Vibracijos stebėjimo supratimas
Vibracijos stebėjimas tai nuolatinio matavimo ir registravimo praktika. vibracija lygiai mechanizmuose, siekiant įvertinti jų būklę ir stebėti jų sveikatą laikui bėgant. Kitaip nei vibracijos diagnostika, kurioje daugiausia dėmesio skiriama nuodugniai analizei, siekiant rasti pagrindinę priežastį, o stebėsena visų pirma skirta aptikti pokytis. Pagrindinis principas yra paprastas, bet galingas: sveikos mašinos yra stabilios, todėl didelis vibracijos pokytis yra aiškus besivystančio gedimo požymis. Vibracijos stebėjimas yra bet kurios techninė priežiūra pagal būklę (CBM) programa.
1. Apibrėžimas: Kas yra vibracijos stebėjimas?
Stebėsena iš esmės yra susijusi su stebėjimu, o ne su tyrimu. Stebėsenos sistema stebi apibrėžtą matavimo taškų rinkinį ir iškelia vėliavėlę, kai tik rodmenys nukrypsta nuo įprastinės padėties. Ji pati savaime nepaaiškina kodėl rodmenys pasikeitė - tai yra analitiko darbas, tačiau jis patikimai parodo, kad kad kažkas pasikeitė ir dažnai tai įvyksta likus kelioms savaitėms ar mėnesiams iki nesėkmės.
Matuojami dydžiai paprastai yra bendras vibracijos lygis (dažniausiai greitis mm/s vidutine kvadratine verte) ir vis dažniau visas spektras ir laiko bangos forma kiekviename taške. Stebėsenos vertė labai išauga, kai šie rodmenys renkami nuosekliai, tuose pačiuose taškuose, tais pačiais vienetais, iš eilės, nes būtent nuoseklumas leidžia atlikti prasmingą palyginimą.
2. Ką matuoja vibracijos stebėsena?
Kiekviena stebėsenos programa remiasi pasirinkimu kuris fizikinis dydis matuoti. Įprastai naudojami trys, ir kiekvienas jų geriausiai tinka skirtingam dažnių diapazonui:
- Pagreitis (matuojama g arba m/s²) pabrėžia aukšto dažnio įvykius ir yra natūralus akselerometras. Tai tinkamas parametras riedėjimo guolių su riedėjimo elementais gedimams ir krumpliaračių tinklelio problemoms, kurios pasireiškia esant dideliems dažniams.
- Greitis (mm/s RMS) yra bendrosios mašinų stebėsenos darbo įrankis. Jis suteikia maždaug vienodą svorį vidutinio dažnio juostoje, kurioje yra dauguma besisukančių mašinų gedimų. disbalansas, nesutapimas, laisvumas - atsiranda, todėl beveik kiekvienas vibracijos standartas rašomas greičio terminais.
- Poslinkis (µm, nuo smailės iki smailės) apibūdina faktinį fizinį judėjimą ir dominuoja esant žemiems dažniams. Šis parametras pasirenkamas skysčio plėvelės guolių mašinose, kur a artumo zondas matuoja veleno judesį guolio atžvilgiu.
Be vieno “bendro” skaičiaus, šiuolaikinė stebėsena taip pat fiksuoja dažnumą spektras ir neapdorotą laiko bangos formą, nes tas pats bendras lygis gali slėpti labai skirtingus gedimo požymius. Iš pradžių pasirinkus tinkamą parametrą ir vienetą, vėlesnius vibracijos matavimus galima lyginti tarp skirtingų tyrimų.
3. Vibracijos stebėjimo įranga ir jutikliai
Stebėsenos programos techninė įranga skirstoma į dvi grupes: jutikliai, kurie judesį paverčia signalu, ir prietaisai, kurie jį renka ir saugo.
Jutikliai
- Akselerometrai - dažniausias pasirinkimas. Tvirtas, platus dažnių diapazonas, idealiai tinka guoliams ir pavarų dėžėms stebėti.
- Greičio jutikliai (a velometras) - savaime generuojantis ir gerai suderintas su vidutinės juostos mašinų rodmenimis.
- Artumo zondai - nekontaktiniai jutikliai, kurie stebi veleno poslinkį tiesiai didelių turbininių mašinų įvorės guoliuose.
Priemonės
- Nešiojamieji analizatoriai ir duomenų rinkėjai tai rankomis nešiojami prietaisai, naudojami matavimo maršrutui įveikti; dviejų kanalų lauko įrenginys, pvz. Balanset-1A ne tik įrašo duomenis, bet ir atlieka dvigubą funkciją. vibracijos analizatorius ir lauko balansavimo įrenginys.
- Internetinė stebėjimo įranga - nuolat laidais sujungti jutikliai, maitinantys stovo arba kraštinį įrenginį, kuris nuolat ima mėginius ir kiekvieną rodmenį lygina su pavojaus signalo taisyklėmis.
Įrangos pasirinkimas dažniausiai priklauso nuo svarbos: didelei įprastinių mašinų grupei geriausiai tinka vienas geras nešiojamasis prietaisas, o keli kritiniai traukiniai pateisina specialią nuolatinę įrangą.
4. Vibracijos stebėsenos sistemos sudedamosios dalys
Nesvarbu, ar tai būtų nešiojamasis, ar nuolatinis įrenginys, visa vibracijos stebėjimo sistema kuriama iš tos pačios loginės grandinės:
- Jutikliai sumontuotas pastoviuose, pasikartojančiuose matavimo taškuose.
- Signalo gavimas - duomenų kaupiklį arba DAQ, kuris skaitmenina signalą ir apskaičiuoja bendrą lygį, spektrą ir bangos formą.
- Duomenų bazė kuri saugo kiekvieną mašinos ir taško rodmenį, kad būtų galima kaupti istoriją.
- Pavojaus logika kuris kiekvieną naują rodmenį lygina su absoliučiomis ribomis ir paties aparato pradinė vertė.
- Ataskaitų ir tendencijų prietaisų skydeliai kurie paverčia neapdorotus skaičius didėjančiomis tendencijų linijomis, pagal kurias techninės priežiūros komandos iš tikrųjų veikia.
Tikrą stebėseną skiria duomenų bazė ir tendencijų sluoksniai, o ne jutiklis. sistema iš vienkartinio matavimo.
5. Vibracijos stebėsenos tipai
Egzistuoja du pagrindiniai būdai, kiekvienas iš jų pritaikytas skirtingiems įrangos ir veiklos poreikiams.
a) Nešiojamasis (maršrutais pagrįstas) stebėjimas
Tai yra labiausiai paplitęs bendrosios paskirties arba „gamyklų balanso“ mašinų stebėjimo metodas.
- Procesas: technikas naudoja nešiojamąjį duomenų rinkėjas ir eina iš anksto nustatytu “maršrutu” per gamyklą, imdamas maršruto matavimai reguliariai (pvz., kas mėnesį arba kas ketvirtį) nustatytuose kiekvienos mašinos taškuose.
- Duomenų analizė: surinkti duomenys įkeliami į programinės įrangos duomenų bazę. Programinė įranga automatiškai pažymi visus matavimus, kurie labai padidėjo arba viršijo iš anksto nustatytą vertę. pavojaus lygis. Tada analitikas peržiūri pažymėtus duomenis, kad nuspręstų, ar reikia išsamesnės diagnostinės analizės.
- Privalumai: ekonomiškai efektyvi, kai naudojama daugybė mašinų, lanksti, o technikas maršruto metu gali vizualiai apžiūrėti įrangą.
- Trūkumai: retas duomenų rinkimas reiškia, kad tarp apsilankymų galima nepastebėti greitai atsirandančio gedimo, o duomenų kokybė gali būti nevienoda, priklausomai nuo techniko įgūdžių ir jutiklio montavimo.
b) Nuolatinis (internetinis) stebėjimas
Šis metodas taikomas tik ypatingos svarbos, didelės vertės arba neprieinamoms mašinoms, kurių gedimas turėtų rimtų pasekmių saugai, aplinkai arba finansinių pasekmių.
- Procesas: jutikliai, pvz. akcelerometrai arba artumo zondai nuolat įrengiami mašinoje ir prijungiami prie sistemos, kuri duomenis renka nuolat (24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę) arba dažnais užprogramuotais intervalais.
- Duomenų analizė: . internetinė sistema nuolat lygina duomenis su nustatytomis pavojaus vertėmis ir sudėtingomis analitinėmis taisyklėmis. Jei suveikia pavojaus signalas, apie tai galima automatiškai informuoti darbuotojus SMS žinute, el. paštu arba valdymo sistemos perspėjimu, o svarbiausių mašinų atveju - susieti su mašinų apsauga kelionė. Saugomi didelės raiškos duomenys, kad būtų galima atlikti išsamią istorinę ir diagnostinę analizę.
- Privalumai: maksimaliai apsaugo ypatingos svarbos turtą, fiksuoja pereinamuosius įvykius, kurių maršrutas niekada neužfiksuotų, ir labai ankstyvas gedimų nustatymas.
- Trūkumai: didesnės pradinės techninės įrangos ir diegimo išlaidos.
6. Tendencijų svarba
Galingiausias vibracijos stebėjimo aspektas yra tendencija. Vieno vibracijos matavimo vertė yra ribota, tačiau atlikus keletą matavimų per tam tikrą laiką sukuriama tendencijos linija, kuri aiškiai parodo, kaip keičiasi mašinos būklė. Nuolat didėjanti tendencija yra nedviprasmiškas įspėjimas, kad gedimas progresuoja, ir tai leidžia aktyviai planuoti techninę priežiūrą - užsakyti detales, suplanuoti darbą ir pasirinkti sustabdymo laikotarpį - gerokai anksčiau, nei įvyksta gedimas.
Vibracijos standartai, pvz. ISO 20816-1 (šiuolaikinis plačiai cituojamos knygos įpėdinis) ISO 10816-3 serija) suskirstyti vibracijos stiprumą į keturias vertinimo zonas: A zona naujai pradėtoms eksploatuoti mašinoms, B zona neribotai ilgalaikei veiklai, C zona kai eksploatacija priimtina tik ribotą laiką, ir D zona kai vibracija yra pakankamai stipri, kad padarytų žalos. Šios zonų ribos yra puikus atspirties taškas, tačiau veiksmingiausi pavojaus signalai yra tie, kurie nustatomi pagal mašinos istorinius bazinius duomenis: santykinis pokytis, palyginti su baziniais duomenimis, dažnai atskleidžia besiformuojančią problemą gerokai anksčiau, nei pažeidžiama absoliuti riba.
7. Stebėsena ir analizė
Apie šiuos santykius galima galvoti taip:
Stebėjimas nustato problemą; analizė apibrėžia problemą.
Vibracijos stebėsenos sistemos yra pirmoji gynybos linija, kuri automatiškai peržiūri daugybę duomenų ir nustato galimas problemas. Tai leidžia kvalifikuotam analitikui skirti laiko ir žinių mašinoms, kurioms iš tikrųjų reikia dėmesio, ir atlikti išsamius tyrimus. vibracijos analizė diagnozuoti konkretų gedimą ir rekomenduoti tikslius taisomuosius veiksmus. Stebėsena taip pat yra variklis nuspėjamoji priežiūra, kai tie patys tendencijų duomenys ekstrapoliuojami, siekiant prognozuoti ne tik tai, kad gedimas egzistuoja, bet ir apytiksliai kada jis bus pažeistas.
8. Kur tinka nešiojamieji prietaisai
Daugelyje gamyklų taikoma pakopinė strategija: nuolatinės internetinės sistemos saugo keletą tikrai svarbių traukinių, o nešiojamieji prietaisai apima daug daugiau įprastinių mašinų. Nešiojamasis dviejų kanalų analizatorius, pvz. Balanset-1A sujungia stebėseną ir veiksmus - ji fiksuoja bendrą lygį ir 1× amplitudė ir fazė tendencijos, o kai atsiranda gedimas, pvz. disbalansas patvirtintas, tas pats prietaisas vietoje subalansuoja rotorių jo paties guoliuose. Dėl šios galimybės nustatyti pokytį ir jį ištaisyti be antros kelionės nešiojamasis analizatorius tampa praktiniu mažos ir vidutinės apimties būklės stebėsenos programos pagrindu.
9. Dažniausiai užduodami klausimai
Kuo skiriasi vibracijos stebėjimas ir vibracijos analizė?
Stebėsena aptinka kad mašinos būklė pasikeitė, nustatant bendrų lygių tendencijas; analizė tiria kodėl, naudodami spektrą ir bangos formą diagnozuokite konkretų gedimą. Stebėsena vykdoma nuolat daugelyje mašinų; analizė atliekama tik kelioms, kurias stebėsena pažymėjo.
Kokie jutikliai naudojami vibracijai stebėti?
Akselerometrai tinka daugumai riedėjimo elementų mašinų, greičio jutikliai - bendriesiems vidurinės juostos rodmenims, o artumo zondai matuoja veleno poslinkį skysčio plėvelės guolių mašinose.
Koks yra geras vibracijos lygis?
Vieno skaičiaus nėra - jis priklauso nuo mašinos dydžio ir montavimo. ISO 20816 / ISO 10816-3 zonose pateikiamos bendros gairės, tačiau patikimiausias pavojaus signalas yra pokytis, palyginti su tos mašinos nustatytu atskaitos tašku.
Kaip dažnai reikėtų matuoti vibraciją?
Įprastinių mašinų maršrutinė stebėsena paprastai atliekama kas mėnesį arba kas ketvirtį; nuolat veikiančiose sistemose kritinių mašinų mėginiai imami nuolat arba dažnais užprogramuotais intervalais.
Ar vienu prietaisu galima ir stebėti, ir balansuoti mašiną?
Taip. Nešiojamasis dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A, stebi vibracijos tendencijas ir, patvirtinus disbalansą, atlieka lauko balansavimas to paties vizito metu.
