1.1 Giriş: Niyə Avadanlıqların Vibrasiyasına Məhəl Qoymaq Olmur

Sənaye istehsalı dünyasında vibrasiya işləyən avadanlıqların qaçılmaz yoldaşıdır. Bununla belə, normal əməliyyat vibrasiyası ilə problemli vibrasiya arasında başa düşmək və idarə etmək vacib olan kritik sərhəd mövcuddur. Maşın və mexanizmlərin vibrasiyası həm normal fəaliyyətin göstəricisi, həm də ciddi texniki problemlərin xəbərçisi kimi xidmət edə bilən mürəkkəb fiziki hadisədir.

Vibrasiya tez-tez avadanlıqda nəyinsə səhv olduğunu göstərən ilk səsli və ya hiss olunan əlamətdir. İnsan qulağı, tarixən təcrübəli mexaniklər və operatorlar üçün əsas diaqnostika üsulu kimi xidmət edən maşınların akustik xüsusiyyətlərindəki dəyişiklikləri ayırd etməyə qadirdir. Bununla belə, diaqnostik dəqiqlik və etibarlılıq üçün müasir tələblər insan hisslərinin imkanlarını xeyli üstələyir.

Müəyyən bir vibrasiya səviyyəsi bir çox cihazların işinə xas olsa da və mexanizmlərdəki dinamik proseslərin təbii nəticəsi olsa da, həddindən artıq vibrasiya ciddi nəticələrə səbəb ola biləcək əsas problemlərin açıq əlamətidir. Normal və problemli vibrasiya arasındakı sərhədin mütləq dəyər olmadığını, lakin avadanlıq növü, iş şəraiti, maşının yaşı və yerinə yetirilən əməliyyatlar üçün dəqiqlik tələbləri daxil olmaqla bir çox amillərdən asılı olduğunu başa düşmək vacibdir.

Əgər hissə düzgün balanslaşdırılmayıbsa, titrəmələrə, səs-küyə və komponentlərin sürətlənmiş aşınmasına səbəb olan qüvvələr qaçılmaz olaraq yaranacaq. Bu proses eksponensial qanuna uyğun olaraq inkişaf edir: zamanla kiçik bir ilkin balanssızlıq rulmanlarda boşluqların artmasına gətirib çıxarır, bu da öz növbəsində vibrasiyanı gücləndirir və sonrakı aşınmanı sürətləndirir. Beləliklə, avadanlıqların deqradasiyasının pis dövrü formalaşır.

Buna görə də vibrasiyanı başa düşmək və idarə etmək sənaye əməliyyatlarının etibarlılığını, səmərəliliyini və təhlükəsizliyini təmin etmək üçün əsas təməldir. Müasir istehsal prosesləri yüksək dərəcədə avtomatlaşdırma və inteqrasiya ilə xarakterizə olunur, yəni bir elementin sıradan çıxması bütün texnoloji zənciri iflic edə bilər. Belə şəraitdə vibrasiya problemlərinə məhəl qoymamağın dəyəri fəlakətli ola bilər.

Normal əməliyyat vibrasiyasını problemli və simptomatik olanı ayırd etmək lazımdır. Normal vibrasiya zamanla sabit parametrlər, avadanlıqların işləmə tezlikləri ilə əlaqəli proqnozlaşdırıla bilən tezlik xüsusiyyətləri və müəyyən edilmiş standartlardan çox olmayan amplitudalarla xarakterizə olunur. Problemli vibrasiya, əksinə, parametrlərin qeyri-sabitliyi, yeni tezlik komponentlərinin görünüşü, kəskin amplituda artımı və ya faza əlaqələrinin dəyişməsi ilə özünü göstərir.

Problemli vibrasiyanın aşınma, nasazlıqlar və xərclər kimi mənfi nəticələrlə əlaqələndirilməsi texniki işçilər üçün aktuallıq və aktuallıq hissi yaradır. Statistika göstərir ki, planlaşdırılmamış istehsalın dayandırılması planlaşdırılmış texniki xidmətdən orta hesabla 50-100 dəfə baha başa gəlir. Üstəlik, vaxtaşırı vibrasiya diaqnostikası vasitəsilə bu cür dayandırmaların əksəriyyətinin qarşısı alına bilər.

Müasir texnologiyalar təkcə problemləri erkən mərhələdə aşkarlamağa deyil, həm də qüsurların inkişafını proqnozlaşdırmağa, optimal müdaxilə vaxtını planlaşdırmağa və istehsal prosesinə təsirləri minimuma endirməyə imkan verir. Bu, hər saat fasilənin bazar mövqeyinin itirilməsi demək ola biləcəyi şiddətli rəqabət şəraitində xüsusilə vacibdir.

Təhlükəsizlik məsələlərində insan amilini də nəzərə almaq vacibdir. Həddindən artıq vibrasiya operatorlar üçün narahatlıq yarada, onların məhsuldarlığını və diqqətini azalda bilər, bu da öz növbəsində qəza riskini artırır. Bundan əlavə, insanların uzun müddət vibrasiyaya məruz qalması peşə xəstəliklərinə səbəb ola bilər ki, bu da müəssisə üçün əlavə hüquqi və maliyyə riskləri yaradır.

Müəssisənin ekoloji məsuliyyətinə dair müasir tələblər kontekstində vibrasiyaya nəzarət də ətraf mühitə təsirin azaldılmasında mühüm rol oynayır. Optimal şəkildə işləyən avadanlıq daha az enerji sərf edir, daha az səs-küy və emissiya yaradır ki, bu da davamlı inkişaf prinsiplərinə uyğundur və ekoloji sertifikatlar və icazələrin alınması zamanı mühüm amil ola bilər.

1.2 Mexaniki Vibrasiya Elmi: Əsas Anlayışlar

Mexaniki vibrasiya mexaniki cismin və ya sistemin tarazlıq mövqeyi ətrafında salınması kimi müəyyən edilə bilən mürəkkəb fiziki hadisədir. Bu tərif, sadə görünsə də, bir çox nüansları və mürəkkəbliyi gizlədir, onların başa düşülməsi sənaye avadanlıqlarında effektiv diaqnostika və vibrasiyanın idarə edilməsi üçün çox vacibdir.

Hər biri mühüm diaqnostik məlumat daşıyan vibrasiyanı təsvir etmək və kəmiyyətcə qiymətləndirmək üçün bir neçə fundamental parametrlərdən istifadə olunur. Bu parametrləri və onların qarşılıqlı əlaqəsini başa düşmək avadanlığın vəziyyətinin səlahiyyətli təhlili üçün əsasdır.

Vibrasiya Amplitudu: Problemin Şiddətinin Göstəricisi

Amplituda vibrasiyanın böyüklüyünü, yəni komponentin tarazlıq vəziyyətinə nisbətən nə qədər hərəkət etdiyini göstərir. Bu parametr hər biri müəyyən analiz və diaqnostika növləri üçün uyğun olan müxtəlif vahidlərdə ölçülə bilər.

Yerdəyişmə (adətən millimetr və ya mikrometrlə ölçülür) tarazlıq vəziyyətindən maksimum sapmanı göstərir. Bu parametr aşağı tezlikli vibrasiyalar üçün və təməl salınımlarını təhlil edərkən xüsusilə vacibdir. Böyük yerdəyişmə dəyərləri sistemin sərtliyi və ya rezonans hadisələri ilə bağlı problemləri göstərə bilər.

Vibrasiya sürəti (mm/s və ya düym/s ilə ölçülür) 10 Hz-dən 1000 Hz-ə qədər tezlik diapazonunda əksər mexaniki problemlərin diaqnostikası üçün ən universal parametrdir. ISO 20816 kimi beynəlxalq standartlar dəqiq olaraq vibrasiya sürətinin ölçülməsinə əsaslanır. Bu parametr vibrasiya enerjisi və nəticədə potensial avadanlıq zədələnməsi ilə yaxşı əlaqələndirilir.

Vibrasiya sürətlənməsi (m/s² və ya g vahidləri ilə ölçülür, burada g = 9,81 m/s²) yüksək tezlikli vibrasiya komponentlərinə ən həssasdır və rulman qüsurlarının, dişli ötürücülərin və digər yüksək tezlikli vibrasiya mənbələrinin diaqnostikası üçün istifadə olunur. Sürətlənmə konstruksiyaya təsir edən qüvvə ilə mütənasibdir və onu struktur yüklərinin qiymətləndirilməsi üçün vacib edir.

Böyük amplituda adətən daha ciddi problemi göstərir, lakin mütləq amplituda dəyərlərinin avadanlığın növü, iş şəraiti və ölçmə sisteminin xüsusiyyətləri kontekstində şərh edilməli olduğunu başa düşmək vacibdir. Məsələn, 5 mm/s vibrasiya amplitudası böyük aşağı sürətli mühərrik üçün normal ola bilər, lakin yüksək sürətli CNC dəzgahı mili üçün kritikdir.

Vibrasiya Tezliyi: Mənbənin Müəyyənləşdirilməsinin Açarı

Tezlik vibrasiyanın baş vermə sürətinə aiddir və adətən saniyədə dövrlərin sayına və ya dəqiqədə dövrə (CPM) uyğun olaraq Hertz (Hz) ilə ifadə edilir, bu, fırlanan avadanlığı təhlil edərkən xüsusilə əlverişlidir, çünki o, dəqiqədə inqilablara (RPM) birbaşa aiddir.

Tezlik analizi ən güclü diaqnostik vasitələrdən biridir, çünki müxtəlif növ qüsurlar xarakterik tezliklərdə özünü göstərir. Məsələn, rotorun balanssızlığı fırlanma tezliyində (1X RPM) özünü göstərir, milin yanlış hizalanması ikiqat fırlanma tezliyində (2X RPM) vibrasiya yaradır və rulman qüsurları rulman həndəsəsindən və fırlanma sürətindən asılı olaraq xüsusi tezliklərdə vibrasiya yaradır.

Hertzdə dəqiqədə inqilablar və tezlik arasında riyazi əlaqə sadə düsturla ifadə edilir: f(Hz) = RPM/60. Bu əlaqə fırlanma sürətinin əsas harmonik tezliyə asanlıqla çevrilməsinə və tez-tez mühüm diaqnostik məlumatları ehtiva edən çoxlu tezliklərin (harmoniklərin) təhlilinə imkan verir.

Vibrasiya mərhələsi: Hərəkət haqqında məkan məlumatı

Faza, maşının bir hissəsinin digərinə və ya sabit istinad nöqtəsinə nisbətən vibrasiya hərəkətini təsvir edir. Bu parametr, müxtəlif ölçmə nöqtələri arasında xarakterik faza münasibətlərində özünü göstərən müəyyən növ balanssızlıq, uyğunsuzluq və digər qüsurların diaqnozu zamanı xüsusilə vacibdir.

Faza təhlili, adətən takometrdən və ya strobdan istinad siqnalından istifadə edərək bir neçə nöqtədə eyni vaxtda vibrasiya ölçülməsini tələb edir. Müxtəlif ölçmə nöqtələri arasındakı faza fərqi problemin növünü və yerini göstərə bilər. Məsələn, balanssızlıq adətən rulman dayaqlarının fazadaxili hərəkəti ilə xarakterizə olunur, yanlış hizalanma isə fazadan kənar hərəkət kimi özünü göstərir.

Diaqnostikada Tezlik Xarakteristikalarının Əhəmiyyəti

Qeyd etmək vacibdir ki, müxtəlif mexaniki problemlər, xüsusən də müəyyən tezliklərdə fərqli vibrasiya xüsusiyyətləri ilə özünü göstərir. Bu nümunə ekspert diaqnostika sistemlərinin və avtomatik qüsurların tanınması alqoritmlərinin işlənib hazırlanması üçün əsasdır.

Subharmoniklər (əsas fırlanma tezliyindən aşağı tezliklər, məsələn, 0,5X, 0,33X) fırlanma qeyri-sabitliyini, yuvarlanan rulman problemlərini və ya sürüşmə rulmanlarında yağ pazı problemlərini göstərə bilər. Subharmoniklərin görünüşü çox vaxt ciddi problemlərin inkişafının əlamətidir.

Bu əsas anlayışları başa düşmək xüsusilə vibrasiya üzrə mütəxəssis olmayan, lakin texniki xidmət və təmirlə bağlı əsaslandırılmış qərarlar qəbul etmək üçün problemin mahiyyətini anlamalı olan oxucular üçün zəruridir. Bu bilik spektral analiz, zərf analizi və cepstral analiz kimi daha mürəkkəb analiz üsullarının sonrakı müzakirələri üçün əsas yaradır.

Müasir vibrasiya analiz sistemləri, inkişaf edən qüsurların hətta zəif əlamətlərini aşkar edərək, real vaxt rejimində böyük həcmdə məlumatları emal etməyə qadirdir. Maşın öyrənməsi və süni intellekt diaqnostik dəqiqliyi və sürəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıraraq vibrasiya siqnallarında nümunənin avtomatik tanınması üçün getdikcə daha çox tətbiq olunur.

1.3 Ümumi günahkarlar: Həddindən artıq vibrasiyanın kök səbəblərinin müəyyən edilməsi

Sənaye avadanlıqlarında həddindən artıq vibrasiya nadir hallarda təcrid olunmuş problemdir. Bir qayda olaraq, müstəqil və ya bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə inkişaf edə bilən bir və ya bir neçə qüsurlu vəziyyətin simptomudur. Bu kök səbəbləri anlamaq effektiv diaqnostika və ciddi avadanlıq nasazlığının qarşısının alınması üçün çox vacibdir.

Disbalans: Vibrasiyanın ən çox görülən səbəbi

Disbalans, fırlanan komponentlərdə qeyri-bərabər kütlə paylanması səbəbindən baş verir, mərkəzdənqaçma qüvvələrinə və nəticədə vibrasiyaya səbəb olan "ağır nöqtə" yaradır. Bu, mühərriklərdə, rotorlarda, fanatlarda, nasoslarda və digər fırlanan avadanlıqlarda vibrasiyanın ən çox yayılmış səbəblərindən biridir.

Statik balanssızlıq

Ağırlıq mərkəzi fırlanma oxu ilə üst-üstə düşmür. Bir müstəvidə özünü göstərir və fırlanma tezliyində radial vibrasiyaya səbəb olur.

Dinamik balanssızlıq

Ətalət oxu fırlanma oxu ilə üst-üstə düşmür. İki müstəvidə düzəliş tələb edir və rotorun sallanmasına səbəb olan anlar yaradır.

Riyazi olaraq balanssızlıqdan yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsi düsturla ifadə edilir:

Bu düsturdan aydın olur ki, balanssızlıq qüvvəsi fırlanma sürətinin kvadratına mütənasibdir və bu, balanssızlıq problemlərinin yüksək sürətlə niyə xüsusilə kritik hala gəldiyini izah edir. Fırlanma sürətinin ikiqat artması balanssızlıq qüvvəsinin dörd qat artmasına səbəb olur.

Balanssızlığın səbəbləri müxtəlifdir və bunlara istehsal səhvləri, qeyri-bərabər aşınma, çirklənmənin yığılması, balanslaşdırıcı çəkilərin itirilməsi, temperaturun təsirindən deformasiyalar və korroziya daxildir. Əməliyyat zamanı balanssızlıq tədricən arta bilər, dövri avadanlığın yenidən balanslaşdırılmasını tələb edir.

Yanlış uyğunlaşma: Etibarlılığa gizli təhlükə

Birləşdirilmiş maşınların oxları (məsələn, mühərrik və nasos) yanlış hizalandıqda yanlış hizalanma baş verir. Yanlış hizalanmanın iki əsas növü var: paralel (oxun ofseti) və açısal (oxun bucaq altında kəsişməsi). Praktikada, hər iki növ də daxil olmaqla, birləşmiş yanlış hizalanma ən çox yayılmışdır.

Yanlış hizalanma muftalarda, rulmanlarda və vallarda, əsasən ikiqat fırlanma tezliyində (2X RPM) vibrasiya kimi özünü göstərən tsiklik yüklər yaradır. Bununla belə, uyğunsuzluğun növü və dərəcəsindən, həmçinin birləşmə xüsusiyyətlərindən asılı olaraq digər harmoniklər də mövcud ola bilər.

Qəbul edilən yanlış hizalanma hədləri fırlanma sürətindən və avadanlıq növündən asılıdır. Dəqiq yüksək sürətli avadanlıq üçün məqbul sapmalar millimetrin yalnız bir neçə yüzdə biri ola bilər, aşağı sürətli maşınlar üçün isə dözümlülük daha səxavətli ola bilər. Bununla belə, istənilən halda, dəqiq hizalama etibarlı əməliyyat və uzun avadanlığın xidmət müddəti üçün çox vacibdir.

Mexanik boşluq: Qeyri-sabitlik mənbəyi

Mexanik boşluq komponentlər arasında həddindən artıq boşluq deməkdir və müxtəlif formalarda özünü göstərə bilər: boş bünövrə və ya montaj boltları, həddindən artıq daxili boşluğa malik köhnəlmiş rulmanlar, şafta hissələrin zəif uyğunlaşması, açar birləşmələrin aşınması, korpus hissələrinin deformasiyası.

Boşluq digər vibrasiya mənbələrini gücləndirə bilər, balanssızlıq və ya uyğunsuzluq qüvvələri üçün gücləndirici rolunu oynayır. Bundan əlavə, boşluq genişzolaqlı vibrasiya və yüksək tezlikli komponentlər yaradan təsirlər və zərbələr kimi qeyri-xətti effektlər yarada bilər.

Rulman qüsurları: Yüksək tezlikli problem göstəriciləri

Aşınma, çuxurlaşma və ya rulmanların yuvarlanan elementlərinin zədələnməsi yüksək tezlikli vibrasiyanın əsas səbəbidir. Rulmanlar həndəsə və kinematikası ilə bağlı xarakterik tezliklər yaradır:

Bu düsturlar xarakterik daşıyıcı qüsur tezliklərinin hesablanmasına imkan verir: BPFO (Ball Pass Frequency Outer Racing), BPFI (Ball Pass Frequency Inner Racing), BSF (Top Spin Tezliyi) və FTF (Fundamental Train Tezliyi).

Rezonans: Bütün Problemlərin Gücləndiricisi

Rezonans həyəcanlanma tezliyi (məsələn, fırlanma sürəti və ya onun qatları) maşının və ya onun strukturunun təbii tezliyi ilə üst-üstə düşdükdə baş verir. Bu, nəticələrində fəlakətli ola biləcək kəskin vibrasiya gücləndirilməsinə gətirib çıxarır.

Rezonans fenomeni

Həyəcan tezliyi təbii tezliyə uyğun gələndə rezonans vibrasiyanı gücləndirir

Rezonans hadisələri, fırlanma tezliyi kritik dəyərlərdən keçdikdə, avadanlıqların işə salınması və bağlanması zamanı xüsusilə təhlükəlidir. Müasir idarəetmə sistemlərinə tez-tez gücləndirilmiş vibrasiya məruz qalma müddətini minimuma endirmək üçün rezonans zonalarından sürətli keçid alqoritmləri daxildir.

Vibrasiyanın əlavə səbəbləri

Əsas səbəblərdən başqa, həddindən artıq vibrasiyaya səbəb ola biləcək bir çox başqa amillər var:

Bükülmüş şaftlar fırlanma tezliyində və onun harmonikasında vibrasiya yaratmaq, əyilmə dərəcəsindən və növündən asılı olaraq vibrasiya xarakteri daşıyır. Şaftların qeyri-bərabər istiləşməsi və ya soyuması səbəbindən termal əyilmələr baş verə bilər.

Ötürücü ilə bağlı problemlər diş aşınması, qırıq və ya qırıq dişlər, istehsal səhvləri, yanlış boşluqlar daxildir. Ötürücü ötürücülər mesh tezliyində (dişlərin sayı × RPM) və onun harmoniklərində vibrasiya yaradır.

Mühərriklərdə elektrik problemləri qeyri-bərabər hava boşluqları, sınıq rotor çubuqları, DC mühərriklərində kommutasiya problemləri, üç fazalı mühərriklərdə faza balanssızlığı ola bilər. Bu problemlər tez-tez şəbəkə tezliyi ilə əlaqəli tezliklərdə özünü göstərir.

Müasir diaqnostika sistemləri müxtəlif problem birləşmələrinin avtomatik tanınması üçün qüsurlu imza verilənlər bazalarından və ekspert sistemlərindən istifadə edir. Bu, yalnız qüsurun mövcudluğunu aşkar etməyə deyil, həm də onun şiddətini, inkişaf sürətini və aradan qaldırılması prioritetini qiymətləndirməyə imkan verir.

1.4 Domino Effekti: Nəzarətsiz Vibrasiyanın Səmərəlilik, Xidmət Müddəti və Təhlükəsizliyə Nəticələri

Həddindən artıq vibrasiyaya məhəl qoymamaq domino effekti ilə müqayisə oluna bilən kaskad deqradasiya prosesini tetikler - bir kafel düşməsi qaçılmaz olaraq bütün digərlərinin düşməsinə səbəb olur. Sənaye avadanlığı kontekstində bu o deməkdir ki, baxımsız qalan kiçik bir ilkin problem bütün istehsal sistemi üçün fəlakətli nəticələrə səbəb ola bilər.

Sürətlənmiş komponent aşınması: Məhv zəncirinin ilk halqası

Komponentlərin sürətləndirilmiş aşınması həddindən artıq vibrasiyanın ən birbaşa və ən bariz nəticələrindən biridir. Bu proses faktiki olaraq bütün maşın elementlərinə təsir göstərir, lakin ən həssas olanları rulmanlar, möhürlər, vallar, muftalar və hətta maşın təməlləridir.

Rulmanlar vibrasiyaya xüsusilə həssasdır, çünki o, metalın yorğunluğunu sürətləndirən əlavə dinamik yüklər yaradır. Tədqiqatlar göstərir ki, vibrasiya səviyyəsinin yalnız 20% artırılması rulmanların xidmət müddətini 40-50% qədər azalda bilər. Bu, Lundberg-Palmgren tənliyinə uyğun olaraq rulmanların yorğunluq dayanıqlığının tətbiq olunan yükün kubu ilə tərs mütənasib olması ilə əlaqədardır.

Sızdırmazlıq səthləri arasında təmasın sabitliyini pozduğu üçün kipriklər də vibrasiyadan əziyyət çəkirlər. Bu, sürtkü yağının sızmasına, çirklənmənin daxil olmasına və yatağın iş şəraitinin daha da pisləşməsinə səbəb olur. Statistikalar göstərir ki, möhürlərin xidmət müddəti əhəmiyyətli vibrasiya olduqda 3-5 dəfə azaldıla bilər.

Millər vibrasiyadan siklik gərginliyə məruz qalır ki, bu da yorğunluq çatlarına səbəb ola bilər, xüsusən də rulman oturacaqları, açar yolları və ya diametr keçidləri kimi gərginliyin konsentrasiyası zonalarında. Şaftlarda yorğunluq çatlarının inkişafı xüsusilə təhlükəlidir, çünki bu, qəfil fəlakətli uğursuzluğa səbəb ola bilər.

Əməliyyat səmərəliliyinin itirilməsi: Gizli enerji itkiləri

Vibrasiya istər-istəməz əməliyyat səmərəliliyinin itirilməsinə gətirib çıxarır, çünki enerji faydalı iş yerinə yetirmək əvəzinə mexaniki rəqslər kimi dağıdılır. Bu, problemin şiddətindən və avadanlıq növündən asılı olaraq 5% ilə 25% arasında ola bilən enerji istehlakının artmasına səbəb olur.

Əlavə enerji istehlakı bir neçə mənbədən yaranır:

• Sürtünmə itkiləri: Artan vibrasiya rulmanlar və digər təmas səthlərində sürtünməni artırır
• Aerodinamik itkilər: Fan qanadının və rotorun salınması onların səmərəliliyini azaldır
• Sürücü itkiləri: Yanlış uyğunlaşma və digər qüsurlar muftalarda və sürət qutularında itkiləri artırır
• Deformasiya itkiləri: Enerji strukturların elastik deformasiyalarına sərf olunur

Yüksək dəqiqlik tələb edən istehsal proseslərində vibrasiya son məhsulun keyfiyyətinə təhlükə yarada bilər. Bu, yarımkeçiricilərin istehsalı, dəqiq emal, əczaçılıq sənayesi kimi sənayelərdə xüsusilə vacibdir, burada hətta minimal vibrasiya məhsulun qüsurlarına səbəb ola bilər.

İqtisadi Nəticələr: Gizli və Aşkar Xərclər

Təmir xərcləri daha tez-tez aparılan təmir və kritik olaraq planlaşdırılmamış fasilələr səbəbindən artır. Sənaye müəssisələrinin statistik məlumatları vibrasiya problemləri ilə bağlı aşağıdakı xərc strukturunu göstərir:

Böyük istehsal xətləri üçün qiyməti saatda yüz minlərlə dollara çata bilən planlaşdırılmamış fasilələr xüsusilə ağrılıdır. Məsələn, neft-kimya sənayesində krekinq qurğusunun dayandırılması müqavilə öhdəliklərinin pozulması nəticəsində yaranan itkiləri nəzərə almasaq, gündə $500,000-1,000,000 başa gələ bilər.

Təhlükəsizlik Riskləri: Personal və Ətraf Mühit üçün təhlükə

Ciddi əməyin mühafizəsi riskləri var, çünki nəzarət olunmayan vibrasiya personalın zədələnməsi potensialı ilə struktur və ya fəlakətli avadanlıqların sıradan çıxmasına səbəb ola bilər. Sənaye tarixi vibrasiya problemlərinə məhəl qoymamağın faciəvi nəticələrə səbəb olduğu bir çox halları bilir.

Əsas təhlükəsizlik risklərinə aşağıdakılar daxildir:

• Mexanik xəsarətlər: Məhv edilmiş avadanlıqların uçan hissələrindən
• Yanğınlar və partlayışlar: Sızdırmazlığın pozulması səbəbindən yanan mayelərin və ya qazların sızmasından
• Kimyəvi zəhərlənmə: Zəhərli maddələr olan sistemlər təzyiqsizləşdirildikdə
• Struktur çökmələri: Vəqflər və ya dəstəkləyici strukturlar uğursuz olduqda

Vibrasiyaların yaratdığı həddindən artıq səs-küy də ciddi narahatlıqlara səbəb olur. Bu, operatorun rahatlığına təsir edir, konsentrasiyanı azaldır və peşə eşitmə xəstəliklərinə səbəb ola bilər. 85 dB-dən yuxarı səs-küyə uzun müddət məruz qalma geri dönməz eşitmə itkisinə səbəb ola bilər ki, bu da işəgötürənlər üçün hüquqi risklər yaradır.

Ekoloji Nəticələr: Ətraf Mühitə Gizli Təsir

Vibrasiyanın yaratdığı enerji səmərəsizliyi artan CO₂ və digər istixana qazları emissiyaları vasitəsilə ətraf mühitə mənfi təsir göstərir. İri sənaye müəssisələrinin yüzlərlə gigavat-saatla illik enerji istehlakı ilə, hətta 5% səmərəsizliyi əlavə minlərlə ton CO₂ emissiyası deməkdir.

Bundan əlavə, vibrasiya problemləri aşağıdakılara səbəb ola bilər:

• Proses mayelərinin ətraf mühitə sızması
• Sürətli aşınma nəticəsində artan tullantı istehsalı
• Ətraf ərazinin səs-küyü ilə çirklənməsi
• Ekoloji nəticələrlə texnoloji prosesin dayanıqlığının pozulması

Biznes Proseslərinə Kompleks Təsir

Bütün bu mənfi nəticələrin ətraflı təsviri vibrasiyanın proaktiv idarə edilməsi ehtiyacını gücləndirir və müasir diaqnostik həllərin təmin etmək üçün nəzərdə tutulduğu “ehtiyac” haqqında aydın anlayış yaradır. Vibrasiya problemlərinin nəticələrinin texniki aspektlərdən çox kənara çıxdığını və bütün biznes səviyyələrinə təsir etdiyini başa düşmək vacibdir:

• Əməliyyat səviyyəsi: Məhsuldarlığın azalması, təmir xərclərinin artması
• Taktiki səviyyə: İstehsal planlarının pozulması, təchizat problemləri
• Strateji səviyyə: Rəqabət üstünlüklərinin itirilməsi, reputasiyanın zədələnməsi

Müasir iqtisadi reallıqlar müəssisələrdən maksimum səmərəliliyə nail olmağı və riskləri minimuma endirməyi tələb edir. Bu kontekstdə, proaktiv vibrasiya idarəetməsi təkcə texniki zərurət deyil, həm də rəqabət mübarizəsində uğur və ya uğursuzluğu müəyyən edə bilən strateji üstünlüyə çevrilir.

1.5 Diaqnostik Yollar: Vibrasiya Analizi Alətləri və Metodlarına İcmal

Vibrasiya diaqnostikası prosesi qabaqcıl ölçmə texnologiyalarını, kompleks analiz alqoritmlərini və "xam" vibrasiya məlumatlarını qiymətli diaqnostik məlumatlara çevirmək üçün ekspert biliklərini birləşdirən hərtərəfli metodologiyanı təmsil edir. Bu proses adətən üç əsas mərhələni əhatə edir: ölçmə, təhlil və şərh, bunların hər biri dəqiq və faydalı nəticələr əldə etmək üçün çox vacibdir.

Ölçmə Mərhələsi: Sensorlar Vibrasiya Dünyasına Pəncərə kimi

Sensorlar vibrasiya diaqnostikası zəncirində kritik əhəmiyyətli ilk həlqədir. Əsasən akselerometrlərdən istifadə olunur - mexaniki vibrasiyaları tutmaq və onları elektrik siqnallarına çevirmək üçün avadanlıqlara quraşdırılmış cihazlar. Sensorların keyfiyyəti və xüsusiyyətləri bütün diaqnostika prosesinin düzgünlüyünə və etibarlılığına birbaşa təsir göstərir.

Müasir akselerometrlər bir neçə əsas növə bölünür:

Kritik əhəmiyyətli sensor xüsusiyyətləri bunlardır:

• Həssaslıq: Adətən mV/g və ya pC/g ilə ölçülür. Yüksək həssaslıq zəif siqnalları aşkar etməyə imkan verir, lakin güclü vibrasiya ilə həddindən artıq yüklənməyə səbəb ola bilər.
• Tezlik diapazonu: Sensorun dəqiq ölçə biləcəyi tezliklərin spektrini müəyyən edir. Rulmanların diaqnostikası üçün 20-50 kHz-ə qədər diapazon tələb oluna bilər.
• Dinamik diapazon: Maksimum və minimum ölçülə bilən səviyyə arasındakı nisbət. Geniş dinamik diapazon həm zəif, həm də güclü vibrasiyaları ölçməyə imkan verir.
• Temperatur sabitliyi: Geniş iş temperaturu diapazonu olan sənaye tətbiqləri üçün vacibdir.

Vibrometrlər: Ümumi Vəziyyətin Tez Qiymətləndirilməsi

Vibrometrlər ümumi vibrasiya səviyyəsinin ölçülməsini təmin edən portativ alətlərdir və avadanlığın vəziyyətini tez yoxlamaq və ya uzunmüddətli ümumi maşın vəziyyəti tendensiyalarını izləmək üçün faydalıdır. Bu alətlər adətən RMS sürəti və ya pik sürətləndirmə kimi bir və ya bir neçə inteqral vibrasiya parametrlərini göstərir.

Müasir vibrometrlər tez-tez funksiyaları ehtiva edir:

• Kobud problemin lokalizasiyası üçün bir neçə tezlik diapazonunda ölçmə
• Trend təhlili üçün məlumatların saxlanması
• Əvvəlcədən təyin edilmiş standartlarla müqayisə (ISO 20816, ISO 10816)
• Sadə spektral vizuallaşdırma
• Simsiz məlumat ötürülməsi

Vibrasiya Analizatorları: Dərin Diaqnostika

Daha dərin diaqnostika və vibrasiyanın kök səbəbini müəyyən etmək üçün vibrasiya analizatorları və ya tezlik analizatorları istifadə olunur. Bu mürəkkəb alətlər real vaxt rejimində vibrasiya siqnalının işlənməsi üçün optimallaşdırılmış ixtisaslaşmış kompüterlərdir.

Müasir analizatorun işinin əsasını Sürətli Furye Transformasiyası (FFT) təşkil edir, mürəkkəb zaman siqnalını fərdi tezlik komponentlərinə parçalayan riyazi alqoritmdir. Bu proses vibrasiya spektrini yaradır - vibrasiya amplitüdünü tezlik funksiyası kimi göstərən qrafik.

Müasir vibrasiya analizatorları bir çox inkişaf etmiş funksiyaları təklif edir:

• Çox kanallı analiz: Faza təhlili üçün bir neçə nöqtədə eyni vaxtda vibrasiya ölçülməsi
• Yüksək qətnamə FFT: Ətraflı spektral analiz üçün 25,600-ə qədər xətt
• Zaman təhlili: Keçici proseslərin tutulması və təhlili
• Zərf təhlili: Yastıqların diaqnostikası üçün modulyasiya siqnallarının çıxarılması
• Cepstral analiz: Spektrdə dövri strukturların aşkarlanması
• Orbital analiz: Kosmosda mil hərəkətinin vizuallaşdırılması

Zaman dalğa formasının təhlili: Keçici proseslərin axtarışı

Zaman dalğa formasının təhlili digər qiymətli üsuldur, xüsusilə tezlik spektrində görünməyən təsirləri, keçidləri və qeyri-stasionar hadisələri aşkar etmək üçün faydalıdır. Bu üsul vibrasiya siqnalını "təbii" formada - zaman funksiyası kimi müşahidə etməyə imkan verir.

Əsas vaxt təhlili parametrlərinə aşağıdakılar daxildir:

• Crest Faktoru: Pik dəyərin RMS-ə nisbəti. Yüksək qiymətlər təsirlərin mövcudluğunu göstərir.
• Kurtosis: Paylanmanın statistik ölçüsü "kəskinlik". Artan kurtoz tez-tez daşıyıcı qüsurların inkişafının erkən əlamətidir.
• Əyrilik: Amplituda paylanma asimmetriyasının ölçülməsi.

Diaqnostika Avadanlıqlarında Müasir Trendlər

Texnologiyanın inkişafı vibrasiya diaqnostikasında yeni imkanlara gətirib çıxarır:

• Simsiz monitorinq sistemləri: Avtonom güc və simsiz məlumat ötürülməsi ilə sensor şəbəkələri
• Süni intellekt: Avtomatik qüsur nümunəsinin tanınması və uğursuzluğun proqnozlaşdırılması
• Bulud platformaları: Böyük hesablama resurslarından istifadə etməklə çoxlu obyektlərdən məlumatların mərkəzləşdirilmiş emalı
• Mobil proqramlar: Smartfonları portativ vibrasiya analizatorlarına çevirmək
• IIoT inteqrasiyası: O cümlədən, Əşyaların Sənaye İnterneti sistemlərində vibrasiya monitorinqi

Bu alətlərin və metodların, xüsusən də FFT təhlilinin tətbiqi yerində effektiv diaqnostika üçün mükəmməl portativ, mükəmməl analitik imkanlara malik olmağın üstünlüklərini müzakirə etmək üçün zəmin hazırlayır. Müasir portativ analizatorlar stasionar sistemlərin gücünü sahədə istifadənin rahatlığı ilə birləşdirərək, bilavasitə avadanlıqda hərtərəfli diaqnostikaya imkan verir.

Vibrasiya diaqnostikasının gələcəyi təkcə qüsurları aşkar etmək və təsnif etmək deyil, həm də onların inkişafını proqnozlaşdırmaq, texniki xidmətin planlaşdırılmasını optimallaşdırmaq və əməliyyat səmərəliliyini artırmaq üçün ümumi müəssisə idarəetmə sistemləri ilə inteqrasiya etmək qabiliyyətinə malik olan intellektual sistemlərin yaradılmasından ibarətdir.

1.6 Proaktiv Vibrasiya İdarəetmə Gücü: Erkən Aşkarlama və Korreksiyanın Faydaları

Ənənəvi reaktiv “söküldükdən sonra təmir” yanaşması əvəzinə vibrasiya idarəçiliyinə proaktiv yanaşmanın qəbul edilməsi texniki xidmət fəlsəfəsində əsaslı dəyişikliyi təmsil edir. Bu yanaşma təkcə fəlakətli nasazlıqların qarşısını almır, həm də avadanlığın bütün həyat dövrünü optimallaşdırır, texniki xidməti xərc mərkəzindən rəqabət üstünlükləri mənbəyinə çevirir.

Artan Avadanlığın Xidmət Ömrü: Davamlılıq Riyaziyyatı

Proaktiv vibrasiya idarəetməsi bir çox əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edir, bunlar arasında avadanlıq komponentlərinin artan xidmət müddəti diqqəti çəkir. Tədqiqatlar göstərir ki, düzgün vibrasiya idarəetməsi rulmanların xidmət müddətini 200-300%, möhürləri 150-200% və ümumi maşının xidmət müddətini 50-100% artıra bilər.

Bu təkmilləşdirmələr maddi yorğunluq çatışmazlığının əsas prinsiplərinə əsaslanır. Wöhler tənliyinə görə, yorğunluğun davamlılığı, əksər metallar üçün 3 ilə 10 arasında dəyişən gücə olan gərginlik amplitudası ilə tərs mütənasibdir. Bu o deməkdir ki, hətta vibrasiya səviyyəsində kiçik bir azalma xidmət müddətinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb ola bilər.

Ümumi Avadanlıq Effektivliyinin Təkmilləşdirilməsi (OEE)

Ümumi Avadanlıq Effektivliyi (OEE) mövcudluğu, performansı və keyfiyyəti nəzərə alan əsas istehsal səmərəliliyinin göstəricisidir. Proaktiv vibrasiya idarəetməsi hər üç OEE komponentinə müsbət təsir göstərir:

• Mövcudluq: Fövqəladə nasazlıqların qarşısının alınması ilə planlaşdırılmamış fasilələrin azaldılması
• Performans: Optimal əməliyyat parametrlərinin və sürətlərinin saxlanılması
• Keyfiyyət: Texnoloji proseslərin sabitliyi hesabına qüsurların azaldılması

Statistikalar göstərir ki, hərtərəfli vibrasiya idarəetmə proqramlarını həyata keçirən müəssisələr 5-15% OEE təkmilləşdirmələrinə nail olurlar ki, bu da böyük bir istehsal müəssisəsi üçün hər il milyonlarla dollar əlavə qazanc gətirə bilər.

Ciddi və bahalı uğursuzluqların qarşısının alınması

Proaktiv yanaşmanın ən mühüm faydalarından biri ciddi və bahalı uğursuzluqların qarşısının alınmasıdır. Kaskad uğursuzluqları, bir komponentin pozulması digər sistem hissələrinin zədələnməsinə səbəb olduqda, həm maliyyə, həm də əməliyyat baxımından xüsusilə dağıdıcı ola bilər.

Klassik misal yüksək sürətli turbomaşınlarda podşipnik nasazlığıdır: rulmanların məhv edilməsi rotor-stator təmasına gətirib çıxara bilər, bıçaqlara, gövdələrə, vallara zərər verə bilər və hətta təmələ təsir edə bilər. Belə kaskad çatışmazlığının dəyəri, yatağın vaxtında dəyişdirilməsinin dəyərindən 50-100 dəfə çox ola bilər.

Əməliyyat səs-küyünün və vibrasiyanın azaldılması

Əməliyyat səsinin nəzərəçarpacaq dərəcədə azalması vibrasiyanın effektiv idarə edilməsinin əlavə faydasıdır. Sənaye mühitində səs-küy təkcə işçilər üçün narahatlıq yaratmır, həm də texniki problemləri göstərə bilər, operatorun işinin düzgünlüyünə təsir edə bilər və əməyin mühafizəsi tələbləri ilə bağlı hüquqi risklər yarada bilər.

Səs səviyyəsinin 10 dB azalması insan qulağı tərəfindən səsin ikiqat azalması kimi qəbul edilir. Səs səviyyəsinin 90 dB-dən çox ola biləcəyi istehsal müəssisələri üçün hətta kiçik azalma iş rahatlığına və işçilərin məhsuldarlığına əhəmiyyətli təsir göstərə bilər.

Proqnozlaşdırılan Baxımın Əsası kimi Vibrasiya Təhlili

Vibrasiya təhlili Proqnozlaşdırılan Baxımın (PdM) təməl daşıdır - davamlı və ya dövri avadanlığın vəziyyətinin monitorinqi yolu ilə nasazlıqları qabaqcadan görməyə yönəlmiş strategiya. PdM reaktiv və profilaktik baxımdan ağıllı, məlumat əsaslı yanaşmaya qədər təkamülü təmsil edir.

Proqnozlaşdırılmış baxımın əsas prinsiplərinə aşağıdakılar daxildir:

• Vəziyyətin monitorinqi: Əsas parametrlərin davamlı və ya müntəzəm ölçülməsi
• Trend təhlili: İnkişaf edən problemləri müəyyən etmək üçün zamanla dəyişiklikləri izləmək
• Proqnozlaşdırma: Uğursuzluqları proqnozlaşdırmaq üçün statistik modellərdən və maşın öyrənməsindən istifadə
• Optimallaşdırma: Əməliyyat tələblərini nəzərə alaraq optimal vaxtda müdaxilələrin planlaşdırılması

Erkən Aşkarlama və Müdaxilə Planlaması

Vibrasiya təhlili proqramının həyata keçirilməsi, problemlərin ilkin mərhələlərində, onlar hələ performansa təsir etməyən, lakin həssas diaqnostik metodlardan istifadə etməklə aşkarlana bildikdə aşkar etməyə imkan verir. Bu, gözlənilməz bağlanma riskini azaldır və texniki xidmətin planlaşdırılmasını optimallaşdırır.

PF (Potensial-Funksional uğursuzluq) əyrisi zamanla qüsurların inkişafını göstərir:

Müxtəlif qüsur növləri üçün PF intervalı bir neçə gündən bir neçə aya qədər dəyişə bilər və optimal müdaxilənin planlaşdırılması üçün kifayət qədər vaxt təmin edir.

Birbaşa İqtisadi Faydalar

Bu, bilavasitə dayanma vaxtının azalmasına və əhəmiyyətli xərclərə qənaətə gətirib çıxarır. İqtisadi fayda təhlili göstərir ki, vibrasiya monitorinqi sisteminə yatırılan hər dollar istehsal növündən və avadanlıqların kritikliyindən asılı olaraq 3 ilə 15 dollar arasında qənaət gətirir.

Uğurlu həyata keçirilməsi üçün texnoloji tələblər

Bu üstünlüklərdən tam istifadə etmək üçün vaxtında, dəqiq və tez-tez yerində diaqnostika aparmaq son dərəcə vacibdir. Bu yoxlamaları müntəzəm və effektiv şəkildə aparmaq bacarığı istənilən proaktiv texniki xidmət strategiyasının uğurunun açarıdır.

Diaqnostik avadanlıq üçün müasir tələblərə aşağıdakılar daxildir:

• Daşıma qabiliyyəti: Birbaşa avadanlıqda ölçmə aparmaq bacarığı
• Accuracy: İnkişaf edən qüsurların hətta zəif əlamətlərini aşkar etmək qabiliyyəti
• Analiz sürəti: Dərhal qərar qəbul etmək üçün məlumatların sürətli işlənməsi
• İstifadə asanlığı: Müxtəlif ixtisaslı kadrlar üçün intuitiv interfeys
• İnteqrasiya: Mövcud idarəetmə sistemləri ilə uyğunluq

Qabaqcıl portativ alətlər faydalı məlumatı tez əldə etməyə, məlumatlı qərarların qəbulunu və erkən müdaxiləni asanlaşdırmağa imkan verir. Bu alətlər mürəkkəb analitik imkanları sahədə istifadənin praktikliyi ilə birləşdirir və qabaqcıl diaqnostikanı geniş çeşidli texniki mütəxəssislər üçün əlçatan edir.

Proaktiv vibrasiya idarəçiliyinin gələcəyi təkcə avadanlığın cari vəziyyətini yoxlayan, həm də dəyişən iş şəraitinə və istehsal tələblərinə uyğunlaşaraq onun işini real vaxt rejimində optimallaşdıran ağıllı, özünü öyrənən sistemlərin yaradılmasından ibarətdir. Bu, müstəqil olaraq optimal performansını qoruya bilən həqiqətən avtonom istehsal sistemlərinə yol açır.