Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Theseus
Inlägg: 17
Blev medlem: 23 februari 2021, 09:53:40

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av Theseus »

säter skrev: 10 januari 2024, 20:42:22 Det första man vill utesluta är att själva detaljen man svarvar inte vibrerar.
Det antar jag att du har koll på redan.
Är det tjockt gods i detaljen?
Tjockt och tjockt, det är runt en decimeter tjocka väggar på tvåmeterstora konmantlar av gjutet Hadfield steel. Den hårdaste stållegering som är möjlig, järn med mangan. Hårdast som i att den under inga omständigheter går att buckla. Jag har med traverskranen gungat in en sån 4-tons "detalj" i en annan i högsta fart BOOING alla klockor ringer! Men inte en repa. Jag såg i någon tabell att det här stålet klassas som "not machineable". Jag har varit på den med vinkelslip också. Man kan nästan se hur slipskivan krymper, och då blir det en synlig repa på den blanka svarvade metallytan. Men inte så djup att man kan känna den med nageln. Jag har även kört svarvens verktygshållare rätt in i en detalj, för att jag är så skicklig. På mindre än en sekund bara försvann en knytnävsstor del av verktygsstålet. Det lät som en dinosaur ryter, som det låter under vatten när ett torpederat skepp bryts av på mitten. Då blev det faktiskt repor på detaljens yta, men inte mer än repor, och den ytan skulle svarvas bort ändå. Bara att byta verktyg och fortsätta. Stabila grejer den där svarven som inte berörs av en sån krock.

Det finns bara en skärplatta, av kondenserad tungstenkarbid tror jag, som biter på det där. Jag är grymt imponerad av de som har lyckats framställa den. De vet vad de gör.

Skolboken säger att vibrationer gärna uppstår när man svarvar tunt material, som t.ex. rör. Och när man svarvar med stor utliggning, och själva stöpseln som skärverktygshållaren sitter i har ju stor utliggning per design. Det behövs ju för att komma åt runt stora grejer. Det finns vibrationsdämpande verktygshållare, men inte någon färdig som passar för mitt ändamål. De är mer gjorda för finsvarvning av tunna rör o sånt som vanliga människor sysslar med. Den bra lösningen vore nog att prata med de som tillverkar såna vibrationsdämpade verktyg. Men eftersom det går så bra ibland, och bara ibland inte, så är det så frestande för mig att försöka hitta en billig fullösning som kompenserar för den omärkliga skillnaden i omständigheter mellan bra och dåligt. Och då är min instinkt att först mäta upp vibrationerna så att jag får tidsserier jag kan sitta vid tangentbordet och analysera, förmodligen utan att komma någon vart. Men vem vet?
Theseus
Inlägg: 17
Blev medlem: 23 februari 2021, 09:53:40

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av Theseus »

verkstaden skrev: 10 januari 2024, 23:42:28 Jag tycker spontant att spånan känns väldigt tunn (låg matning), vissa ställen kan man se igenom...
Har du möjlighet att ta en bild på svarven helst med skärhållare och arbetsstycke, eller är det sån produktion att det är direkt olämpligt att lägga ut bilder på nätet?

Bilder kan du nog ladda upp via bilagor?
Skärmbild 2024-01-10 233822.png
Tack för tipset om "bilagor"! Det är lite överlastat med knappar och flikar och menyer här, för de tre eller så funktioner jag använder.

Det är inte min svarv så jag kan inte lägga upp några bilder eller annan specifik data. Jag söker egentligen bara efter en virationsmätare, och har fått lite goda råd här. Även om ett konkret produktförslag av någon som har använt en vore det bästa.

Om det där med "bilaga" funkar så ser du kanske en bild på en vertikalsvarv med två "stöpslar" som håller i skärverktygen. Detaljen ställer man på det roterande bordet. Min svarv är lite större och är instängd bakom dörrar så att man kan använda sprutande skärvätska utan att kladda ned hela byggnaden (inte för att det är så särskilt julpyntat ändå). Min svarv är en Pietro Carghani, och jag älskar den. Vi har båda gett varandra lite stryk, och det är oavgjort. Så jag vill bota dess vibrationer. Det kanske är senildemens? Den har ju 30+ år på nacken, och det är mycket för en svarv som kör mest hela tiden dygnet runt.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5828
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av pi314 »

Theseus:

Som jag uppfattar det, är du i första hand ute efter givare. Så att du kan spela in vibrationerna och dessas amplitud, frekvens och riktning. Gärna på ett antal punkter. För att sedan analysera inspelade data, t.ex. med FFT. När du har gjort detta kan du förhoppningsvis dra slutsatser om vilka åtgärder du kan vidta för att minska vibrationerna.
– Vad orsakar vibrationerna?
– Hur fortplantas dessa?
– Hur förstärks vibrationerna av egenresonanser i olika delar av maskinen?

Jag har hållit på lite med detta, men då på betydligt mindre saker än din, i mina ögon, gigantiska svarv.

Du skriver att vibrationerna "hörs". Då kan det vara så att en ganska enkel mikrofon kan spela in vibrationerna. Den i en smartphone t.ex. Men att det hörs betyder inte att det du letar efter finns inom det hörbara frekvensområdet. Det kan t.ex. vara övertoner som du hör så att en inspelning med mikrofon inte spelar in det som orsakar problemet.

Dom verktyg som jag använt för datainsamling för att spåra källor till vibrationer är dessa.
– Små accelerometrar, inbyggda i elektroniska enheter. Baserade på olika chip, såsom t.ex. ADXL362.
– Mikrofonen i en smarphone.
– Små laserpekare riktade mot speglar på utrustningen. Reflexen visar amplitud och riktning på vibrationen, men vill man registrera frekvens så måste man "spela in" reflexen, t.ex. med en fotostransistor.

Små accelerometrar finns som enheter som är lätta att koppla ihop med t.ex. en Arduino eller en Raspberrt Pi som kagrar data, t.ex. till ett micro-SD-kort. Det finns säkert på närmare håll, men en liten marknadsöversikt, när det gäller billiga acccelerometrar, kan man få genom att söka efter accelerometer sensor på ebay.

När man fått in data i datorn så ska dom analyseras. T.o.m. superenkla verktyg som Audacity kan göra FFT på inspelade data. Andra bättre verktyg kan göra mer.

/Pi
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5828
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av pi314 »

Jag hittade en bild på en Pietro Carghani.
Kanske är det något liknande denna som tråden handlar om?

vertical-lathe_Pietro_Carghani.jpeg

/Pi
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 30018
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av MadModder »

Ja den är ganska lik den på bilden som Theseus bifogade tidigare. :)

Elfa har lösa vibrationssensorer om man vill knåpa ihop något själv. En jag såg klarar 10Hz - 15kHz.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32566
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av säter »

Theseus skrev: 11 januari 2024, 07:56:25 Tjockt och tjockt, det är runt en decimeter tjocka väggar på tvåmeterstora konmantlar av gjutet Hadfield steel. Den hårdaste stållegering som är möjlig, järn med mangan
Är det konor till bergkrossar?
svanted
Inlägg: 5084
Blev medlem: 30 augusti 2010, 21:20:38
Ort: Umeå

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av svanted »

har fått lära mig att vibrationer i en svarv beror på svikt mellan svarvstål och ämne.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32566
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av säter »

Ofta är det så, men inte alltid.
cittra49
Inlägg: 273
Blev medlem: 29 augusti 2010, 19:58:22

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av cittra49 »

Jobbar med vib mätning på jobbet och vi handlar grejer av detta företag https://www.spminstrument.com/products- ... nsmitters/ m obs länk till givare. Jag vet att de mäter på verktygsmaskiner och har bra mjukvara för analys. De kanske kan komma och konsultmäta? De har folk lite var stans i sverige.
ASEA
Inlägg: 652
Blev medlem: 11 januari 2015, 14:07:27

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av ASEA »

Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 16776
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av grym »

en sak som jag märkt vid uppspänning av bitar och vibrationer
märks vid fräsning av längre bitar är ju att man får en vibration lättare om det är resonans som blir självförstärkande

ex , man ska fräsa en längre tunn bit, spänner upp den i tre maskinskruvstycken, säg biten 1 meter lång
nästan alla sätter då maskinskruvstyckena längst ut och i mitten
jag sätter numera inte i mitten utan 5-10% ut från mitten för att inte få den där resonansen på båda sidor om maskinskruvstyckena
stumt som fan, men ändå resonans

jag gissar det blir någon resonans i utligget, kolla om du får samma resonansfrekvens på samma utstick
detta kan man ju lätt mäta med en kontaktmikrofon om det är inom mikrofonens frekvensområde

en relativt enkel sak man kan göra är att minska resonansbenägenheten med enkla medel
sandsäckar är bland dom enklaste och bästa sakerna att dämpa resonanser med
sand används som maskinbäddar för detta, även i högtalare med dubbla väggar med sand emellan

vill man prova sands dämpning så ta en vanlig saltburk, halvfull och rulla den, det går inte bra
Theseus
Inlägg: 17
Blev medlem: 23 februari 2021, 09:53:40

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av Theseus »

Innan jag återkommer i sak så kan jag för underhållnings skull återge en liten incident jag råkade orsaka som nybörjare.
När allting funkade precis som det ska, så tyckte jag att jag kan ju ta en titt i Sinumeriks menyer i svarvens kontrollsystem för att kanske lära mig något av dem. Händelseloggen framförallt. Nähe, nu kom jag in i nån konstig meny jag inte känner igen. För säkerhets skulle klickar jag EXIT här så att jag lämnar menyn och inte stör själva svarvandet.
RRRMMmmmn.
Vrider på huvet vänster. Oj? Varför stannar svarven mitt i skäret? Det får den ju inte alls göra. Aldrig hänt förut.
Vrider på huvet höger. Oj, nu slocknade skärmen på kontrollpanelen också.
Vrider på huvet uppåt, vilket är en intränad reflex eftersom faran oftast kommer därifrån. Är det strömavbrott? Näe, belysningen i svarven är ju ännu på. Hmmm. Kaaan det vara som så att om man touchar "EXIT" på skärmen så är det som att slå på nödstoppet, fast värre eftersom själva mjukvaran också går ned? Näe, så korkat kan ju inte användargränssnittet här vara att den gör det mitt i programmet utan varning... Jaha, så är det alltså ändå! Ingen pluspoäng för mig idag heller.

Det tog nästan en timme att få igång hela eländet igen. Så måste man ju göra om det sista skäret också. Min erfarna kollega som handledde mig såg lite mindre än måttligt till avtagande glad ut, för att prata sjöväderrapport, medan han återställde tingens ordning. Jag höll mig på lite mer än armlängds avstånd från honom resten av dagen.

Nästa dag försökte jag förklara för honom att jag faktiskt inte är hälften så dum i huvet som jag ser ut.

"- Nä, men trekvarts kanske."

Jag är glad att jag har så fyndiga kvicka kollegor! Den var bra tycker jag. Vill helst glömma bort den, men den sitter välförtjänt.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5828
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av pi314 »

ASEA:

ADXL362 vs ADXL335
Jag nämnde ADXL362 som ett exempel på en XYZ-vidrationssensor ovan. I videon rekommenderar Sean Boyle vid SIU (Southern Illinois University) ADXL335. Det gjorde mig lite nyfiken på vad skillnaden mellan dessa är.
Q: The book I use uses ADXL335, but it costs about twice than ADXL362. Could I use ADXL362 for my projects, or I have to buy the more expensive ADXL335?

A: The ADXL335 is analog.
The ADXL362 is with digital SPI interface and is low power.

The ADXL335 could use the functon analogRead().
The ADXL362 needs a software code to interface with the chip via SPI.
https://forum.arduino.cc/t/quick-questi ... ers/155739

Fördelar och nackdelar med respektive?

ADXL335
Den lösning som Sean Boyle föreslår för att "spela in" vibrationen är denna.

– ADXL335.
– Kopplat till ett PC/Windowsbaserat "minnesoscilloskop".
– En opisk (LED/fototransistor) lösning för att avläsa positionen hos det som roterar.

Kopplingen mellan sensor/sensorer och lägesgivare och oscilloskopets ingång är analog. Boyle rekommenderar en CAT-6 TP-kabel mellan sensor och oscilloskopets ingång. Med STP (skärmad kabel) och lite omtanke när par och trådar väljs så kan nog kabeln vara några meter utan att de blir för mycket störningar.

ADXL362
Eftersom den är har digital utgång så ska den kopplas till t.ex. en Arduino eller en PI som hanterar SPI. Den ska antingen spara data (t.ex. på ett minneskort) eller skicka data vidare (t.ex. över WiFi).

Här finns länkar till koppling och kod.
https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/adxl362/

Kanske är det enklare att komma igång med Boyles lösning? Om man har ett minnesoscilloskop. Jag vet inte hur lång kabel man kan mellan givare och Arduino/PI med SPI, men grundtanken är väl att det ska vara så nära som möjligt? I princip ska givaren finnas intill processorn.

Att få data digitalt, om man använder ADXL362, gör att data på något sätt måste presenteras och analyseras. Kaske kan Audacity användas? Om man är bekväm med Matlab/Octave så öppnar det många möjligheter både till presentation och analys av insamlade data.

/Pi
Theseus
Inlägg: 17
Blev medlem: 23 februari 2021, 09:53:40

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av Theseus »

Janson1 skrev: 11 januari 2024, 07:19:51 Dom här vibrationerna, kan dom bli/försvinna på samma ämne? (Det du svarvar i)
Ja, nästan alltid kommer vibrationerna när man svarvar den översta kanten på detaljerna, som är konmantlar (trattformade). Kanske för att de är fastspända i en fixtur som trycker ned dem där uppiifrån? Kanske för att de är gjutna och har mer håligheterna och slagg som flutit upp där stålet har gjutits i (vilket de sybart har)? Kanske för att detaljens geometri gör dem mer vibrationsbenägna där (som en motsvarighet till utliggning)?

Somliga detaljer vibrerar mycket direkt under de första 50 mm eller så innan det ebbar ut, andra har inga vibrationer alls, åter andra (men få gudskelov) kan vibrera hela metern längs ytan som man svarvar av. Även de som är gjutna i följd med identisk specifikation. Kanske de som hällts i från toppen av gjuteriets smältpanna är bra, medan de som hällts i från bottnen på den är dåliga? Man kan spekulera sig tokig. Det finns verkligen inget uppenbart med vibrationernas orsak. Det är först när man sätter igång att svarva som man upptäcker huruvida det blir vibrationer eller inte, utan ledtråd från någon observerbar omständighet. Det har hänt att när man byter skärplatta, för de krossas oftare när det vibrerar mycket, så upphör plötsligt vibrationerna när man kör igång igen. Som om en skärplatta orsakade vibrationerna, men nästa skärplatta som är helt identisk ur samma förpackning, inte gör det. Erfarenheten och intuitionen blir fullständigt förvirrade.

Frustrerande konstigt. Det ligger subtil fysik från Helvetet bakom det här.
Theseus
Inlägg: 17
Blev medlem: 23 februari 2021, 09:53:40

Re: Vibrationer i svarv, och sensor som mäter vibrationer

Inlägg av Theseus »

pi314 skrev: 11 januari 2024, 09:14:41 Theseus:

Som jag uppfattar det, är du i första hand ute efter givare. Så att du kan spela in vibrationerna och dessas amplitud, frekvens och riktning. Gärna på ett antal punkter. För att sedan analysera inspelade data, t.ex. med FFT. När du har gjort detta kan du förhoppningsvis dra slutsatser om vilka åtgärder du kan vidta för att minska vibrationerna.
– Vad orsakar vibrationerna?
– Hur fortplantas dessa?
– Hur förstärks vibrationerna av egenresonanser i olika delar av maskinen?

Jag har hållit på lite med detta, men då på betydligt mindre saker än din, i mina ögon, gigantiska svarv.

Du skriver att vibrationerna "hörs". Då kan det vara så att en ganska enkel mikrofon kan spela in vibrationerna. Den i en smartphone t.ex. Men att det hörs betyder inte att det du letar efter finns inom det hörbara frekvensområdet. Det kan t.ex. vara övertoner som du hör så att en inspelning med mikrofon inte spelar in det som orsakar problemet.

Dom verktyg som jag använt för datainsamling för att spåra källor till vibrationer är dessa.
– Små accelerometrar, inbyggda i elektroniska enheter. Baserade på olika chip, såsom t.ex. ADXL362.
– Mikrofonen i en smarphone.
– Små laserpekare riktade mot speglar på utrustningen. Reflexen visar amplitud och riktning på vibrationen, men vill man registrera frekvens så måste man "spela in" reflexen, t.ex. med en fotostransistor.

Små accelerometrar finns som enheter som är lätta att koppla ihop med t.ex. en Arduino eller en Raspberrt Pi som kagrar data, t.ex. till ett micro-SD-kort. Det finns säkert på närmare håll, men en liten marknadsöversikt, när det gäller billiga acccelerometrar, kan man få genom att söka efter accelerometer sensor på ebay.

När man fått in data i datorn så ska dom analyseras. T.o.m. superenkla verktyg som Audacity kan göra FFT på inspelade data. Andra bättre verktyg kan göra mer.

/Pi
Jag tänker mig att jag kan mäta vibrationerna, men taktila sensorer och ljud, och ta en titt på de våglängder och amplituder som olika mätpunkter uppvisar. Men nästa steg är ärligt talat lite oklart för mig. Vad kommer den datan att säga mig? Frekvensen antar jag kommer att vara densamma överallt, det låter så för öronen i alla fall. Amplituden kommer säkert att vara olika här o där. Och någon korrelation i hur amplituden förändras mellan olika platser hoppas jag kunna fastställa.

Men vad säger det mig om orsak och lämplig åtgärd? Om det visar sig att bara bara detaljen vibrerar så är det full bingo, då vore det lönt att utstuderat trixa med fastspänningen och mäta effekterna av olika såna åtgärder. Om det bara är maskinen som vibrerar så är det lite värre. Kanske underhållsteknikerna kan dra fast några bultar i den bättre eller nåt. Men jag skulle tro att allt vibrerar tillsammans, jag tycker jag kan känna vibrationerna genom golvplattorna jag står på utanför svarven. Då blir det lite överkurs för mig, om det krävs en komplicerad fysikalisk modellsimulering. Så stort är inte problemet att det lönar sig att anlita NASA.
Skriv svar