Przegląd maszyny
Monitorowanym aktywem jest walcownia płatkująca pracująca w przemyśle spożywczym i napojowym. W zakładach przetwórstwa soi i nasion oleistych walcownie płatkujące służą do zgniatania przetworzonego materiału oleistego w cienkie płatki przed procesem ekstrakcji. Jakość płatków odgrywa kluczową rolę w maksymalizacji wydajności ekstrakcji oraz utrzymaniu stabilnych warunków w kolejnych etapach procesu.
Walcownia płatkująca wykorzystuje dwa duże walce obracające się z kontrolowaną prędkością w celu spłaszczenia materiału. W tym przypadku walce pracowały z prędkością około 296 obr./min i były napędzane silnikiem o stałej prędkości obrotowej wynoszącej 1190 obr./min.
Jednym z charakterystycznych trybów uszkodzeń występujących w walcowniach płatkujących jest polygonizacja, nazywana również fasetowaniem. Z biegiem czasu walce stopniowo tracą swoją idealnie okrągłą geometrię, a na ich obwodzie powstają płaskie obszary. Zjawisko to jest zazwyczaj spowodowane drganiami samowzbudnymi wynikającymi z interakcji pomiędzy walcami pracującymi z nieznacznie różnymi prędkościami obwodowymi.
Wraz z postępem polygonizacji powtarzające się uderzenia powodowane przez fasety prowadzą do wzrostu poziomu drgań, przyspieszonego zużycia walców oraz pogorszenia jakości płatków. Wczesne wykrywanie tych charakterystycznych wzorców drgań ma zatem kluczowe znaczenie dla optymalizacji żywotności walców i planowania działań utrzymaniowych, zanim dojdzie do poważnego pogorszenia ich stanu.
Konfiguracja urządzeń monitorujących i oprogramowania
Inżynierowie ds. niezawodności I-care zainstalowali w walcowni płatkującej bezprzewodowe czujniki drgań Wi-care™, aby stale monitorować stan mechaniczny systemu.
Konfiguracja monitoringu obejmowała dwa czujniki zamontowane na silniku napędowym oraz cztery czujniki umieszczone w punktach łożyskowych walców. Taka konfiguracja umożliwiła ciągłe monitorowanie charakterystyki drgań zarówno układu napędowego, jak i zespołu walców.
Po instalacji bezprzewodowe czujniki drgań Wi-care™ w sposób ciągły przesyłały dane dotyczące drgań do I-see™, wspieranej przez sztuczną inteligencję platformy PdM firmy I-care. Platforma automatycznie przetwarzała napływające dane dotyczące drgań i wskazywała nietypowe trendy lub zachowania drganiowe wymagające dalszej analizy przez analityka drgań I-care.
Diagnoza w tym przypadku opierała się przede wszystkim na trendach drgań oraz analizie widma FFT. Polygonizacja w walcowniach płatkujących generuje charakterystyczne synchroniczne wzorce drgań powiązane z prędkością obrotową walców, a także powtarzające się uderzenia widoczne w sygnale drganiowym. Ten rodzaj analizy drgań odgrywa kluczową rolę w identyfikowaniu początku oraz rozwoju uszkodzenia dzięki ciągłemu monitoringowi.
Następnie analityk drgań I-care przeanalizował wygenerowane raporty i zweryfikował wykryte wzorce drgań, aby ocenić stopień zaawansowania oraz rozwój problemu.
Szczegółowa analiza
Krok 1 | Wykrycie problemu
Po zamontowaniu nowych walców pod koniec sierpnia poziomy drgań pozostawały stosunkowo stabilne przez kilka miesięcy. Jednak pod koniec grudnia w walcowni płatkującej zaczęły pojawiać się nietypowe zachowania drganiowe.
Panel I-see™ stopniowo wskazywał rosnące amplitudy drgań w punktach pomiarowych walców, szczególnie w zakresie synchronicznych składowych drgań powiązanych z prędkością obrotową walców.
Ponieważ poziomy drgań nadal rosły w czasie, problem został oznaczony do dalszej analizy przez analityka drgań I-care.
Krok 2 | Analiza
Dokładniejsza analiza danych dotyczących drgań wykazała powtarzające się uderzenia w przebiegu czasowym, występujące w regularnych odstępach. Jednocześnie analiza widma FFT wykazała stopniowe pojawianie się silnych synchronicznych składowych drgań skupionych wokół częstotliwości odpowiadającej około 30-krotności prędkości obrotowej walców. Było to zgodne z powtarzającymi się uderzeniami generowanymi przez rozwijające się fasety walców.
Wraz ze wzrostem amplitud drgań rodzina harmonicznych stawała się coraz bardziej wyraźna, a wzorce modulacji powtarzały się zgodnie z prędkością obrotową walców. Zachowanie to odpowiadało powtarzającym się uderzeniom generowanym przez rozwijające się fasety.
Takie zachowanie drganiowe odpowiadało charakterystycznej sygnaturze związanej z polygonizacją w walcowniach płatkujących.
W miarę stopniowego powstawania płaskich obszarów na obwodzie walca podczas jego obrotu generowane są powtarzające się uderzenia. Powodują one synchroniczne wzorce drgań oraz powtarzalne zachowanie udarowe, które stają się coraz bardziej widoczne w danych dotyczących drgań.
Analiza trendów potwierdziła stopniowy rozwój uszkodzenia na przestrzeni kilku tygodni, natomiast powtarzalność synchronicznego wzorca drgań umożliwiła analitykowi drgań I-care zidentyfikowanie początku polygonizacji na wczesnym etapie.
Krok 3 | Zalecenie
Ponieważ uszkodzenie znajdowało się jeszcze na wczesnym etapie rozwoju, a poziomy drgań wskazywały na stopniowe, a nie krytyczne pogorszenie stanu, natychmiastowa interwencja nie została uznana za konieczną.
I-care zaleciło zatem dalszą eksploatację maszyny przy jednoczesnym ciągłym monitorowaniu jej stanu oraz zaplanowanie działań naprawczych podczas planowanego postoju.
Krok 4 | Monitoring
Po wydaniu zalecenia walcownia płatkująca pozostała objęta ciągłym monitoringiem, podczas gdy zespół utrzymania ruchu przygotowywał planowaną interwencję.
W kolejnych tygodniach amplitudy drgań w punktach pomiarowych walców nadal stopniowo rosły, co było zgodne z postępującym pogorszeniem stanu powierzchni walców.
Ciągły monitoring za pomocą bezprzewodowych czujników drgań Wi-care™ oraz platformy I-see™ umożliwił analitykowi drgań I-care dokładne śledzenie rozwoju uszkodzenia i ocenę, kiedy należy przeprowadzić zaplanowaną interwencję utrzymaniową.
Krok 5 | Planowana interwencja
Ponieważ amplitudy drgań w kolejnych tygodniach nadal rosły, zespół utrzymania ruchu przeprowadził zaplanowaną interwencję podczas postoju.
Walce zostały zdemontowane podczas planowanego postoju i przekazane do ponownego szlifowania w celu przywrócenia prawidłowej geometrii ich powierzchni oraz usunięcia defektów związanych z fasetowaniem.
![Flaker mill roll surface showing visible polygonization (faceting) defects identified after inspection, confirming the vibration analysis diagnosis of developing roll geometry deterioration ]](https://www.icareweb.com/wp-content/uploads/2026/06/flaker-mill-roll-polygonization-faceting-defect-01-v1.png)
Krok 6 | Skuteczność
Po ponownym zamontowaniu przeszlifowanych walców amplitudy drgań powróciły do niskich poziomów bazowych, porównywalnych z wartościami obserwowanymi bezpośrednio po instalacji nowych walców.
Analiza widma FFT potwierdziła zanik synchronicznych składowych drgań, które wcześniej były związane ze zjawiskiem polygonizacji. Powtarzające się zachowanie udarowe obserwowane przed interwencją nie było już obecne w danych dotyczących drgań.
Porównanie pomiarów drgań zarejestrowanych przed i po ponownym szlifowaniu potwierdziło zarówno prawidłowość diagnozy, jak i skuteczność podjętych działań naprawczych.
Wyniki
Analiza drgań ujawniła stopniowy rozwój fasetowania walców
Przypadek ten wykazał, że polygonizację w walcowniach płatkujących można zidentyfikować na wczesnym etapie dzięki ciągłemu monitorowaniu drgań.
Dzięki zastosowaniu bezprzewodowych czujników drgań Wi-care™ oraz I-see™, wspieranej przez sztuczną inteligencję platformy PdM firmy I-care, udało się skutecznie wykryć charakterystyczne sygnatury drgań związane z fasetowaniem walców oraz zweryfikować je za pomocą trendów drgań i analizy widma FFT.
Wczesna identyfikacja tego rodzaju uszkodzenia jest szczególnie istotna w walcowniach płatkujących, ponieważ polygonizacja może przyspieszać zużycie walców oraz negatywnie wpływać na jakość płatków i efektywność procesu.
Chociaż w tym przypadku walce zostały ponownie przeszlifowane dopiero po znacznym rozwoju uszkodzenia, przypadek potwierdził, że ten tryb uszkodzenia można rozpoznać znacznie wcześniej dzięki ciągłemu monitoringowi. Doświadczenie to pozwoliło również zwiększyć skuteczność rozpoznawania charakterystycznych wzorców diagnostycznych polygonizacji w przyszłych zastosowaniach.
Ten przypadek pokazuje, w jaki sposób ciągła analiza drgań może wspierać optymalizację planowania utrzymania ruchu oraz lepsze zarządzanie żywotnością walców w przemyśle spożywczym i napojowym.
Dowiedz się więcej o naszych
Przypadkach technicznych
Nasze rozwiązania obejmują wszystkie aktywa,
w tym Twoje.
Gotowy na większą niezawodność?