تشخیص ارتعاش: تفسیر زبان ماشین‌ها

۱. تعریف: تشخیص ارتعاش چیست؟

تشخیص ارتعاش یک شکل پیشرفته از پایش وضعیت است که در آن داده‌های ارتعاش نه تنها جمع‌آوری می‌شوند، بلکه عمیقاً تجزیه و تحلیل و تفسیر می‌شوند تا سلامت یک ماشین تعیین شده و علت اصلی عیوب خاص مشخص شود. این فرآیند تبدیل داده‌های خام به ... لرزش سیگنال‌ها را به اطلاعات تعمیر و نگهداری قابل اجرا تبدیل می‌کند.

در حالی که نظارت بر ارتعاش ممکن است سطح کلی ارتعاش را ردیابی کند، اما تشخیص بر «چرایی» تمرکز دارد. این روش به دنبال پاسخ به سؤالاتی مانند موارد زیر است: آیا این ارتعاش ناشی از عدم تعادل یا ناهم‌ترازیآیا بلبرینگ خراب شده است؟ آیا مشکلی در چرخ دنده ها وجود دارد؟

۲. فرآیند تشخیصی

یک فرآیند تشخیص ارتعاش معمول از یک رویکرد ساختاریافته پیروی می‌کند:

1. اکتساب داده‌ها: جمع‌آوری داده‌های ارتعاش با کیفیت بالا با استفاده از حسگرهایی مانند accelerometers و یک تحلیلگر داده. این شامل انتخاب حسگر مناسب، نصب صحیح آن (مطابق با ISO 5348) و انتخاب تنظیمات اندازه‌گیری مناسب (مثلاً فرکانس ماکزیمم، وضوح) می‌شود.
2. پردازش سیگنال: تبدیل خام شکل موج زمانی سیگنال را به فرمت مفیدتری، که معمولاً یک فرکانس است، تبدیل کنید. طیف با استفاده از تبدیل فوریه سریع (FFT) الگوریتم. ابزارهای دیگری مانند تحلیل فاز و پوشش نیز استفاده می‌شوند.
3. تحلیل طیفی: این هسته اصلی تشخیص است. تحلیلگر طیف فرکانسی را برای شناسایی الگوهای خاص بررسی می‌کند. خطاهای مختلف دستگاه، انرژی را در فرکانس‌های قابل پیش‌بینی تولید می‌کنند. به عنوان مثال:
   • عدم تعادل: دامنه بالا در ۱ برابر روتور سرعت دویدن.
   • ناهم‌ترازی: دامنه بالا در سرعت چرخش ۱x و به خصوص ۲x، اغلب با ارتعاش محوری بالا.
   • عیوب بلبرینگ: پیک‌های فرکانس بالای غیرهمزمان در فرکانس‌های خاص خطای یاتاقان (BPFO، BPFI، BSF، FTF).
   • نقص دنده: پیک‌ها در فرکانس مش چرخ‌دنده (GMF) و آن نوارهای کناری.
4. تأیید خطا: استفاده از انواع مختلف داده برای تأیید تشخیص. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل شکل موج زمانی برای جستجوی ضربه (نشان دهنده نقص یاتاقان) یا استفاده از تجزیه و تحلیل فاز برای تمایز بین عدم تعادل و خمیدگی شفت.
5. گزارش و پیشنهاد: ارائه شفاف یافته‌ها، شامل خطای شناسایی‌شده، شدت آن و یک اقدام پیشنهادی برای پرسنل تعمیر و نگهداری.

۳. ابزارها و تکنیک‌های کلیدی

تشخیص ارتعاش به ابزارهای تحلیلی تخصصی متنوعی متکی است:

• تحلیل طیف (FFT): ابزار اصلی برای شناسایی فرکانس‌های موجود در یک سیگنال.
• تحلیل شکل موج زمانی: برای مشاهده شکل سیگنال، اثرات و رویدادهای مدولاسیون که ممکن است در FFT از دست بروند، مفید است.
• تحلیل فازی: ابزاری حیاتی برای تأیید عدم تعادل، ناهم‌ترازی، لقی و عملکرد صحیح متعادل کردن.
• تحلیل پوششی (دمدولاسیون): تکنیکی برای تشخیص ضربات بسیار کم انرژی و تکراری مرتبط با نقص‌های اولیه یاتاقان و چرخ‌دنده.
• تحلیل سفارش: این روش که برای ماشین‌های با سرعت متغیر استفاده می‌شود، ارتعاش را به مضرب‌هایی (مرتبه‌های) سرعت چرخش نسبت می‌دهد، نه فرکانس‌های ثابت.
• شکل انحراف عملیاتی (ODS): انیمیشنی که نحوه حرکت یک ماشین یا سازه را در یک فرکانس خاص نشان می‌دهد، که برای تشخیص رزونانس و ضعف سازه مفید است.

۴. هدف: از واکنشی به پیشگیرانه

هدف نهایی تشخیص ارتعاش، پشتیبانی از یک استراتژی نگهداری پیشگیرانه است. با شناسایی علل ریشه‌ای خرابی (مانند ناهمراستایی، رزونانس یا روانکاری نامناسب)، سازمان‌ها می‌توانند فراتر از تعمیر صرف ماشین‌های خراب حرکت کنند و شروع به از بین بردن شرایطی کنند که در وهله اول باعث خرابی آنها می‌شوند و منجر به بهبود قابل توجه قابلیت اطمینان و کاهش هزینه‌ها می‌شوند.

← بازگشت به فهرست اصلی