JP2010023330A - 押出機、スラストベアリングの寿命予測方法および寿命予測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】押出機(1)が稼働中のスラストベアリング(7)の回転速度Vおよびスラスト荷重Wを検知し、それらに対応する予測寿命値P(V,W)で標準化寿命値Tを除算した寿命要素e(V,W)を求め累積加算して累積値Eを求め、標準化寿命値Tに対する累積値Eの比または差を求め、スラストベアリングの残存寿命を判定する。
【効果】標準的な押出機の構成で、スラストベアリングの寿命を予測できる。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明の目的は、煩雑な構成になることなく、寿命を予測することが出来る押出機、スラストベアリングの寿命予測方法および寿命予測方法を提供することにある。
スラストベアリングの寿命は、回転速度Vおよびスラスト荷重Wに依存する。
そこで、上記第1の観点による押出機では、押出機運転中の回転速度Vとスラスト荷重Wを取得し、それらに基づいてスラストベアリングの残存寿命が限界になったか否かを判定し、限界になった時に警報を発生する。そして、回転速度Vとスラスト荷重Wは、押出機の標準的な構成で検知することが出来るため、特に構成が煩雑になることもない。
回転速度Vおよびスラスト荷重Wに依存するスラストベアリングの予測寿命値P(V,W)は、スラストベアリングのメーカーから提供されている(例えば図4参照)。回転速度Vおよびスラスト荷重Wが一定であれば、それに対応した予測寿命値P(V,W)は一つであり、累積稼働時間との比や差により残存寿命が限界になったか否かを容易に判定できる。しかしながら、実際には回転速度Vおよびスラスト荷重Wが変化するため、予測寿命値P(V,W)が変化し、残存寿命が限界になったか否かの判定は難しい。
そこで、上記第2の観点による押出機では、予め定めた標準化寿命値Tを、稼働中のあるサンプリング時刻における回転速度Vおよびスラスト荷重Wに依存するスラストベアリングの予測寿命値P(V,W)で割った商T/P(V,W)=寿命要素e(V,W)を求め、この寿命要素e(V,W)を累積加算して累積値Eを求め、この累積値Eと標準化寿命値Tとの比や差により残存寿命が限界になったか否かを判定するようにした。これにより、稼働条件によって回転速度Vおよびスラスト荷重Wが変化しても、残存寿命が限界になったか否かを、一つの標準化寿命値Tを用いて判定できるようになる。
回転速度Vおよびスラスト荷重Wに依存するスラストベアリングの予測寿命値P(V,W)は、スラストベアリングのメーカーから提供されている(例えば図4参照)。回転速度Vおよびスラスト荷重Wが一定であれば、それに対応した予測寿命値P(V,W)は一つであり、累積稼働時間との比や差により残存寿命が限界になったか否かを容易に判定できる。しかしながら、実際には回転速度Vおよびスラスト荷重Wが変化するため、予測寿命値P(V,W)が変化し、残存寿命が限界になったか否かの判定は難しい。
そこで、上記第3の観点によるスラストベアリングの寿命予測方法では、予め定めた標準化寿命値Tを、稼働中のあるサンプリング時刻における回転速度Vおよびスラスト荷重Wに依存するスラストベアリングの予測寿命値P(V,W)で割った商T/P(V,W)=寿命要素e(V,W)を求め、この寿命要素e(V,W)を累積加算して累積値Eを求め、この累積値Eと標準化寿命値Tとの比や差を求めるようにした。この比や差を用いることにより、稼働条件によって回転速度Vおよびスラスト荷重Wが変化しても、残存寿命が限界になったか否かを、一つの標準化寿命値Tを用いて判定できるようになる。
上記構成において、稼働パラメータとは、ある装置の寿命に影響を与える稼働条件である。例えば、装置がスラストベアリングなら、稼働パラメータは回転速度およびスラスト荷重である。一般的な稼働パラメータとしては、速度や荷重の他に、温度,湿度,振動数(周波数)や、装置で処理する対象物の特性パラメータ(例えば硬度,粘度,流量,懸濁度など)が挙げられる。
ある装置の稼働パラメータに依存する該装置の予測寿命値は、該装置のメーカーから提供されることもあるし、経験的に判ることもある。稼働パラメータが一定であれば、それに対応した予測寿命値は一つであり、累積稼働時間との比や差により残存寿命が限界になったか否かを容易に判定できる。しかしながら、実際には稼働パラメータが変化するため、予測寿命値が変化し、残存寿命が限界になったか否かの判定は難しい。
そこで、上記第4の観点による寿命予測方法では、予め定めた標準化寿命値を、稼働中のあるサンプリング時刻における稼働パラメータに依存する予測寿命値で割った寿命要素を求め、この寿命要素を累積加算して累積値を求め、この累積値と標準化寿命値との比や差を求めるようにした。この比や差を用いることにより、稼働条件によって稼働パラメータが変化しても、残存寿命が限界になったか否かを、一つの標準化寿命値を用いて判定できるようになる。
この押出機1において、2は減速機、3はダイノズル、4は圧力センサ、5はスラスト荷重センサ、6は原料投入口、7はスラストベアリング、8は金網、9は電動機、9aは回転速度センサ、10は計算機、10aは寿命要素テーブル、11はスクリュ、12はシリンダである。
ステップS1では、累積値Eを初期化するか否かを判定し、初期化するならステップS2へ進み、初期化しないならステップS3へ進む。例えば、新品のスラストベアリング7が初めて稼働する時に初期化し、その後はスラストベアリング7が交換されるまで初期化しない。
ステップS2では、累積値Eを0に初期化する。
ステップS6では、寿命要素テーブル10aを検索し、検知した回転速度V[rpm]およびスラスト荷重W[kN]に対応する寿命要素e(V,W)を取り出す。
ステップS7では、累積値Eにτ×e(V,W)を加算する。
ステップS9では、スラストベアリング7の寿命が少なくなったことを示すアラーム信号Lを出力する。そして、ステップS1に戻る。
この寿命要素テーブル10aは、スラストベアリング7のメーカーから提供された予測寿命値P(V,W)から作成したものである。
具体例を示すと、図4に示す予測寿命値P(V,W)がスラストベアリング7のメーカーから提供された場合、V=240[rpm],W=2000[kN]に対応する予測寿命値P(240,2000)=170000[hr]である。ここで、標準化寿命値Tを例えば10000に決めると、e(240,2000)=10000/170000=0.0588[1/hr]となる。
5 スラスト荷重センサ
7 スラストベアリング
9a 回転速度センサ
10 計算機
10a 寿命要素テーブル
Claims (4)
- 押出機運転中の回転速度Vを取得する回転速度取得手段と、押出機運転中のスラスト荷重Wを取得するスラスト荷重取得手段と、取得した回転速度Vおよびスラスト荷重Wを基にスラストベアリングの残存寿命が限界になったか否かを判定する残存寿命判定手段と、スラストベアリングの残存寿命が限界になった時に警報を発生する警報手段とを具備したことを特徴とする押出機。
- 請求項1に記載の押出機において、回転速度Vおよびスラスト荷重Wに依存するスラストベアリングの予測寿命値P(V,W)で標準化寿命値Tを割った商T/P(V,W)を前記回転速度Vおよびスラスト荷重Wに対応する寿命要素e(V,W)とする寿命要素テーブルを具備し、前記残存寿命判定手段は、押出機運転中の回転速度Vおよびスラスト荷重Wを検知しそれらに対応する寿命要素e(V,W)を前記寿命要素テーブルから読み出し累積加算して累積値Eを求め、その累積値Eの前記標準化寿命値Tに対する比が所定値Qに達するか、又は、前記累積値Eと前記標準化寿命値Tの差が所定値未満になった時にスラストベアリングの残存寿命が限界になったと判定することを特徴とする押出機。
- スラストベアリング稼働中の回転速度Vおよびスラスト荷重Wを検知しそれらに対応する予測寿命値P(V,W)で標準化寿命値Tを除算した寿命要素e(V,W)を求め累積加算して累積値Eを求め、標準化寿命値Tに対する前記累積値Eの比または差を求めることを特徴とするスラストベアリングの寿命予測方法。
- 稼働中の1以上の稼働パラメータを検知しその1以上の稼働パラメータに対応する予測寿命値で標準化寿命値を除算した寿命要素を求め累積加算して累積値を求め、前記標準化寿命値に対する前記累積値の比または差を求めることを特徴とする寿命予測方法。
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JP2008186642A JP5111272B2 (ja) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | 押出機、スラストベアリングの寿命予測方法および寿命予測方法 |
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---|---|---|---|---|
JPH04286620A (ja) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 押出機 |
JPH0691683A (ja) * | 1992-09-17 | 1994-04-05 | Niigata Eng Co Ltd | 射出成形機等における回転部材の寿命予測装置 |
JP2000238106A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Toshiba Mach Co Ltd | 電動射出成形機のボールねじ寿命予測方法および装置 |
JP2002113769A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-16 | Hitachi Zosen Corp | 押出機の停止方法および安全装置 |
-
2008
- 2008-07-18 JP JP2008186642A patent/JP5111272B2/ja active Active
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