Draadloos trillingen meten op 90 meter hoge portaalkraan - artikel

Maintenance 23/03/2017 14:31:21

Het Hobokense bedrijf Smulders kreeg af te rekenen met een falende tandwielkast op zijn gigantische centrale portaalkraan. Het gaat om een kritische applicatie voor de productie.

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Het atelier bevindt zich aan de Scheldekade, en de kraan vormt via een samenstel van elektrische aandrijvingen en tandwielkasten de centrale spil van alle goederenbewegingen zowel boven het atelier als van de productiezone naar de kade, in dit geval met grote staal- en lasconstructies.

De offshore business doet het uitstekend in België. Dankzij projecten in de Noordzee, waar Belgische bedrijven vaak pionierswerk verrichtten, mag zelfs gesteld worden dat offshore een heuse groeischeut heeft gekregen.

Dat heeft zo zijn repercussies voor alle stakeholders, waaronder de onderhoudsafdeling. In een marktsegment waar de productie de marktvraag vaak niet kan volgen, kan de onderhoudsafdeling het zich niet veroorloven de maximale uptime van de productie-installaties niet te halen.

Bij maximale benutting van de productiecapaciteit neemt het belang van het onderhoud in elke organisatie onvermijdelijk toe. Dat de constructeur/klant Smulders in het geval van deze 90 meter hoge portaalkraan eiste dat de machine tijdens de reparatie van een tandwielkast de klok rond beschikbaar zou blijven, zonder storingen of vertragingen, lag dus in de lijn van de verwachtingen.



Synchroon én afzonderlijk
De hele kraan bestaat uit drie hijswerken, die zowel synchroon als afzonderlijk moeten kunnen werken. Elke hijshaak dient bovendien ook in de dwarsbeweging nog eens zowel synchroon als apart te functioneren.

Tenslotte zijn er de langsverplaatsingen van de drie kraanhaken, die zich simultaan verplaatsen om de hele kraan boven de productiezone te bewegen. Verder moeten ze zich ook nog kunnen verplaatsen tot aan de Scheldekaaien om daar de afgewerkte constructies op een schip of drijfponton te laden.

Het eisenpakket stelde het engineeringbedrijf dat de opdracht binnenhaalde, in dit geval MGH, voor een aantal praktische problemen. Omwille van de geëiste 100% kraanbeschikbaarheid tijdens de reparatie, waren er alvast geen testlopen mogelijk.

Het zou niet productief zijn om kraanbeschikbaarheid op te offeren om tijdrovende trillingsmetingen bij nullast te verrichten, ook gezien de langere benodigde meettijden bij de kraansnelheden met trage assnelheden aan de uitgang van de aandrijvingen.

Bovendien zou men met handbediende toestellen voor metingen over een bepaalde testafstand en bij een bepaalde testlast naast de bewegende machine moeten lopen. Gezien de diverse kraanbewegingen, namelijk op de grond voor de langsbeweging en op 80 meter hoogte voor het hijswerk, is dat ondenkbaar, zowel praktisch gezien de vele obstakels, als op grote hoogte voor de veiligheid.

Configuratie
MGH stelde voor (bijna) in de toekomst de kraan continu te monitoren via een configuratie van via 3G gelinkte, draadloze trillingsopnemers.

De meetwaarden vanuit deze opstelling leveren dan de input voor de predictieve onderhoudssoftware. Omdat het om een machine gaat waarvan de drie hijshaken in de drie dimensies vrij moeten kunnen bewegen, had een 3G-link alvast de grote verdienste dat er geen hinderlijke bekabeling diende gelegd te worden naar de trillingssensoren.

De gekozen opstelling bestaat uit diverse meerkanaals multiplexsystemen die via de opnemers alle aandrijvingen van de kraan monitoren, naast meerdere routers en 61 trillingsen toerentalsensoren. De gemeten waarden worden doorgestuurd naar de centrale software die de toestand meet, analyseert en alarmeert daar waar nodig.



Het meet- en evaluatiesysteem in kwestie houdt rekening met de reële bedrijfstoestand van de trillingmetingen. Het is logisch dat kranen variabele parameters hebben, zoals bedrijfssnelheid en belasting. Het is dus essentieel dat de software bij de trending bijvoorbeeld geen rode kaart toewijst aan een aandrijving louter op basis van verhoogde trillingswaarden.

Deze laatste kunnen namelijk het gevolg zijn van een hogere belasting en niet van een degradatie van een mechanisch onderdeel, zoals een tandwiel en/of lager.

On- en inlinemetingen
Inline metingen maken een quasi continue evaluatie van drie elementen mogelijk, op basis waarvan betrouwbare beslissingen kunnen genomen worden: de actuele meetwaarde (een meetwaarde die een goede bedrijfstoestand van de aandrijfgroep weergeeft); trending van de meetwaarden sinds de eerste meting; en een vergelijking van de meetsignalen op identieke aandrijvingen in dienst.

In dit geval wezen de analyses uit dat op een van de hijswerken een zodanig grote schade aan de vertandingen van een tandwielkast had veroorzaakt dat de aandrijving of volledig gereviseerd of door een nieuwe vervangen diende te worden.

«Uit de expertise van de tandwielen en de lagers konden wij afleiden dat ze goed gesmeerd waren geweest, met het juiste type olie voor de toepassing», stelt Harald Heyvaert van MGH. «Maar er was een boring circlips losgekomen, die tussen de tandwielen was gedraaid, met schade op diverse tandwielen tot gevolg».

Over de keuze nieuw of gereviseerd: «Voor dit type van grote schakelbare tandwielkasten met twee snelheden valt een revisie economisch bijna altijd gunstiger uit dan een nieuw exemplaar, zelfs wanneer de revisie impliceert dat de meeste van de tandwielen dienen vervangen te worden».

Speciaal ontwikkelde «spare»
Voor de herstelling maakte het revisiebedrijf gebruik van een identieke reserveaandrijving, een «spare», die het voorafgaand aan de ingreep bouwde. Deze verving de beschadigde kast tijdens de revisie, zodat de kraan volledig operationeel bleef.

«Bij de revisie worden ook de typische slijtage-elementen - de lagers en de dichtingen – altijd vervangen. In veel gevallen (zoals hier) zijn ook de dichtingsloopvlakken lichtjes ingesleten. Deze worden ook in orde gezet om achteraf olielekkage te vermijden.

In dit geval hebben we de gelegenheid aangegrepen om moderniseringen op het niveau van de lagers en tandwielen door te voeren. Voor de optimalisatie van de tandwieloverbrenging hebben we ons softwarepakket gebruikt om alle tandwielen die een hoge servicefactor behalen op breuk en ook op pitting te simuleren, met tevens de meest economische keuze in de dimensionering».



Conclusie
«Wij startten 14 jaar geleden als merkonafhankelijk bedrijf in revisies. Maar omdat we de laatste jaren - onder meer door diverse industriebesparingen – vaststelden dat aandrijvingen almaar vaker ruim (te) laat voor herstelling in de werkplaats binnenkwamen, troffen wij meer en meer zeer zware beschadigingen en veel gevolgschade aan.

Vandaar dat we gekozen hebben voor een predictieve aanpak om meer en meer toestandsafhankelijk onderhoud voor onze klanten te doen. Door tijdig in te grijpen kunnen we gevolgschade voor onze klanten aanzienlijk reduceren», stelt Heyvaert.

Ook in dit geval heeft het predictief meten duidelijk veel zwaardere vervolgschade weten te voorkomen. In principe had men deze aandrijving periodiek - namelijk revisie na een vast aantal bedrijfsuren – kunnen onderhouden.

Maar via draadloze trillingsmetingen wisten de technici de schade in de kast in een vroeg stadium te detecteren, zodat tijdig kon worden ingegrepen. «Inderdaad, een losgekomen circlips had al wat tandschade veroorzaakt, maar is er vermeden dat in een later stadium nog meer loskomende metaaldelen in de lagers terechtkwamen.

Hierdoor hadden de lagers kunnen vastlopen met veel méér gevolgschade voor de aandrijving en de productie tot gevolg». << (foto’s: MGH)
door Bert Belmans, Maintenance Magazine

Registreer voor e-Krant
Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Verwant

HTC opent station voor tank cleaning in Antwerpse haven

Jaguar Land Rover kiest Educam als opleidingscentrum

Waterzuivering: design for maintainability en reliability - artikel

Het treinonderhoud van de toekomst - artikel

Maxine Frimpong en Ann Van Look zijn Maintenance Managers van het Jaar

VATIS en AMW Industry bundelen krachten

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Actief op zoek naar een nieuwe functie als werknemer of een opdracht als zelfstandige? Meld je aan bij Engineeringnet Techpost
Meest gelezen nieuws

Logistieke oplossingen gezocht voor hoge kosten leeggoed

LRM investeert 250.000 euro in fietsleasing-bedrijf

Vorig jaar 25% meer warmtepompen geïnstalleerd

40% meer ruimte voor groene energie dankzij slimme netten

Ecochem investeert 10 miljoen in uitbreiding Willebroekse fabriek (+video)

Nieuw innovatief bedrijfsnetwerk Offshore Energie opgericht

Agenda

Energy Efficiency in Industry

Building 904, Technologiepark, Zwijnaarde

van 9/05/2017 tot 12/12/2017

Agoria Academy: ISOBUS

Hogeschool Vives - Kortrijk

zondag 6 augustus 2017

Opleiding trillingsanalyse CAT.II
volgens ISO 18436-2

Crowne Plaza Antwerpen

van 18/09/2017 tot 22/09/2017

Opleiding trillingsanalyse CAT.I
volgens ISO 18436-2

Crowne Plaza Antwerpen

van 13/11/2017 tot 16/11/2017

Cursus uitlijnen - niveau 1 asuitlijnen

Crowne Plaza Antwerpen

dinsdag 21 november 2017

Opleiding laseroptisch uitlijnen voor gevorderden

Crowne Plaza Antwerpen

van 22/11/2017 tot 23/11/2017

Keuze van de redactie

(22/6) Solar Team heeft nieuwe zonnewagen voorgesteld

(19/6) Drone levert postpakketjes af en redt mensenlevens

(14/6) Bombardier grijpt definitief naast mega-bestelling van De Lijn

(12/6) Tesla opent eerste Belgische superchargerlocatie op zonne-energie

(7/6) EHLA alternatief voor hardverchromen (+video)

(6/6) 3D printen in bouw mogelijk met EFRO-steun

>> Meer blikvangers
Bedrijfspagina's

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Jaguar Land Rover kiest Educam als opleidingscentrum

Educam en Jaguar Land Rover Benelux slaan de handen in elkaar voor een nieuwe carrosserieopleiding waarin veiligheid primeert op esthetiek.

Nieuwe diagnostische test voor ALS

Onderzoekers van VIB, KU Leuven, UZ Leuven en de universiteit van Jena hebben aangetoond dat een meting van neurofilamenten de diagnose van ALS op een betrouwbare manier kan bevestigen.

Laserlassen en 3D-printing in de ruimtevaart

Laserlassen en 3D-printen levert nu al Ariane 6 raket nozzles met 90% minder componenten. Ze zijn ook 40% goedkoper en 30% sneller gebouwd.

Belgische export in geneesmiddelen en vaccins floreert

Uit de Farmacijfers 2016, van pharma.be, blijkt dat er vorig jaar voor 40,7 miljard euro aan geneesmiddelen en vaccins vanuit België geëxporteerd zijn.

Isolatieraad eert Roger De Block

Tijdens zijn jaarlijkse 'Isolatielunch,' die dit jaar in Namen plaatsvond, heeft de Isolatieraad Roger De Block in de bloemetjes gezet.

Waterzuivering: design for maintainability en reliability - artikel

Wanneer engineering en maintenance de handen in elkaar slaan, valt winst te rapen. Een engineering fase die al rekening houdt met later onderhoud is de droom van menig onderhoudsingenieur.

Umicore neemt katalysatoractiviteit over van Haldor Topsoe

Umicore kondigt aan dat het een overeenkomst heeft bereikt om Haldor Topsoe's katalysatoractiviteit voor zware diesel- en stationaire toepassingen over te nemen voor ca. 120 miljoen euro.

SCK•CEN gaat samenwerken met Korea Atomic Energy Research Institute

Vorige week, tijdens een economische missie in de Republiek Korea, tekende het SCK•CEN een samenwerkings­overeenkomst met zijn Koreaanse tegenhanger KAERI, Korea Atomic Energy Research Institute.

Drone levert postpakketjes af en redt mensenlevens

Ingenieur Bart Theys, KU Leuven, ontwikkelde met CargoCopter een nieuw type drone, die postpakketjes kan afleveren, een brand kan blussen of mensenlevens kan redden.

Europa investeert 2 miljoen euro in provincie Antwerpen

De EU investeert via het fonds Interreg Noordzeeregio 2 miljoen euro in projecten waarmee ingezet wordt op (eco) innovatie, duurzaam milieu- en natuurbeheer en duurzame mobiliteit.

Een gesprek met een werknemer opnemen ? - column

Heb je een probleem met een werknemer uit te klaren, dan kan het wel eens gebeuren dat hij jullie gesprek opneemt met zijn smartphone. Maar… is dit wel toegelaten?

VIB spin-off ontwikkelt nieuwe generatie biologische bestrijdingsmiddelen

Aphea.Bio zal zal op basis van in de natuur voorkomende micro-organismen duurzame oplossingen ontwikkelen om de opbrengst van gewassen te verhogen en ze beter te beschermen.

BASF bestelt 482 tankcontainers bij Van Hool

Van Hool is gestart met de productie van 482 tankcontainers, die door BASF in het Duitse Ludwigshafen zullen ingezet worden voor het transport van diverse chemische producten.

9 nieuwe windturbines in het Waalse gewest

Deze windturbines uit het Greensky-project, gelegen langs de E40 rondom de gemeentes Lincent, Orp-Jauche, Hélécine en Hannut, zullen stroom leveren aan het lokale treinverkeer

Hoogwaardig multitouch-panel
voor Ex-zone 2

Met de nieuwe control panel-serie CPX biedt Beckhoff een systeemgeïntegreerde oplossing voor bescherming tegen explosies tot in Zone 2/22. De hoogwaardige aluminium behuizing garandeert de betrouwbaarheid en lange levensduur onder omstandigheden met explosiegevaar. >>

Nieuwe stappenmotor AZ-serie
Oriental Motor

Kenmerkend voor de energiezuinige stappenmotormotor is o.a. het feit dat er géén referentiecyclus nodig is nadat de motor is gestoord door bijv. een signaalfout. De eenvoudig in te stellen motoren zijn te voorzien van een tandwielkast met een elektromagnetische rem. >>