Skanowanie 3D śmigła: wysoce wydajna i ekonomiczna metoda kontroli

Artykuł skupia się na rozwiązaniach w zakresie skanowania 3D służących do kontroli śrub napędowych statków. Tradycyjnie inspektorzy wykorzystują pitchometr do rejestrowania danych kontrolnych. Metoda ta ma jednak poważne ograniczenia, które sprawiają, że proces kontroli jest uciążliwy. Wraz z pojawieniem się rewolucyjnego narzędzia,jakim jestskaner 3D EinScan HX, kontrola śrub napędowych stała się prosta i wydajna.

Rysunek 1 – Firma SHINING 3D wraz z TrueProp Software oferuje pakiet do wirtualnej kontroli, który obejmuje oprogramowanie kontrolne TrueProp oraz skaner SHINING 3D EinScan HX.

Znaczenie kontroli śruby napędowej

Śruba napędowa jest sercem statku, zapewniającym jego sprawny ruch w wodzie. Wszelkie usterki lub uszkodzenia śruby napędowej mogą znacząco wpłynąć na prędkość statku, zużycie paliwa i ogólną wydajność. Dlatego regularne przeglądy i konserwacja mają kluczowe znaczenie w sektorze morskim.

Rysunek 2 – Uszkodzone śruby napędowe można poddać kontroli i naprawić, przywracając je do stanu lepszego niż nowy.

Ograniczenia tradycyjnych metod kontroli śmigieł

Tradycyjnie kontrola śmigła polegała na użyciu pitchometru do pomiaru skoku i kąta nachylenia powierzchni łopaty. Dane te są rejestrowane przez oprogramowanie kontrolne za pomocą czujników i porównywane z ustalonymi wartościami standardowymi (zazwyczaj są to wartości standardowe dla branży). Oprogramowaniem kontrolnym, z którego korzystamy w tym przypadku, jest TrueProp firmy TrueProp Software, LLC z USA. Inspektor ustala również tolerancje zgodnie z normą ISO-484 i generuje raport z kontroli.

Rysunek 3 – Tradycyjna kontrola śmigła wykorzystuje specjalistyczne tabele pomiarowe zwane pitchometrami.

Chociaż metoda ta pozwalała uzyskać wgląd w stan śmigła, miała ona swoje wady:

Po pierwsze, ze względu na czasochłonność pomiaru powierzchnia dociskowa śmigła jest mierzona w kilku z góry określonych miejscach. Innymi słowy, pitchometr pozwala uzyskać jedynie określoną liczbę krzywych na powierzchni.

Po drugie, korzystanie z pitchometru może być zbyt kosztowne dla mniejszych operatorów. Cyfrowe systemy pitchometrów do śrub napędowych o średnicy do 80 cali mogą kosztować nawet ponad 100 000 dolarów.

Po trzecie, korzystanie z pitchometru było bardzo czasochłonne i pracochłonne, ponieważ wymagało demontażu śmigła i zamontowania go na specjalistycznym stole do kontroli. Inspektorzy sprawdzają około 3–4 par śmigieł dziennie. Każde śmigło musi zostać sprawdzone i naprawione, a proces ten powtarza się około pięciu razy, w zależności od stopnia uszkodzenia.

Skanowanie 3D śmigła w celu przeprowadzenia kontroli

Kontrola śmigieł stała się znacznie bardziej wydajna, gdy inspektorzy zaczęli używać skanera 3D EinScan HX zamiast pitchometru do wykonywania pomiarów. Dzięki wykorzystaniu funkcji generowania siatki nowej generacji dostępnej w wtyczce Virtual Plugin oprogramowania TrueProp oraz istniejących w TrueProp raportów dotyczących tolerancji zgodnych z normą ISO-484 nowy proces ten jest szczególnie przydatny przy skanowaniu dużych śrub napędowych.

Inspektorzy używają skanera EinScan HX do rejestrowania danych powierzchniowych łopatek, a następnie eksportują plik STL w celu dopasowania do układu współrzędnych w oprogramowaniu kontrolnym GOM. Oprogramowanie TrueProp może obliczyć właściwości geometryczne każdej łopatki poprzez import tych danych. Operator sprawdza wszelkie różnice między łopatami w odniesieniu do normy kontrolnej, co pozwala mu skontrolować i przeanalizować różnicę między daną krzywą a wartością docelową każdej łopaty. Na koniec system generuje raport dokumentujący stan śmigła w odniesieniu do klasy tolerancji.

Rysunek 4 – Markery odblaskowe pomagają skanerowi 3D jednoznacznie zidentyfikować każde z łopatek. Markery magnetyczne ułatwiają nakładanie i usuwanie celowników.

Zalety stosowania metody skanowania 3D

Po pierwsze, dzięki swojej przenośności inspektorzy mogą zabrać skaner EinScan HX na pokład w celu wykonania skanowania. Pozwala to zaoszczędzić czas poprzez pozyskiwanie danych bezpośrednio z powierzchni śruby napędowej bez konieczności jej demontażu lub transportu do specjalisty.

Rysunek 5 – Skanowanie 3D pozwala inspektorom badać śruby napędowe niemal w każdym miejscu. Na zdjęciu technik firmy TrueProp skanuje śrubę napędową podczas postoju statku w suchym doku.

Po drugie, skaner nie ma żadnych ograniczeń co do wielkości śruby napędowej. Łączny koszt urządzenia EinScan HX wraz z oprogramowaniem TrueProp wynosi poniżej 30 000 dolarów, czyli znacznie mniej niż koszt korzystania z pitchometru.

Co więcej, EinScan HX pozyskuje dane znacznie szybciej i zapewnia dokładniejsze wyniki (dokładność 0,04 mm w trybie laserowym).

Rysunek 6 – Dane 3D śruby napędowej pozyskane przez skaner EinScan HX.

Po uzyskaniu danych 3D śmigła inspektor może wygenerować w oprogramowaniu dowolną liczbę krzywych na powierzchni śmigła, sprawdzając je ze wszystkich stron.

Rysunek 7 – Uzyskany skan 3D jest poddawany obróbce końcowej za pomocą wtyczki Virtual Plugin firmy TrueProp w celu odtworzenia procesu stosowanego przez pitchometr.

Rysunek 8 – Przykładowy raport z oprogramowania TrueProp na podstawie skanowanego w 3D śmigła.

Wnioski

Podsumowując, połączenie skanera 3D EinScan HX i oprogramowania TrueProp stanowi wysoce wydajne i ekonomiczne rozwiązanie do kontroli śrub napędowych w przemyśle morskim. Dzięki zastosowaniu tej zaawansowanej technologii operatorzy statków mogą zapewnić optymalną wydajność i standardy bezpieczeństwa swoich jednostek.

Rysunek 9 – Po kontroli i naprawie śruba napędowa zostaje przywrócona do stanu lepszego niż nowy.

Chcesz przekonać się, w jaki sposób skaner 3D EinScan HX i oprogramowanie TrueProp mogą pomóc Ci usprawnić konserwację i zoptymalizować wydajność statku? Skontaktuj się z nami już teraz, aby uzyskać bezpłatną prezentację!