os operadores a maximizar o tempo de atividade do processo. Isto constitui um elemento integrante de um conceito de trem de força digital que conecta acionamentos, motores, bombas e rolamentos para melhorar o tempo de atividade e a produtividade. Armados com insights de dados do trem de força, os operadores podem se conectar melhor com seus ativos e tomar melhores decisões para garantir operações seguras, confiáveis ​​e eficientes.

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