Вибрационна диагностика: Тълкуване на езика на машините

1. Определение: Какво е вибрационна диагностика?

Вибрационна диагностика е усъвършенствана форма на мониторинг на състоянието, при която данните за вибрациите не просто се събират, а се анализират и интерпретират задълбочено, за да се определи състоянието на машината и да се установи коренната причина за специфични неизправности. Това е процес на преобразуване на сурови данни вибрация сигналите в приложима информация за поддръжка.

Докато мониторинг на вибрациите може да проследява общите нива на вибрации, диагностиката се фокусира върху „защо“. Тя се стреми да отговори на въпроси като: Дали тази вибрация е причинена от дисбаланс или несъответствие? Лагерът отказва ли? Има ли проблем със зъбните колела?

2. Диагностичният процес

Типичният процес на вибрационна диагностика следва структуриран подход:

1. Събиране на данни: Събиране на висококачествени данни за вибрации с помощта на сензори като акселерометри и анализатор на данни. Това включва избор на правилния сензор, правилния му монтаж (съгласно ISO 5348) и избор на подходящи настройки за измерване (напр. Fmax, резолюция).
2. Обработка на сигнали: Преобразуване на суровината времева вълна сигнал в по-полезен формат, най-често честотен спектър използвайки FFT (Бързо преобразуване на Фурие) алгоритъм. Използват се и други инструменти като фазов анализ и обгръщане.
3. Спектрален анализ: Това е ядрото на диагностиката. Анализаторът изследва честотния спектър, за да идентифицира специфични модели. Различните машинни повреди генерират енергия с предвидими честоти. Например:
   • Дисбаланс: Висока амплитуда при 1x по-голяма от тази на ротора скорост на бягане.
   • Несъответствие: Висока амплитуда при 1x и особено 2x скорост на движение, често с висока аксиална вибрация.
   • Дефекти на лагерите: Несинхронни, високочестотни пикове при специфични честоти на повреди в лагерите (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Дефекти на зъбните колела: Пикове при честотата на зъбната мрежа (GMF) и нейните странични ленти.
4. Потвърждение на повреда: Използване на множество типове данни за потвърждаване на диагноза. Например, анализ на формата на времевата вълнова форма, за да се търсят удари (показателни за повреди в лагерите) или използване на фазов анализ за разграничаване между дисбаланс и огънат вал.
5. Докладване и препоръки: Ясно съобщаване на констатациите, включително установената повреда, нейната тежест и препоръчителен курс на действие за персонала по поддръжката.

3. Ключови инструменти и техники

Вибрационната диагностика разчита на различни специализирани аналитични инструменти:

• Спектрален анализ (FFT): Основният инструмент за идентифициране на честотите, присъстващи в сигнала.
• Анализ на времевата вълнова форма: Полезно за наблюдение на формата на сигнала, въздействията и модулиращите събития, които могат да бъдат пропуснати в FFT.
• Фазов анализ: Ключов инструмент за потвърждаване на дисбаланс, несъосност, хлабавост и производителност балансиране.
• Анализ на обвивката (демодулация): Техника за откриване на много нискоенергийни, повтарящи се удари, свързани с ранни дефекти на лагери и зъбни колела.
• Анализ на поръчките: Използва се за машини с променлива скорост, той свързва вибрациите с кратните (порядъците) на скоростта на движение, а не с фиксираните честоти.
• Работна форма на отклонение (ODS): Анимация, която показва как машина или структура се движи с определена честота, полезна за диагностициране на резонанс и структурна слабост.

4. Целта: От реактивно към проактивно

Крайната цел на вибрационната диагностика е да подпомогне проактивна стратегия за поддръжка. Чрез идентифициране на коренните причини за повреда (като несъосност, резонанс или неправилно смазване), организациите могат да преминат отвъд простото поправяне на повредени машини и да започнат да елиминират условията, които причиняват повреда, което води до значително подобрена надеждност и намалени разходи.

← Обратно към основния индекс