Comprensione dell'analisi delle vibrazioni (VA)

1. Definizione: Che cosa è l'analisi delle vibrazioni?

Analisi delle vibrazioni (VA) è una disciplina tecnica ampia e un processo chiave all'interno diagnostica delle vibrazioniSi riferisce alle tecniche specifiche utilizzate per misurare, elaborare e interpretare il vibrazione firme dei macchinari rotanti. L'obiettivo principale dell'analisi delle vibrazioni è rilevare i guasti e identificarne la natura e la gravità, rendendola un pilastro dei programmi di manutenzione predittiva e proattiva.

2. Il nucleo dell'analisi delle vibrazioni: FFT

Sebbene esistano numerose tecniche, l'analisi delle vibrazioni moderna si basa su Trasformata di Fourier veloce (FFT)La FFT è un algoritmo altamente efficiente che prende una complessa forma d'onda del tempo segnale, difficile da interpretare a occhio nudo, e lo scompone nelle sue singole componenti di frequenza.

Il risultato è un spettro, un grafico che traccia il ampiezza di vibrazione in ogni specifico frequenzaQuesto spettro è lo strumento più potente dell'analista delle vibrazioni, poiché diversi guasti meccanici ed elettrici si manifestano come modelli e picchi distinti su questo grafico.

3. Tecniche chiave nell'analisi delle vibrazioni

L'analisi delle vibrazioni non è un'attività singola, ma un insieme di tecniche specializzate, ciascuna delle quali fornisce una visione diversa dello stato di salute della macchina:

• Monitoraggio del livello complessivo: La forma più semplice di VA, in cui un singolo valore (di solito RMS La velocità) che rappresenta l'energia vibrazionale totale segue un andamento nel tempo. Un forte aumento indica un problema, ma non la causa specifica.
• Analisi spettrale: L'esame dettagliato dello spettro FFT per identificare le frequenze di vibrazione. Questo viene utilizzato per diagnosticare la causa principale del problema (ad esempio, sbilanciare, disallineamento, ecc.).
• Analisi della forma d'onda temporale: Analisi diretta del segnale di vibrazione grezzo nel tempo. È particolarmente utile per identificare eventi transitori, impatti e determinati comportamenti non lineari che non sono sempre chiari nello spettro FFT.
• Analisi di fase: Misurazione della temporizzazione relativa tra un segnale di vibrazione e un punto di riferimento. È indispensabile per la misurazione one-shot. bilanciamento, confermando il disallineamento e distinguendo tra diversi tipi di guasti.
• Analisi dell'involucro: Una tecnica specializzata di elaborazione del segnale utilizzata per rilevare impatti ripetitivi e a bassa energia caratteristici dei guasti iniziali dei cuscinetti volventi e degli ingranaggi.
• Analisi modale e Analisi ODS: Tecniche avanzate utilizzate per comprendere le caratteristiche delle vibrazioni strutturali di una macchina o delle sue fondamenta, principalmente per identificare e risolvere risonanza problemi.
• Analisi degli ordini: Un adattamento dell'analisi spettrale per macchine che cambiano velocità. Presenta lo spettro in termini di "ordini" (multipli della velocità di marcia) anziché in frequenza assoluta (Hz).

4. Applicazioni e vantaggi

L'analisi delle vibrazioni viene applicata praticamente in tutti i settori che utilizzano apparecchiature rotanti, tra cui la produzione manifatturiera, la produzione di energia, il petrolio e il gas e i trasporti.

I vantaggi di un programma di analisi delle vibrazioni ben implementato sono significativi:

• Aumento del tempo di attività: Rilevando tempestivamente i guasti, è possibile programmare la manutenzione prima che si verifichi un guasto catastrofico, evitando tempi di inattività non pianificati.
• Sicurezza migliorata: Previene guasti alle apparecchiature che potrebbero rappresentare un rischio per il personale.
• Riduzione dei costi di manutenzione: Elimina la manutenzione "preventiva" non necessaria su macchine sane e riduce i costi di riparazione individuando i problemi prima che si verifichino danni secondari estesi.
• Affidabilità delle risorse migliorata: Sposta la manutenzione da un modello reattivo o programmato a un approccio basato sulle condizioni, massimizzando la durata e le prestazioni dei macchinari.

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