효과적인 체인 마모 모니터링 프로그램 구현 방법

체인 마모 모니터링은 첫 번째 링크가 위조된 이후로 장비 신뢰성 프로그램의 일부였습니다. "체인은 가장 약한 링크만큼만 강력합니다."라는 문구와 같이 업계 속어의 일부가 된 조직의 신뢰성 프로그램의 필수적인 부분입니다.

체인은 거의 모든 산업 공정의 일부입니다. 이들은 공장의 자재 취급 운송 시스템, 호이스트 및 크레인 작동의 핵심 구성 요소 또는 안전 정지 장치를 제어하는 ​​연결의 일부로 사용됩니다.

기능에 관계없이 체인을 구성하는 구성 요소의 고장은 치명적이지는 않더라도 소유자에게 비용이 많이 듭니다. 우리 모두는 체인 고장이 바람직하지 않다는 데 동의하지만 현대 산업의 체인 마모 모니터링은 접근 방식과 빈도에서 여전히 다양합니다.

일반적으로 체인 신뢰성 검사는 주기적인 검사 샘플링 절차 또는 교체 일정을 통해 적용됩니다. 육안 검사는 일반적으로 마모 식별을 위한 체인 검사에 적용되며 검사자의 경험, 태도 및 가공 지식에 크게 의존하여 수행하는 데 시간이 많이 걸립니다.

이 값비싼 접근 방식을 오늘날의 유지 관리 부서에서 더 이상 체인 모니터링에 사용할 수 있는 유일한 수단이 아닌 기술이 존재합니다. 적외선 광전 광학 시스템을 적용하면 보다 정확하고 저렴한 검사가 가능하며 결과적으로 추세 정보를 제공하여 실패 기회를 줄일 수 있습니다.

적외선 광전 체인 마모 모니터링 시스템을 사용하여 식별된 마모된 체인 핀의 예

광전 과정의 설명

적외선 광전 기술은 우리 대부분이 그 존재를 인지하지 못한 채 일상 생활의 여러 측면에서 활용되고 있습니다. 광전 감지기의 예로는 가장 진보된 유형의 보안 시스템의 센서 구성 요소, 엘리베이터 및 운송 시스템용 도어 클로저 시스템의 안전 제어 장치, 심지어 대량 생산 병입 시스템의 병 채우기 레벨 모니터가 있습니다.

이 기술의 응용 분야는 확실히 방대하고 다양합니다. 기본 원리는 펄스형 IR 빔을 일련의 적외선 센서(수신기)로 생성하고 차례로 해당 빔을 모니터링하는 적외선 광원(송신기)에 의존합니다. 송신기와 수신기의 조합을 광전 검출기라고 합니다.

송신기와 수신기는 모니터링 영역의 반대쪽에 설치되며 수신기가 펄스형 적외선 빔의 장애물을 감지하면 신호를 생성합니다. 자동차 헤드라이트와 광전지는 과학 프로젝트에서 매우 조잡한 광전 감지기를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

이 프로세스에 적외선을 추가한 것은 수신기 감도와 침투가 증가했기 때문입니다. 적외선은 무선 신호, 가시광선 및 X선과 유사한 전자기 복사의 한 형태입니다. 적외선 에너지는 가시광선과 유사하고 많은 특성을 공유하지만 적외선 에너지는 파장의 차이로 인해 인간의 눈에는 보이지 않습니다. 적외선 에너지의 파장은 0.75미크론에서 1밀리미터입니다.

광전 감지기의 덮개는 IR 에너지의 최대 투과를 허용하면서 가시광선을 차단하도록 설계된 특수 재료로 만들어집니다. 이것이 바로 조명이 밝은 공장 바닥이나 직사광선이 비치는 곳에서도 적외선 광전 감지기를 사용할 수 있게 해주는 이유입니다.

역사적 관점

대부분의 회사에서 체인 모니터링 프로그램을 문서화하는 경우 "생산 중 컨베이어가 오작동할 때 체인을 교체하십시오." 또는 "마지막 체인 교체가 약 5년 전이었고 만기가 되었습니다."와 같은 문구를 보고 놀라지 않을 것입니다. 사슬 마모 모니터링을 위한 사전 예방적 프로그램으로 간주되는 프로그램조차도 역사적으로 사슬의 공칭 10피트 섹션에서 임의의 샘플을 선택하고 마모를 나타내는 스트레칭에 대해 물리적으로 측정하는 방법을 사용했습니다. 분명히 이 접근 방식을 사용하는 데는 상당한 위험이 있습니다.

샘플링 계획은 전체 시스템의 상태와 일치하는 정보를 제공하는 샘플에 따라 다릅니다. 1,000피트 길이의 시스템 내에서 체인의 10피트 섹션으로 검사를 제한하면 최악의 마모 영역을 실제로 샘플링할 가능성이 라스베가스 도박꾼도 용납할 수 없는 감지 "확률"을 제공하는 상황이 설정됩니다.

또 다른 문제는 측정 장치가 표준 하드웨어 품질 줄자일 때 측정이 얼마나 정확하게 생성되는지입니다. 역사적 대안(체인의 육안 검사)은 확실히 체인 마모를 식별할 수 있지만, 적절한 검사를 수행하기 위해 고정 체인이 필요한 노동 집약적 접근 방식의 극단적인 가동 중지 시간을 다시 한 번 생산 일정이 견딜 수 있습니까? 많은 유형의 체인이 윤활 처리되거나 도색되어 있으며, 마모 및 부식으로부터 체인을 보호하는 동일한 코팅은 육안 검사를 수행할 때 일반적인 마모 표시기를 마스킹합니다.

자주 사용되는 마지막 접근 방식은 체인 수명을 기반으로 한 주기적인 교체 방식입니다. 체인 안정성을 보장하는 이 시스템은 생산 중단 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있지만 신뢰할 수 있는 체인을 교체하는 데 드는 비용은 결코 회수할 수 없습니다.

적외선 광전 체인 마모 모니터링

체인 마모 모니터링을 위해 특별히 설계된 적외선 광전 기기는 일반적으로 참조 기술을 사용하여 체인에 있는 각 중심 링크의 앞 가장자리 사이의 거리를 정확하게 측정합니다. 정확한 링크 간 측정을 통해 이 모니터는 비정상적인 마모 징후를 나타내는 개별 링크 또는 핀을 쉽게 식별할 수 있습니다.

아래 그림의 장치는 3, 4 및 6인치 체인의 모든 조합을 모니터링할 수 있는 휴대용 배터리 작동 장치입니다. 단일 피치 체인용으로 설계된 대체 장치를 사용할 수 있습니다. 이 모니터는 생산 중단 없이 검사를 수행할 수 있도록 체인의 움직임을 모니터링할 수 있습니다.

영구적으로 설치된 장치를 사용하는 경우 프로그래밍된 제한을 초과하는 체인 링크를 식별하여 즉시 체인의 지속적인 모니터링을 수행할 수 있습니다. 상태 모니터링 장치와 영구적으로 설치된 장치 모두 특정 문제 영역을 식별하는 경보 표시등의 조명을 통해 미리 설정된 크기 길이를 벗어난 링크를 식별합니다. 대부분의 장치는 모니터링, 데이터 검토 및 문제 영역 식별을 위한 대체 방법을 포함하여 데이터 처리 방법에 대한 옵션을 운영자에게 제공합니다.

컨베이어에 장착된 휴대용 적외선 광전 체인 마모 모니터링 시스템.

자동화된 이상 식별 및 마킹 시스템은 마모 임계값을 초과하는 각 링크를 식별하고, 추세 분석 소프트웨어 모니터링과 결합할 경우 주기적 또는 연속 스캔을 통해 실제로 필요할 때만 체인을 계획적으로 교체할 수 있습니다. 트렌딩 소프트웨어는 정확한 비교를 위해 정의된 시작/중지 지점이 필요합니다. 이것은 일반적으로 시스템에 설치된 고유하게 식별된 링크를 통해 수행됩니다.

시작/중지 링크 식별을 위한 옵션은 체인 자체에 자석 어셈블리를 영구적으로 장착하여 수행할 수 있습니다. 그러면 자석이 장치 센서를 통과할 때마다 데이터 기록 세션을 시작 및 중지하도록 장치에 자동으로 신호를 보냅니다. 이 옵션은 쉽게 이해할 수 있는 데이터 표시를 제공합니다.

링크 세트 측정의 막대 그래프를 보여주는 보고 소프트웨어의 예

특별히 설계된 소프트웨어에서 얻을 수 있는 몇 가지 고유한 기능은 조정 가능한 스팬 길이 허용 기준, 데이터 기록 측정 범위(개별 링크, 개별 링크 세트 또는 10피트 섹션), 추세 오버레이 및 차트 작성 옵션과 같은 귀중한 분석 도구를 허용합니다.

정확도

일반적인 사용 체인에서 대부분의 체인 마모는 마찰 지점에서 발생합니다. 마찰점은 핀이 센터 링크와 맞물리는 영역입니다. 마모는 센터 핀 자체, 센터 링크 내부 또는 대부분의 경우 이 둘의 조합에서 발생합니다. 제조업체는 체인 교체에 대한 지침으로 권장되는 "체인 성장"의 최대 길이를 결정하는 값을 제공하는 교체 성장 차트를 제공합니다. 이것은 일반적으로 일반적으로 수행되는 공칭 10피트 측정 기술에서 수집한 검사 데이터를 기반으로 합니다. 예를 들어 120인치에서 측정된 새 체인의 10피트 섹션은 길이가 124~124.5인치에 도달하면 교체해야 합니다.

인식해야 하는 문제는 마모가 측정된 체인 부분에 고르게 분포될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다는 것입니다. 한 링크의 마모는 인접한 링크보다 훨씬 더 심할 수 있습니다. 이러한 유형의 조건은 허용 가능한 허용 오차 내에서 잘 측정되는 실패 직전의 체인 가능성을 나타냅니다.

개별 링크 측정 기술을 사용하면 이러한 유형의 오류를 제거하여 검사의 신뢰성을 높이고 치명적인 체인 오류의 위험을 줄입니다. 스캐닝 적외선 광전 시스템은 0.02인치 이내의 정확도를 제공합니다. 사용자가 이것이 인모션 체인에서 측정되고 있음을 기억할 때 이는 더욱 중요합니다.

이 시스템에는 허용 가능한 허용 한도 내에서 발견되지 않은 개별 링크를 표시하도록 설계된 자동 페인트 분무기 표시 시스템이 장착되어 있습니다.

운영 인력

표준 적외선 광전 체인 모니터링 시스템의 작동은 일반적인 데스크톱 개인용 컴퓨터의 작동보다 훨씬 어렵지 않지만 이러한 유형의 시스템을 작동할 때 평가해야 하는 고려 사항이 있습니다. 첫 번째이자 가장 중요한 것은 안전입니다. 작업자가 움직이는 산업 장비 주위에서 물리적으로 작업해야 할 때마다 주의 깊게 모니터링해야 하는 안전 문제가 있습니다. 최소한 안전 교육에는 OSHA 안전 교육과 공장별 안전 검토가 포함되어야 합니다. 모니터 설치 및 제거 중 체인 이동을 방지하기 위해 잠금 태그아웃 절차도 따라야 합니다.

검사하는 장치 유형에 따라 작업자 교육은 동력 체인 장치 작동(컨베이어, 크레인, 리프트 등), 장치 설치, 라인 워크다운 요구 사항, 소프트웨어 작동, 파일 저장 및 복구, 데이터 해석을 다루어야 합니다. 체인에 대한 양면 접근이 불가능한 경우가 많으며 시력 절단이 필요할 수 있습니다. 이 작업은 필요한 지지대의 구조적 약화를 방지하기 위해 다양한 유형의 유닛의 하중 요구 사항을 이해하는 개인이 필요합니다. 이러한 유형의 검사는 신뢰성 기반이며 코드가 아니므로 유용한 데이터를 제공하기 위해 요구사항 수락 기준을 설정해야 합니다.

최대 성장 내성을 개발하려면 개발 경험이 있는 개인이 필요합니다. 권장되는 교육 및 경험은 다를 수 있지만 좋은 지침에는 모든 관련 주제를 다루는 30시간의 강의실 스타일 교육과 독립적으로 검사를 수행할 자격이 있는 개인을 고려하기 전에 최소 6개월의 실무 경험이 포함됩니다.

체인 모니터링을 수행하기 위한 적외선 광전 기술의 활용은 회사의 신뢰성 프로그램의 이 중요한 부분에서 중요한 개선 도약입니다. 비용 절감만으로도 이 기술의 적용 가능성에 대한 연구가 정당화됩니다.

비용 절감의 최근 예는 이 기술을 구현하기 전에 검사를 위해 명목상 10피트 측정 기술을 사용한 육류 가공 회사에서 개발했습니다. 2년 동안 고장 사고는 100% 감소했습니다(12개월 기간 동안 평균 7건의 고장에서 예정되지 않은 고장은 0건으로 감소).

각 고장으로 인해 회사는 유지 보수 수리 비용으로 2,416달러, 노동 시간 손실로 3,765달러, 생산 수익에서 1,184달러의 비용이 발생한 것으로 계산되었습니다. 회사의 총 비용은 연간 $51,555였습니다. 추가 비용 절감은 체인 수명 연장, 교체 부품 재고 감소, 계획된 유지 관리 일정 및 연장된 체인 교체에서 실현되었습니다.

이것은 체인 의존성이 플랜트 생산이나 직원의 안전에 중요한 경우 개별 링크 검사 방법의 활용이 응용 프로그램에서 자체 자금 조달되는 많은 예 중 하나일 뿐입니다.