Известно, что основными причинами проблем с роликовыми конвейерами являются заедание ролика из-за повреждения подшипника ролика, перекос подшипника и т.п. К сожалению, полностью предотвратить заедание роликов невозможно, поэтому задача постоянного мониторинга актуальна.
Эта задача успешно решается в настоящее время различными вибродиагностическими или токовыми методами. Из экстравагантных есть метод термосканирования (визуализация нагрева ролика, или корпуса подшипника). Но все они имеют существенные недостатки, связанные со стоимостью и сложностями в обслуживании.
Исходя из выше изложенного идея предлагаемого способа заключается в последовательном бесконтактном измерении скорости вращения всех ролик рольганга одним лазерным тахометром согласно схемы:
Рис. № 10.1. Система реализации оптического (бесконтактного) контроля частоты вращения всех роликов конвейера.
Известно, что в лазерном тахометре реализован бесконтактный дистанционный принцип измерения частоты вращения — излучение и прием светового луча, отраженного от светоотражающей метки, прикрепленной к видимой части вращающегося механизма. При этом сам тахометр должен быть установлен на стационарно размещённой поворотной платформе посредине на определённой высоте над конвейером. Дополнительно для этих целей необходимо нанести на торец бочки каждого ролика светоотражающую метку с размерами, не ниже указанных ниже и с учётом технических характеристик на сам лазерный тахометр.
Привод поворотной платформы управляется программным способом. Программным способом одновременно привязываются значения измеренных частот вращения с углами поворота платформы на определённый ролик.
Тахометр на управляемой приводной поворотной платформе размещён сверху конвейера на определённой высоте. Совершает полу вращения в разные стороны , тем самым направляется последовательно на каждый ролик рольганга. Таким образом последовательно измеряется частота вращения каждого ролика рольганга и передаётся для обработки в компьютер.
Базовое программное обеспечение управления поворотной платформой широко представлено в разделе самодельных 3D принтеров / фрезеров.
Необходимо программно связать периодически меняющуюся информацию о измеренной частоте вращения с углом поворота поворотной платформы на определённый ролик. В случае изменения частоты вращения какого-либо ролика в любую сторону от заданной предельно допустимой – сигнализировать для принятия решения.
Для примера рассмотрим “бюджетный” вариант аппаратного исполнения системы. Для этого необходимо следующее оборудование, которое широко представлено различными производителями в интернете:
- Поворотная моторизированная платформа с шагом 0.005 градусов с возможностью управления от компьютера. (ориентировочная цена – 1000 евро).
- Лазерный тахометр с максимальным измерительным расстоянием до 50 метров и с возможностью вывода информации в компьютер (ориентировочная цена – 1000 евро).
- Стоимость разработки программного обеспечения не учитывается, т.к. на примере с самодельными 3D принтерами или фрезерами базовые бесплатные программы управления любыми шаговыми двигателями широко представлены в интернете. Такие программы успешно дорабатываются “любителями” в “домашних” условиях без соответствующего образования.
Предположим был взят тахометр с пределом измерения по длине не более 55 метров до измерительного объекта и светоотражающим маркером на вращающемся изделии не менее 20*20 мм. Поворотная платформа размещена на высоте 10 метров над конвейером. Общий угол поворота платформы (тахометра) 156 градусов. Чувствительность поворотной платформы 0,005 градусов. Такой чувствительности достаточно, чтобы в центральной вертикальной части рольганга на высоте в 10 метров “сфокусировать” на ролике измерительное пятно тахометра с погрешностью в +- 1 мм. С учётом максимального наклона тахометра на крайний ролик в 78 градусов погрешность такого измерительного пятна будет в 10 раз больше, но не превысит размер самого светоотражающего маркера.
Таким образом исходя из выше изложенного с учётом затрат на систему ориентировочно в 2000 евро максимально допустимая длинна контролируемого рольганга с высоты в 10 метров — 96 метров. Если ролики размещены через каждые полметра, то общее количество контролируемых роликов — 192 шт. Бесконтактный способ измерения позволяет проводить любые работы на рольганге не оказывая влияние на саму измерительную систему.
Способ позволяет строить диагностические системы на различное число роликов и длину рольганга.
При этом система имеет один недостаток, связанный с необходимостью поддерживать светоотражающие маркеры на каждом ролике в относительной чистоте. Но этот вопрос может быть легко решён механическими способами очистки.