Tärinädiagnostiikka: Koneiden kielen tulkintaa

1. Määritelmä: Mitä on tärinädiagnostiikka?

Tärinädiagnostiikka on edistynyt kunnonvalvonnan muoto, jossa värähtelytietoja ei ainoastaan kerätä, vaan niitä analysoidaan ja tulkitaan perusteellisesti koneen kunnon määrittämiseksi ja tiettyjen vikojen perimmäisen syyn paikantamiseksi. Se on prosessi, jossa raaka-aineet muunnetaan tärinä signaalit toimintakelpoisiksi huoltotiedoksi.

Vaikka tärinänvalvonta voi seurata yleisiä tärinätasoja, mutta diagnostiikka keskittyy "miksi". Se pyrkii vastaamaan kysymyksiin, kuten: Onko tämän tärinän aiheuttaja epätasapaino tai virheasentoOnko tuo laakeri viallinen? Onko vaihteissa ongelma?

2. Diagnostiikkaprosessi

Tyypillinen värähtelydiagnostiikkaprosessi noudattaa strukturoitua lähestymistapaa:

1. Tiedonkeruu: Korkealaatuisen värähtelydatan kerääminen antureilla, kuten kiihtyvyysmittarit ja data-analysaattori. Tämä edellyttää oikean anturin valitsemista, sen oikeaa asentamista (standardin ISO 5348 mukaisesti) ja sopivien mittausasetusten (esim. Fmax, resoluutio) valitsemista.
2. Signaalinkäsittely: Raaka-aineen muuntaminen aika-aaltomuoto signaalin hyödyllisempään muotoon, useimmiten taajuuteen spektri käyttämällä FFT (nopea Fourier-muunnos) algoritmi. Käytetään myös muita työkaluja, kuten vaiheanalyysia ja vaippakuormitusta.
3. Spektrianalyysi: Tämä on diagnostiikan ydin. Analyytikko tutkii taajuusspektriä tunnistaakseen tiettyjä kaavoja. Erilaiset koneviat tuottavat energiaa ennustettavilla taajuuksilla. Esimerkiksi:
   • Epätasapaino: Suuri amplitudi, 1x roottorin amplitudi juoksunopeus.
   • Väärin kohdistus: Suuri amplitudi 1x ja erityisesti 2x käyntinopeudella, usein voimakas aksiaalinen värähtely.
   • Laakeriviat: Epäsynkroniset, korkeataajuiset piikit tietyillä laakerivikataajuuksilla (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Vaihdeviat: Huiput hammaspyöräverkkotaajuudella (GMF) ja sen sivunauhat.
4. Vian vahvistus: Useiden tietotyyppien käyttäminen diagnoosin vahvistamiseen. Esimerkiksi aika-aaltomuodon analysointi iskujen etsimiseksi (laakerivikoihin viittaava) tai vaiheanalyysin käyttäminen epätasapainon ja taipuneen akselin erottamiseksi.
5. Raportointi ja suositus: Löydökset on selkeästi selostettava, mukaan lukien tunnistettu vika, sen vakavuus ja huoltohenkilöstölle suositeltu toimintatapa.

3. Keskeiset työkalut ja tekniikat

Tärinädiagnostiikka perustuu useisiin erikoistuneisiin analyyttisiin työkaluihin:

• Spektrianalyysi (FFT): Ensisijainen työkalu signaalin taajuuksien tunnistamiseen.
• Aika-aaltomuodon analyysi: Hyödyllinen signaalin muodon, vaikutusten ja moduloivien tapahtumien havainnointiin, jotka voivat jäädä huomaamatta FFT:ssä.
• Vaiheanalyysi: Ratkaiseva työkalu epätasapainon, linjausvirheen, löysyyden ja suorituskyvyn varmistamiseen tasapainottaminen.
• Kirjekuorianalyysi (demodulointi): Tekniikka laakeri- ja hammaspyörävikoihin liittyvien hyvin matalaenergisten, toistuvien iskujen havaitsemiseksi varhaisessa vaiheessa.
• Tilausanalyysi: Sitä käytetään muuttuvanopeuksisissa koneissa, ja se yhdistää värähtelyn käyntinopeuden kerrannaisiin (kertalukuun) kiinteiden taajuuksien sijaan.
• Käyttöpoikkeaman muoto (ODS): Animaatio, joka näyttää, kuinka kone tai rakenne liikkuu tietyllä taajuudella. Tästä on hyötyä resonanssin ja rakenteellisten heikkouksien diagnosoinnissa.

4. Tavoite: Reaktiivisesta proaktiiviseksi

Tärinädiagnostiikan perimmäisenä tavoitteena on tukea ennakoivaa kunnossapitostrategiaa. Tunnistamalla vikojen perimmäiset syyt (kuten linjausvirheet, resonanssi tai virheellinen voitelu) organisaatiot voivat siirtyä pelkän rikkoutuneiden koneiden korjaamisen pidemmälle ja alkaa poistaa olosuhteita, jotka aiheuttavat niiden vikaantumisen, mikä johtaa merkittävästi parempaan luotettavuuteen ja kustannusten alenemiseen.

← Takaisin päähakemistoon