Далайн тоног төхөөрөмжийн чичиргээний оношлогоо

1. Техникийн оношлогооны үндэс

Чичиргээний шинжилгээ яагаад далайн эргэдэг машин механизмыг хянах гол арга болсон бэ — мөн альternативууд юу вэ.

1.1 Оношлогооны зарчим

Техникийн оношлогоо нь машин механизмын одоогийн төлөвийг үнэлэх, цаг хугацааны явцад тэр төлөв хэрхэн өөрчлөгдөхийг урьдчилан таамаглах салбар юм. Далайн тоног төхөөрөмжийн хувьд энэ даалгавар нь ялангуяа чухал: далай дээр төлөвлөөгүй гэмтэл нь баг, ачаа, онгоцны өөрийг нь аюулд оруулж болно.

Үндсэн санаа нь энгийн. Эргэдэг машин механизмын бүрэн бүтэн хэсэг нь хэмжигдэхүйц физик дохиог үүсгэдэг — чичиргээ, дулаан, дууны ялгаралт, тосны бохирдол, бусад. Дотоод эд ангиуд элэгдэх, хагарал үүсэх, эвдрэх, сулрах тусам тэр дохионууд ихэвчлэн урьдчилан таамаглах боломжтой байдлаар өөрчлөгддөг. Системтэй хяналтын хөтөлбөр нь эдгээр өөрчлөлтийг эрт илрүүлж, төрөл, эрчмээр нь ангилж, засвар үйлчилгээний хуваарилалтад зөвлөмжийг оруулдаг.

Үндсэн нэр томьёо

Ерөнхий оношлуурын ажиллагааны урсгал

Бодит байдал дээр энэ урсгал давтагддаг: хэрэв загвар нь мэдэгдэж буй гэмтэлтэй таарахгүй бол шинжээч буцаж, боловсруулалтыг сайжруулж, шинэ хэмжилтийн цэгүүдийг нэмж, эсвэл бусад оношлуурын аргуудтай (дулааны зураглал, тосны шинжилгээ, дуу чимээний шинжилгээ) харьцуулж үздэг.

Функционал vs. Туршилтын тагтны оношлогоо

Функционал оношлогоо машин хэвийн ачаалалд ажиллаж байх үед өгөгдөл цуглуулдаг. Энэ нь бодит ажиллагааны нөхцөлийг тусгадаг боловч хийж болох туршилтуудыг хязгаарладаг — жишээлбэл, гол хөдөлгүүрт хөргөх усыг нийлүүлдэг насос руу хиймэл өдөөлт оруулах боломжгүй.

Туршилтын тагтны (тестер) оношлогоо хяналттай өдөөлт хэрэглэдэг — цохилтын чимээ, давтамж өөрчлөгдөх сэнс, эсвэл төстэй — ихэвчлэн зогсоосны дараа. Энэ нь функционал оношлогоо өгч чадахгүй хувийн давтамжууд, дамжуулалтын функц, бүтцийн шинж чанаруудыг илрүүлдэг. Онгоцон дээр бодит бэрхшээл нь тодорхой: зогсоолт нь өртөгтэй бөгөөд заримдаа чухал системүүдийн хувьд боломжгүй байдаг.

Хянах зүйлийг сонгох

Онгоцон дээрх бүх машин ижил түвшний анхаарлыг шаарддаггүй. Аль тодорхойлолтыг аль тоног төхөөрөмж дээр хянахыг сонгох нь оношлуурын хамрах хүрээ ба бодит өртгийн хоорондын тэнцвэрийг шаарддаг. Типик сонголтын критерүүдэд гэмтлийн хөгжилд мэдрэмтгий байдал, хэмжилтийн давтагдах чанар, мэдрэгч ба суурилуулалтын өртөг, тоног төхөөрөмжийн чухал байдал багтана.

1.2 Засварын стратегиуд

Далайны үйлдвэрлэл нь өөр өөр өртөг-эрсдэлийн профилтай дөрвөн өргөн засварын философийг дамжин өнгөрсөн.

Ихэнх орчин үеийн флотууд хослолыг ашигладаг. Чухал хөдөлгөөн болон цахилгаан үйлдвэрлэлийн механизм нь нөхцөл байдлаар суурилсан эсвэл идэвхтэй засварыг авдаг. Туслах тоног төхөөрөмж нь цаг хугацаанд суурилсан хуваарийг дагах эсвэл нөөц хэсгүүд хямд, үр дагавар бага байх үед гэмтэл хүртэл ажиллуулахыг үргэлжлүүлж болно. Чичиргээний шинжилгээ нь CBM давхаргын гол нь юм.

1.3 Чичиргээг гол оношлуурын дохио болгон ашиглах

Чичиргээний шинжилгээ нь далайны нөхцөл байдлын хяналтыг хэд хэдэн холбоотон шалтгаанаар давамгайлдаг:

• Бүх эргэдэг механизм чичиргээ үүсгэдэг — нэмэлт өдөөлт шаардлагагүй.
• Гэмтлүүд нь сайн баримтжуулсан, гэмтэлд тохирсон байдлаар чичиргээний загварыг өөрчилдөг.
• Хэмжилтүүд нь оролцоогүй бөгөөд механизм хэвийн ажиллаж байх үед авах боломжтой.
• Урьдчилан сэрэмжлүүлэх хугацаа ихэвчлэн долоо хоног эсвэл сар, цаг бишээр хэмжигддэг.
• Арга нь тоон утгатай — үр дүн нь олон улсын стандартуудаар тодорхойлогдсон эрчимийн бүсүүдтэй шууд харьцуулагддаг.

Арга нь зургаан шаттай: суурь утгыг тогтоох, хандлагыг хянах, аномали илрүүлэх, гэмтлийг ангилан задалгаа, эрчмийг үнэлэх, болон урьдчилан таамаглах (үлдсэн ашигтай амьдрал). Шат бүр өөр өөр хэрэгслийн багц ашигладаг — анхны шатанд энгийн RMS хандлагаас envelope analysis, cepstrum, болон сүүлийн шатанд машин сургалтын ангилуурууд хүртэл.

Нөхцөл байдлын төлөвүүд

Эдийн засгийн үзэл баримтлал

Онгоцны чичиргээний хяналтын хөтөлбөрийн хөрөнгийн оновчтой өгөөж хувьсах ч, 5:1-ээс 10:1 харьцааг судалгаанд ихэвчлэн дурдагддаг. Хэмнэлтийн ихэнх хэсэг гурван эх үүсвэрээс гардаг: гамшигт хоёрдогч гэмтлийг (гол гэмтээсэн холхивч) сэргийлэх, шаардлагагүй их засварыг арилгаж эд ангийн амьдралыг уртасгах, болон төлөвлөгөөт док засварын зардлыг бууруулах.

2. Чичиргээний физик, нэгж, стандартууд

Шилжилт, хурд, хурдатгал — чичиргээний гурван тал, хэт их эсэхийг үнэлэхэд ашигладаг ISO-ийн хүрээ.

2.1 Үндсэн параметрүүд

Чичиргээ нь механик системийн тэнцвэрийн байрлалаас хазайн хэлбэлзэх хөдөлгөөн юм. Үүнийг өөр өөр давтамжийн мужид ашигтай гурван бие даасан кинематик хэмжигдэхүүнээр тодорхойлдог.

Хурд нь давтамжтай шугаман хамааралтай (ω үржигдэхүүн), хурдатгал нь ω²-тэй хамааралтай тул гурван параметр спектр дагуу өөр өөр мэдрэмтгий чанартай байдаг. Инженерүүд нэгийг нь нөгөөгөөс нь ялангуяа сонгох шалтгаан энэ юм.

Статистик хэмжүүрүүд

RMS (квадрат дундаж утга) үр дүнтэй далайцыг илэрхийлж чичиргээний энергиэс хамаардаг. ISO-д суурилсан эрчмийн үнэлгээний үндсэн хэмжүүр юм.

Оройн утга хамгийн их агшин зуурын далайцыг барьж авдаг — цохилт, түр зуурын үзэгдлийг илрүүлэхэд ашигтай.

Оройгоос орой хүртэлх утга эерэг оройгоос сөрөг орой хүртэлх нийт хэлбэлзлийг өгдөг. Шилжилтийн хэмжилт, завсрын шинжилгээнд ихэвчлэн ашиглагддаг.

Оргилын фактор орой ба RMS-ийн харьцаа юм. Абсолют утга нь машин төрөл, хэмжилтийн лавлагаа, ажиллагааны горимоос хамаарна — цэвэр синусоид ≈1.4, эрүүл эргэлдэх машин ихэвчлэн 3–4 орчим байдаг тул нэг ерөнхий "хэвийн" тоо байхгүй. Диагностик хувьд чухал зүйл бол тренд: өсөж буй оройн коэффициент нь цохилтын шинж чанар нэмэгдэж байгааг илтгэдэг бөгөөд энэ нь холхивчийн гадаргуугийн гэмтэл эсвэл цохилтын эртний шинж тэмдэг юм.

2.2 Тэнгэрийн системд чичиргээний төрлүүд

Тэнгэрийн тоног төхөөрөмж нь өөр өөр физик механизмээс үүсэх хэд хэдэн төрлийн чичиргээ үүсгэдэг.

Өдөөгчийн эх үүсвэрээр

• Чөлөөт чичиргээ — систем нь түр зуурын өдөөлт (эхлэл, зогсолт, цохилт) дараа хувийн давтамжаараа хэлбэлздэг.
• Анхааралтай чичиргээ — эргэлтийн хурд, лавлагаа, цахилгаан хангамжтай холбоотой давтамжтай тасралтгүй өдөөлт. Тогтвортой төлөвийн чичиргээний ихэнх хэсэг нь хүчтэй чичиргээ юм.
• Өөрийгөө өдөөх чичиргээ — тоног төхөөрөмж нь дотоод буцаан холбогдох механизмаар өөрийн өдөөлтийг үүсгэдэг: гулсах холхивчийн тосны эргэлт, аэродинамик хэлбэлзэл, наалдах-гулсах үрэлт.
• Параметрийн чичиргээ — системийн хөшүүн чанар эсвэл чичиргээ намсгалт үе үе өөрчлөгдөж, хариу урвалд энерги нэмдэг. Эргэлт бүр сүлжээний хөшүүн чанарыг өөрчилдөг хагарсан шүд нь ердийн жишээ юм.

Хурдтай холбооноор

• Синхрон (дараалалтай холбоотой) — давтамж нь голын хурдны бүхэл эсвэл энгийн рационал үржвэр юм. Тэнцвэргүйдэл (1×), голуудын тэнхлэгийн зөрүү (2×), сулралт (олон гармоникууд) энд хамаарна.
• Асинхрон — давтамж нь голын эргэлтийн хурдны бүхэл тооны үржвэр биш. Холхивчийн гэмтлийн давтамжууд, цахилгаан шугамын давтамжийн гармоникууд, хавтангийн гулсалтын чичиргээ энэ ангилалд багтана.

Чиглэлээр

Радиаль чичиргээ (голтой перпендикуляр) нь ихэнх эргэлдэх тоног төхөөрөмжид давамгайлдаг бөгөөд хэмжих эхний чиглэл юм. Тэнхлэгийн дагуу чичиргээ (голтой параллель) нь түлхэлтийн холхивчийн асуудал, муфтын асуудал, аэродинамик хүчийг илтгэнэ. Эргэлтийн чичиргээ чичиргээ (голын тэнхлэгийг тойрон эргэх) нь тусгай мэдрэгч шаарддаг бөгөөд голчлон урт хөдөлгөгч хэлхээнд торсион резонанс үүсэх эрсдэлтэй байдаг.

Хувийн давтамж ба Резонанс

Механик систем бүр масс, хөшүүн чанар, чичиргээ намсгалтаас хамаарч хувийн давтамжтай байдаг. Өдөөлтийн давтамж хувийн давтамж руу ойртох үед хариу үйлдэл нь 10 эсвэл түүнээс дээш дахин нэмэгдэж болно. Эргэлдэх тоног төхөөрөмжид эдгээр давхцлыг критик хурднууд.

Чичиргээний эх үүсвэрүүд

Механик — тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү, холхивчийн гэмтэл, сулралт, шүдний асуудал, голын муруйлт. Давтамжууд ихэвчлэн голын эргэлтийн хурд, эд ангийн геометртэй холбоотой.

Цахилгаан соронзон — роторын хөшүүргийн гэмтэл, статорын эксцентриситет, хүчдэлийн тэнцвэргүйдэл. Давтамжууд нь шугамын давтамжийн хоёр дахин (50 Гц-ийн хувьд 100 Гц, 60 Гц-ийн хувьд 120 Гц) болон түүний үржвэрийн орчимд төвлөрдөг.

Гидравлик / аэродинамик — лопаткын давтамж, кавитаци, турбулент урсгал, буцаан урсгал. Лопаткын давтамж нь лопаткын тоог эргэлтийн давтамжаар үржүүлсэнтэй тэнцүү; кавитаци нь 1–2 kHz-ээс дээш төвлөрсөн өргэн зурвасын санамсаргүй дуу чимээ үүсгэдэг.

2.3 Нэгж ба Стандартууд

Чичиргээний хэмжилт нь шугаман болон логарифм (децибел) хэмжээсийг ашигладаг. Децибел хэлбэр нь өргөн динамик мужийг шахах бөгөөд харьцангуй өөрчлөлтийг онцолно:

Суурь утгуудыг ISO 1683-д стандартаар тогтоосон: хурдны хувьд 10⁻⁹ м/с (1 нм/с), хурдатгалын хувьд 10⁻⁶ м/с² (1 мкм/с²). Децибелээр түвшинг тайлагнах үргэлж суурь утгыг заах ёстой.

ISO 20816 (өмнөх ISO 10816) — Эргэдэг бус хэсгүүд дээрх чичиргээ

ISO 10816 цуврал нь түүхэн хувьд эргэдэг бус хэсгүүд (холхивчийн их бие) дээр хэмжсэн тоног төхөөрөмжийн чичиргээг үнэлэхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хүрээ байсан. Үүнийг ISO 20816 цуврал орлож байна: ISO 20816-1:2016 нь ISO 10816-1 болон ISO 7919-1-ийг орлож, ISO 20816-3:2022 ISO 10816-3-ийг 15 кВт-ээс дээш чадалтай үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн хувьд орлуулсан. Дөрвөн бүсийн үнэлгээний логик (A-аас D хүртэл) хоёр цувралд ижил хэвээр байна; тоон хязгаар нь тоног төхөөрөмжийн бүлэг, суурилуулалтын ангилалаас хамаарна.

Доорх хүснэгтэд жишээ нэг тодорхой ангилал (ISO 10816-3 / ISO 20816-3, 2-р бүлгийн тоног төхөөрөмж 15–300 кВт, хөшүүн суурь) дахь бүсийн хилүүдийг харуулсан. Эдгээр утгууд нь бүх нийтийн биш — таны тоног төхөөрөмжийн төрөл, чадал, суурилуулалтад хамаарах стандартын хэсгийг үргэлж зөвлөх ёстой.

Далай ба тоног төхөөрөмжид зориулсан стандартууд

Ерөнхий тоног төхөөрөмжийн цувралаас гадна хэд хэдэн стандарт нь онгоц болон тодорхой тоног төхөөрөмжийн төрлүүдийг шууд хамардаг:

Машины бүлгүүд болон дэмжлэгийн ангиллууд

ISO 10816-3 / ISO 20816-3 хүрээнд үйлдвэрлэлийн машины гол бүлгүүд нь: Бүлэг 1 — 300 кВт-ээс дээш, 50 MW хүртэлх хүчин чадалтай том машинууд; Бүлэг 2 — 15–300 кВт хүчин чадалтай дунд машины. Хөдөлгүүр нь нэгдсэн эсвэл гадаад байгаагаас хамааран насосны хувьд тусгай заалтууд байдаг. Хязгааруудыг дэмжлэгийн хөшүүн чанараар нь цааш нь хуваана.

Дэмжлэгийн системийг хөшүүн машины болон суурийн нэгдсэн бүтцийн хамгийн бага хувийн давтамж гол өдөөлтийн давтамжаас эрс дээш байх үед үздэг — ердийн практик зөвлөмж нь дор хаяж 25 %-иар дээш байх явдал юм. Уян дэмжлэгүүд нь хамгийн бага хувийн давтамжаа өдөөлтийн давтамжаас доош байгаа бөгөөд энэ нь холхивчийн их биеийн чичиргээг нэмэгдүүлж, илүү сул хүлээн зөвшөөрөх хязгааруудыг оноосон байдаг. Энэ ялгааг барилгын гадаад төрхөөсөө илүү хэмжилтээр (цохилтын туршилт) баталгаажуулах ёстой — онгоцон дээр уян хатан суурилуулсан машинууд түгээмэл байдаг тул энэ нь чухал.

Хэмжилтийн цэгүүд

Стандартууд нь ачааллын бүсэд боломжит хамгийн ойр, гурван чиглэлд: хэвтээ радиаль, босоо радиаль, тэнхлэгийн (ихэвчлэн хөдөлгүүрийн төгсгөлийн холхивч дээр л) холхивчийн их бие дээр хэмжилт хийхийг заасан. Хэмжилтийг тогтвортой ажиллах нөхцөлд — нэрлэсэн хурд болон төлөөлөх ачаалал дор — хийж, циклик хэлбэлзлийг бүртгэхэд хангалттай урт хугацаанд дундажлах ёстой.

3. Далайн ажиллагааны орчин

Онгоцон дээрх чичиргээний ажил нь үйлдвэртэй адил ажилтай ялгаатай зүйлс — хувьсах хурд, хөвж буй уян хатан ган суурь, голын шугамын төгсгөлд байрлах галт.

3.1 Хувьсах хурд болон ачаалал

Ихэнх үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжөөс ялгаатай нь тэнгисийн хөдөлгөөний машин ховор нэг хурданд зогсдог. Үндсэн хөдөлгүүрүүд нь галт бууны тушаалыг дагадаг, генераторууд цахилгаан ачааллыг авч, шилжүүлдэг, хяналттай галттай онгоцууд нь тогтмол голын хурданд ачааллыг өөрчилдөг. Диагностик хувьд энэ нь хоёр үр дагавартай:

• Спектрүүд будагдана. Хурд хазайх үед авсан уламжлалт FFT нь эргэлтийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг хэд хэдэн давтамжийн саванд тархана. Дарааллын хяналт — тахометрийн суурьтай харьцуулан дохиог дахин дээжлэх — хурдтай холбоотой оргилуудыг хазайлтаас үл хамааран тод байлгана.
• Суурь утгуудыг нөхцөлтэй тэмдэглэх ёстой. Тэнгисийн усанд 85 % MCR-д авсан уншилт нь далайд 50 % ачаалалтай авсан уншилттай харьцуулах боломжгүй. Хадгалсан хэмжилт бүр хурд, ачаалал, далайн байдлын метадатаг агуулсан байх ёстой, мөн хандлагийг ижил зүйлстэй харьцуулах ёстой.

3.2 Галтын лавны давтамжийн өдөөлт болон хөлгийн резонансууд

Галт нь онгоцны хамгийн хүчтэй үе шаттай өдөөгчдийн нэг юм. Хөлгийн ард байрлах жигд бус сүүлчийн талбайд лав бүр нэвтрэхэд даралтын импульс үүсгэж, хүрээний давтамж (лавны давтамж) болон түүний гармоникуудад чичиргээ үүсгэнэ:

Хөлөг нь том, харьцангуй уян хатан нийлэгч бүтэц тул лавны давтамжийн өдөөлт нь хөлгийн гирдерийн муруйлтын горимууд, орон нутгийн хавтангийн горимууд, дэвсгэрийн байшингийн горимуудад холбогдож болно. Тэмдэгтүүд нь амралтын газарт багтаагчдын таагүй байдалаас эхлэн хоолойны дэмжлэгийн хагарал, орон нутгийн бүтцийн ядарга хүртэл хэлбэлздэг. ISO 20283-2 нь энэхүү бүтцийн чичиргээний хэмжилтийг зохицуулдаг; ISO 20283-5 нь амьдрах чадварыг үнэлэх хүрээг тодорхойлдог. Залруулга нь галтыг дахин зохион бүтээх эсвэл засварлах (лавны гэмтэл нь сүүлчийн талбайн өдөөлтийг нэмэгдүүлдэг), лавны тоог өөрчлөх, бүтцийг хөшүүн болгох, резонансын голын хурданд урт хугацаагаар ажиллахаас зайлсхийхийг багтаасан.

3.3 Голын шугамууд болон эргэлтийн чичиргээ

Онгоцны голын шугам — үндсэн хөдөлгүүр эсвэл хурдны хайрцаг, завсрын голууд, сүүлний хоолойны холхивч, галт — нь түүний эргэн тойрон дахь хөлөгөөс хамааралтай тэнхлэгтэй урт, хүнд роторын систем юм. Хөлгийн муруйлт нь ачаалал, балластны байдал, температуртай хамт өөрчлөгддөг тул хуурай доканд төгс тэнхлэгтэй байсан голын шугам далайд тэнхлэггүйгээр ажиллаж болно. Тэмдэгтүүд нь завсрын холхивч дээр нэмэгдсэн 1× болон 2× чичиргээ, сүүлний хоолойны холхивчийн хэт халалт, жигд бус элэгдлийн уншилтуудыг багтаасан.

Дизель хөдөлгүүрээр хөдөлгөгдөх урт голын шугамууд нь мөн мушгих чичиргээийн нөлөөнд өртөмтгий. Хөдөлгүүрийн асаалтын дараалал нь карбюраторын гол–голын шугамын системийн эргэлтийн хувийн давтамжуудыг өдөөдөг; чухал эргэлтийн критик нь ажиллах мужийн дотор байх үед, хязгаарлагдсан хурдны муж г тодорхойлж, үүнд тасралтгүй ажиллагааг хориглодог. Эргэлтийн чичиргээ нь энгийн хавтан дээр суурилуулсан акселерометрүүдэд ихэвчлэн харагдахгүй — энэ нь тусгай багажуудыг (тorsiograph, деформацийн хэмжүүр, кодлогч дээр суурилсан эргэлтийн хэмжилт) шаарддаг. ISO 20283-4 нь хөдөлгөөний тоног төхөөрөмжийн чичиргээний хэмжилт болон үнэлгээг хамардаг.

3.4 Ангиллын нийгэмлэгүүд болон орчны хүчин зүйлс

Ангиллын нийгэмлэгүүд (DNV, Lloyd's Register, Bureau Veritas, ABS болон бусад) нь тоног төхөөрөмж болон чичиргээний зөвлөгөөг нийтлүүлж, баталгаажсан, шалгалт хийх боломжтой хяналтын хөтөлбөр нь тогтмол хугацааны шалгалтын системийн хэсгүүдийг орлох боломжтой нөхцөл хяналтын ангиллын тэмдэглэгээг санал болгодог. Тодорхой шаардлагууд нь нийгэмлэгүүдийн хооронд ялгаатай, цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг тул хэрэглэх дүрмүүдийг үргэлж онгоцны өөрийн ангилалтай шалгах ёстой — гэхдээ ерөнхий утга нь өгөгдлийн чанар, баримтжуулсан арга барил, шинжээчдийн чадварыг баталгаажуулах ёстой явдал юм.

Эцэст нь, тэнгисийн орчин өөрөө хэмжилтийн гинжид эсрэг ажилладаг: давстай агаар нь холбогчдыг эвдэрдэг, хөдөлгүүрийн өрөөний температур өргөн хэлбэлздэг, угаах бүсүүд нь тохиромжтой хамгаалалттай мэдрэгч болон кабелийг шаарддаг. Орчны үнэлгээ, зэвэлдэггүй ган хэрэгсэл, хариуцлагатай кабелийн засвар үйлчилгээ нь хэрэглээ биш — эвдэрсэн холбогч нь машины гэмтлийг дуурайх тасралттай дохиог үүсгэдэг.

4. Хэмжилтийн арга, мэдрэгчид

Мэдрэгчийг сонгох, суурилуулах, дохиог боловсруулах, онгоцон дээр сайн чичиргээний өгөгдөл цуглуулахын практик бодит байдал.

4.1 Хэмжилтийн зарчмууд

Кинематик vs. Динамик

Ихэнх чичиргээний мэдрэгчид хөдөлгөөн зөвхөн — шилжилт, хурд, эсвэл хурдатгал — түүнийг үүсгэх хүчийг тодорхойлгүйгээр хэмждэг. Энэ нь кинематик хэмжилт юм. Динамик хэмжилт нь хөдөлгөөн болон хүчний өгөгдлийг хослуулдаг, ихэвчлэн хос акселерометр болон хүчний хувиргагчаар дамжин, модаль шинжилгээ эсвэл дамжуулалтын функцийн хэмжилт зэрэг хяналттай туршилтын тагтны нөхцөлд ашиглагддаг.

Абсолют vs. Харьцангуй

Абсолют чичиргээ нь инерцийн суурь системд харьцуулсан цэгийн хөдөлгөөн юм. Холхивчийн их бие дээр бэхлэгдсэн акселерометр нь абсолют хавтангийн чичиргээний хэмжилтийг өгнө. Харьцангуй чичиргээ нь хоёр хэсгийн хоорондын хөдөлгөөн — ихэвчлэн гол болон холхивчийн их бие. Зондууд нь үүнийг өгч, голын орбитын мэдээлэл шаардлагатай том турбо машинд стандарт болдог.

Харьцах vs. Харьцахгүй

Харьцах мэдрэгчид (акселерометр, хурдны авиур, деформацийн хэмжүүр) нь чичиргээтэй гадаргуу дээр физикээр бэхлэгддэг. Эдгээр нь өндөр мэдрэмтгий чанар, өргэн давтамжийн муж, сайн тогтоогдсон аргачлалыг санал болгодог. Харьцахгүй мэдрэгчид (индукцийн гүйдлийн зонд, лазерийн виброметр) нь зайнаас хэмждэг бөгөөд эргэдэг гадаргуу, өндөр температуртай бүс, харьцах мэдрэгчийн масс ачаалал хэмжилтийг өөрчлөх байрлалуудад чухал ач холбогдолтой.

4.2 Мэдрэгчийн технологийн төрлүүд

Пьезоэлектрик акселерометрүүд

Далайн чичиргээ хэмжилтийн гол багаж. Пьезоэлектрик элемент (цэвэршүүлсэн кварц эсвэл керамик) нь үйлчлэх хүчтэй пропорциональ цахилгаан цэнэгийг үүсгэдэг. Дотоод электроникийн хэсэг (IEPE / ICP стандарт) нь үүнийг бага эсэргүүцэлтэй хүчдэлийн дохио болгон хувиргаж, шуугиан ихтэй хөдөлгүүрийн өрөөний орчинд урт кабелиар найдвартай дамжуулдаг.

Өндөр давтамжийн загварууд (50 kHz хүртэл, бага мэдрэмтгий чанар) нь холхивчийн гэмтлийг эрт илрүүлэхэд ашиглагддаг. Өндөр мэдрэмтгий чанартай загварууд (100–1000 mV/g, давтамжийн муж ~5 kHz хүртэл) нь нарийн механизм дахь бага түвшний чичиргээг хэмжихэд сонгогддог.

MEMS акселерометрүүд

Микро-электромеханик акселерометрүүд нь пьезоэлектрик нэгжүүдээс жижиг, хямд, бага цахилгаан хэрэглэдэг. Эдгээр нь чухал бус механизм, утасгүй мэдрэгчийн сүлжээний байнгын хяналтад ашиглагдах боломжтой болсон. Сүүлийн жилүүдэд давтамжийн муж, динамик муж эрс сайжирсан ч пьезоэлектрик мэдрэгчид өндөр давтамжийн гүйцэтгэлээрээ давамгайлсаар байна.

Хурдны мэдрэгчид (Сейсмик хувиргагч)

Босгогдсон соронзон масс нь ороомогтой харьцангуй хөдөлж, хурдтай пропорциональ хүчдэл үүсгэдэг. Эдгээр мэдрэгчид нь гадаад хүчдэл шаарддаггүй, бат бөх бүтэцтэй, шууд хурдны гаралтыг өгдөг — ISO 20816 / хуучин ISO 10816 үнэлгээнд интегралчлалгүй ашиглахад тохиромжтой. Сул талууд нь хязгаарлагдмал бага давтамжийн хариу үйлдэл (ихэвчлэн 10 Hz-ээс дээш), температурт мэдрэмтгий байдал, харьцангуй том хэмжээтэй байдал юм.

Ойролцооны зонд (Индукцийн гүйдлийн мэдрэгч)

Өндөр давтамжийн осциллятор нь зондын үзүүрт цахилгаан соронзон орон үүсгэдэг. Ойролцоох дамжуулагч голын гадаргуу дээрх индукцийн гүйдлүүд нь эсэргүүцлийг өөрчилж, электроник нь өөрчлөлтийг зайны зайтай пропорциональ DC хүчдэл болгон хувиргадаг. Холхивч бүрт 90°-аар суурилуулсан хоёр зонд нь орбитын шинжилгээнд зориулсан X-Y голын байрлалын өгөгдлийг өгдөг. Нарийвчлал нь 0.1 μм-ийн эрэмбэтэй бөгөөд зонд нь DC хариу үйлдэлтэй (удаан статик шилжилт болон динамик чичиргээг дагах чадвартай).

4.3 Суурилуулалт ба калибровк

Суурилуулах арга замууд

Мэдрэгчийг машинд хэрхэн бэхлэх нь дээд ашиглах давтамжийг тодорхойлдог. Арга бүр хэмжилт найдваргүй болох дээд суурилуулалтын резонансыг оруулдаг.

Дохионы бэлтгэл

IEPE мэдрэгчид нь тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн эх үүсвэр (ихэвчлэн 18–28 V DC дээр 2–4 mA) шаарддаг. Өгөгдөл цуглуулах урд хэсэг нь ихэвчлэн үүнийг хангадаг. Цэнэгийн горимын мэдрэгчид нь тусдаа цэнэгийн өсгөгч шаарддаг. Аливаа тохиолдолд дохионы зам нь хамгаалалттай, бага шуугиантай кабель ашиглах ёстой бөгөөд хөдөлгүүрийн өрөөний хүчдэлийн кабелиас цахилгаан соронзон авалтыг багасгахын тулд кабелийн уртыг боломжит хамгийн богино байлгах хэрэгтэй.

Калибровкоо

Мэдрэгч, сувгуудыг багадаа жилд нэг удаа, хүнд далайн орчинд илүү их удаа хяналттай эх сурвалжтай харьцуулан шалгах ёстой. Мэдэгдэж буй давтамж дээр (ихэвчлэн 159.15 Hz дээр 10 m/s²) мэдэгдэж буй хурдатгал үүсгэдэг портатив калибровкийн өдөөгч нь стандарт талбайн багаж юм. Эх сурвалжийн акселерометртэй харьцуулах арга нь илүү өндөр итгэлцлийг өгч, онгоцон дээр хийж болно.

5. Дохионы шинжилгээ

Анхны чичиргээний долгионоос оношлуурын дүгнэлт хүртэл — гэмтлийг тодорхойлох боломжийг олгодог дохио боловсруулах гинж.

5.1 Дохионы төрлүүд

Таны механизм ямар төрлийн дохио үүсгэж байгааг ойлгох нь ашигтай мэдээллийг ямар шинжилгээний аргаар гаргаж авахыг тодорхойлдог.

Периодик ба гармоник дохионууд

Нэг давтамж дээрх цэвэр синусоид хамгийн энгийн тохиолдол юм (бодит амьдралд ховор). Ихэнх эргэдэг механизм нь полигармоник дохио үүсгэдэг — үндсэн давтамж болон түүний бүхэл тооны үржвэрүүд. Дөрвөн тактын дизель нь асаалтын эрэмбийн гармоникуудыг, хөдөлгүүрийн хөдөлгүүр нь сүлжээний давтамж болон түүний гармоникуудыг үүсгэдэг.

Модуляцлагдсан дохионууд

Давтамжийн модуляци (AM) — дохионы ороомог үе үе өөрчлөгдөнө. Голын эргэлтийн хурдтай ижил давтамжтайгаар ачааллын бүсээр нэг удаа дамждаг өнхрөх холхивчийн дотоод замын гэмтэл нь өндөр давтамжийн цохилтын хариу урвалын AM-ийг үүсгэдэг. Давтамжийн модуляци (FM) — агшин зуурын давтамж өөрчлөгдөнө. Хөдөлгөөнт шахуурын хурдны хэлбэлзэл нь түгээмэл эх үүсвэр юм.

Цохилт болон Шилжилтийн дохионууд

Богино хугацааны, өндөр далайцтай үзэгдлүүд нь олон резонансыг зэрэг өдөөдөг. Өнхрөх холхивчийн гэмтэл, шүдний бутрал, сул хавхлага нь бүгд цохилтот чичиргээ үүсгэдэг. Онцлог шинж чанарууд: өндөр оройн коэффициент, өргөн давтамжийн агууламж, хурдан бууралт, мөн гэмтлийн давтамжтай үе үе давтагдана.

Санамсаргүй дохионууд

Урсгалын турбулент байдал, кавитаци, гадаргуугийн хүндэрсэн эвдрэл нь давамгайлах үеийн бүрэлдэхүүн хэсэггүй чичиргээ үүсгэдэг. Статистикийн хувьд энэ нь тусдаа давтамжийн оройнуудаас илүүтэйгээр хүчний спектрийн нягтралаар (PSD) тодорхойлогддог.

5.2 Цаг хугацааны болон Давтамжийн муж

Цаг хугацааны мужийн шинжилгээ

Анхны долгионы хэлбэрийг шинжлэх нь спектрийн шинжилгээ нуулж болох мэдээллийг илүүлдэг: цохилтын цаг хугацаа, модуляцийн хэв маяг, тэгш бус байдал (тасалдал, хязгаарлалт), мөн шилжилтийн үзэгдлүүдийн байдал. Долгионы хэлбэрээс тооцоолсон статистик параметрүүд — RMS, оройн коэффициент, куртозис, хазайлт — нь дохионы шинж чанарыг тоон хэмжээгээр илэрхийлж, холхивчийн эвдрэлийн эхний илтгэгчид байдаг.

Куртозис нь холхивчийн диагностикт ялангуяа үнэ цэнэтэй. Эрүүл холхивч нь ойролцоогоор Гауссын чичиргээ үүсгэдэг (куртозис ≈ 3). Хөгжиж буй гэмтлүүд нь куртозисыг 4-өөс эрс дээш, заримдаа 10-аас дээш хүргэдэг бөгөөд энэ нь нийт RMS-ийн түвшин сэрэмжлүүлэг өгөхөд хангалттай өсөхөөс өмнөх удаан хугацаанд явагддаг.

Давтамжийн мужийн шинжилгээ (FFT)

Хурдан Фурье хувиргалт нь цаг хугацааны бичлэгийг давтамжийн спектр болгон хувиргаж, аль давтамжууд хамгийн их энергийг зөөж байгааг илүүлдэг. Энэ нь гол диагностик хэрэгсэл юм учир өөр өөр төрлийн гэмтлүүд нь өөр өөр, урьдчилан таамаглах боломжтой давтамжид чичиргээ үүсгэдэг.

Гол DSP-ийн авч үзэх зүйлс

Дээж авах хурд хайж буй хамгийн өндөр давтамжаас хоёр дахин их байх ёстой (Нюискийн критерий). Алиасингаас сэргийлэх шүүлтүүрүүд нь дижиталчлалаас өмнө Нюискийн давтамжаас дээш бүх зүйлийг сулруулдаг. Практик дүрэм: шинжилгээний лентийн өргөнөөс 2.56 × дахин дээж авах (шүүлтүүрийн уналтыг зөвшөөрөхөд).

Давтамжийн нарийвчлал = 1 / T, энд T нь бичлэгийн урт. Хоёр ойрхон давтамжийг ялгахын тулд илүү урт бичлэг хэрэгтэй. Хурд бага зэрэг хувирдаг тэнгисийн хэрэглээнд дарааллын хяналт (тахометрийн импульстэй синхрончлогдсон дахин дээжлэлт) нь хурдны шилжилтээс үл хамааран дарааллын мужид тогтмол нарийвчлалыг хадгалдаг.

Цонхлох бичлэгийн төгсгөлөг уртаас үүдэлтэй спектрийн нэвтрэлтийг дарангуйлдаг. Хэннинг нь ерөнхий зорилгын тохиргоо; хавтгай орой нь хамгийн сайн далайцын нарийвчлалыг өгдөг (абсолют хязгааруудтай харьцуулахад чухал); тэгш өнцөгт нь зөвхөн жинхэнэ шилжилтийн дохионуудад тохиромжтой.

5.3 Олон улсын арга барилууд

Ороомгийн шинжилгээ (Далайцын демодуляци)

Өнхрөх холхивчийн диагностик хийхэд сонгогддог арга. Алхамууд: (1) холхивчийн цохилтоор өдөөгддөг бүтцийн резонансын орчимд (ихэвчлэн 2–8 кГц) бүлэг дамжуулах шүүлтүүр хэрэглэх, (2) Гильбертийн хувиргалт эсвэл төгсгөлийн + доод давтамжийн шүүлтүүр ашиглан далайцын envelope-ийг ялгах, (3) envelope-ийн FFT-ийг тооцоолох. Холхивчийн гэмтлийн давтамжууд (BPFO, BPFI, BSF, FTF) нь голын эргэлтийн давтамжийн гармоникууд болон бусад эх үүсвэрээс тодорхой ялгарсан envelope спектрийн онцгой оргилууд болж гарч ирнэ.

Cepstrum шинжилгээ

Цефстрем нь логарифм-хэмжээ спектрийн урвуу FFT юм. Энэ нь үе үе давтагдах хээг илрүүлдэг дотор давтамжийн спектр — яг шүдний сүлжээний давтамжийн орчимд хажуугийн зурвасууд эсвэл сулралтаас үүсэх гармоникийн бүлгүүд үүсгэдэг зүйл. Энэ арга нь шууд FFT-ээс бага ойлгомжтой боловч олон хажуугийн зурвасын бүлгүүд давхцсан үед онцгой үр дүнтэй.

Эрэмбийн хяналт

Хувьсах хурдтай машин механизм (хувьсах давтамжийн хөдөлгүүртэй онгоцнууд эсвэл манёвр хийх үед түгээмэл) хувьд энгийн FFT нь хурдтай холбоотой оргилуудыг бүдгэрүүлнэ. Дарааллын дагуу хянах нь тахометр эсвэл хурдны зэрэглэл ашиглан цаг хугацааны дохиог дахин дээжлэх замаар шинжилгээг давтамжийн мужээс дарааллын муж руу хөрвүүлдэг. Дараалал бүр голын эргэлтийн хурдны тогтмол олонлогт харгалзана.

Нийцлийн функц

Хоёр дохионы хоорондох шугаман хамаарлыг давтамжаас хамааруулан хэмждэг. Өгөгдсөн давтамжид 1.0-т ойрхон нийцэл нь хариу үйлдлийн цэг дээрх чичиргээ нь голчлон зэрэглэлийн цэг дээрх өдөөлтөөс үүдэлтэй гэсэн үг юм. дамжуулалтын замыг тусгаарлах, хэмжилтийн чанарыг баталгаажуулах, машин механизмын чичиргээний хэдэн хувь нь ойролцоох бүтцүүд рүү дамжиж байгааг үнэлэхэд ашигтай — эсвэл онгоцон дээр "машин механизмын" чичиргээний хэдэн хувь нь бодитоор хөлөгний хөндийгөөр дамжин хөвчнөөс ирж байгааг.

6. Төлөвийн хяналтын хөтөлбөрүүд

Онгоцны чичиргээний хяналтын хөтөлбөрийг байгуулах, ажиллуулах — хүлээн зөвшөөрөх шалгалтаас эхлэн чиг хандлагын шинжилгээ хүртэл.

6.1 Хүлээн зөвшөөрөх шалгалт

Чичиргээний хүлээн зөвшөөрөх шалгалт нь шинэ суурилуулсан эсвэл засварласан тоног төхөөрөмж нь ажилд орохоос өмнө өөрийн дизайн тодорхойлолтоо хангаж байгааг тогтоодог. Тэнгэрийн тоног төхөөрөмжийн хувьд үүнийг ихэвчлэн шат дарааллаар хийдэг: үйлдвэрлэгчийн үйлдвэрийн хүлээн зөвшөөрөх шалгалт (FAT) — ISO 20283-3 нь онгоцны тоног төхөөрөмжийн суурилуулаагүй чичиргээний хэмжилтийг хамардаг — суурилуулсны дараах боомтын хүлээн зөвшөөрөх шалгалт (HAT), бүтэн ачааллын далайн туршилт.

Хүлээн зөвшөөрөх шалгалт илрүүлдэг зүйлс

• Тодорхойлсон хязгаараас хэтэрсэлтэй үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл ISO 21940-11 (өмнө нь ISO 1940-1) тэнцвэрийн чанарын зэрэглэл
• «Зөөлөн хөл» — нэг эсвэл хэд хэдэн суурилуулалтын хөл нь суурьтай зөв харьцаанд байхгүй
• Суурилуулалтын явцад үүссэн муфтын голуудын тэнхлэгийн зөрүү
• Насос эсвэл компрессорын фланцууд руу дамжих хоолойны хүчдэл
• Ажиллах хурд эсвэл хөвчний шүдний давтамжтай давхцдаг суурийн резонансууд

Хүлээн зөвшөөрөх шалгалтын үеийн хэмжилтүүд ирээдүйн төлөвийн хяналтын суурь болно. Тэдгээрийг хэд хэдэн ачааллын түвшинд (ихэвчлэн 25 %, 50 %, 75 %, 100 %) авч, ажиллах параметрүүдээр (хурд, ачаалал, температур, далайн төлөв) баримтжуулах ёстой.

6.2 Хяналтын системүүд

Гүйлгээтэй (Маршрут суурьтай) системүүд

Инженер нь хөдөлгүүрийн өрөөгөөр урьдчилан тодорхойлсон маршрутаар явж, гарын өгөгдөл цуглуулга ашиглан тэмдэглэгдсэн хэмжилтийн цэг бүрт өгөгдөл цуглуулна. Хөшүүргэ эсвэл оффисын PC дээрх програм хангамж нь өгөгдлийг хадгалж, чиг хандлагыг тодорхойлж, шинжилнэ. Энэ нь тасралтгүй хяналт шаардлагагүй туслах машин механизмд хамгийн зардал үр ашигтай арга юм.

Тогтмол (Онлайн) системүүд

Мэдрэгчүүдийг чухал тоног төхөөрөмж дээр тогтмол суурилуулж, төв өгөгдөл цуглуулах системд холбосон байдаг. Хэмжилтүүдийг товлосон завсар эсвэл тасралтгүй автоматаар авна. Хязгаарыг хэтэрсэн үед сэрэмжлүүлэг идэвхждэг. Үндсэн хөдөлгүүр, генератор, хөдөлгөөний хөдөлгүүр, бууруулах хурдны хөдөлгүүр нь ердийн сонголтууд юм.

Хибрид арга

Орчин үеийн ихэнх флотууд хоёуланг нь хослуулдаг. Тасралтгүй хяналт нь хамгийн чухал 10–15 машин механизмыг хамарна. Маршрут суурьтай гүйлгээтэй хэмжилт нь долоо хоног тутмын эсвэл улирал тутмын мөчлөгөөр 50–200 туслах зүйлийг хамарна. Нэгдсэн програм хангамж нь хоёр өгөгдлийн баазыг нэг өгөгдлийн бааз руу нэгтгэнэ.

Ажлын эхлэлийн цэг

Доорх хүснэгт нь худалдааны онгоцны ердийн эхлэлийн матриц юм. Энэ нь зоримгоор ерөнхий — чухал байдлын шинжилгээ, ангиллын шаардлага, үйлдвэрлэгчийн зааварчилгаа нь аливаа тодорхой онгоцны хувьд тэргүүлэх байр суурь эзэлнэ.

Өгөгдлийн сан ба иерархи

Мониторингийн өгөгдлийн сан нь тоног төхөөрөмжийг мод хэлбэрээр зохион байгуулдаг: онгоц → хэсэг (хөдөлгүүр, далайн, цахилгаан) → систем (хөдөлгөгч хүч, туслах хөргөлт, гал унтраалт) → машин → эд анги → хэмжилтийн цэг. Цэг бүрт мэдрэгчийн төрөл, чиглэл, нэгж, анхааруулгын түвшин, шинжилгээний тохиргоог тодорхойлсон байдаг. Сайн иерархийн дизайн нь флотын түвшний харьцуулалт, тайлан гаргах ажлыг бодитой болгодог.

6.3 Анхааруулгын түвшин ба хандлагын шинжилгээ

Анхааруулгын түвшин тохируулах

Гурван түгээмэл арга байдаг бөгөөд тэдгээрийг хослуулж болно.

• Стандарт суурьтай — ISO 20816 (өмнөх ISO 10816) эсвэл API бүсийн хилүүдийг шууд ашиглах. Энгийн боловч бүх зүйлд нийцэх нэг хэмжээст.
• Статистик — анхааруулгыг суурь дундаж + 2–3 стандарт хазайлт, аюултай босгыг дундаж + 4–6 σ дээр тохируулах. Машин бүрт тохируулсан боловч хангалттай суурь өгөгдөл шаарддаг.
• Туршлага суурьтай — шинжээчийн тодорхой машин төрлийн мэдлэгээс үүдэлтэй. Ерөнхий стандартуудаар сайн хамрагдаагүй онцгой эсвэл маш хуучин тоног төхөөрөмжийн хувьд ихэвчлэн хамгийн үр дүнтэй.

Хандлагын шинжилгээ

Арга нь цаг хугацааны цувааны зурагны энгийн визуал шалгалтаас эхлээд статистик процессын хяналт (CUSUM, EWMA) болон регресс дээр суурилсан үлдсэн ашиглалтын хугацааны загварууд хүртэл хамардаг. Чухал машин тоног төхөөрөмжийн хувьд олон хандлагатай параметрийг нэг "эрүүл мэндийн индекс"-д хослуулах нь аливаа нэг параметрээс илүү найдвартай зураг өгдөг.

Арга нь цаг хугацааны цувааны графикийг энгийнээр харахад статистик процессын хяналт (CUSUM, EWMA) болон регресс дээр суурилсан үлдсэн ашиглалтын хугацааны загварууд хүртэл хүрнэ. Чухал төхөөрөмжүүдийн хувьд нэг "эрүүл мэндийн индекс"-д хэд хэдэн хандлагын параметрүүдийг нэгтгэх нь аливаа нэг параметрээс илүү найдвартай зураглал өгнө.

7. Гэмтлийн илрүүлэлт, тодорхойлолт

7.1 Өнхрөх элементтэй холхивчийн оношилгоо

Өнхрөх элементтэй холхивч нь далайн чичиргээний хяналтын хөтөлбөрт хамгийн түгээмэл хянагддаг эд анги юм. Гэмтлийн байршил бүр онцгой

Өнхрөх холхивч нь тэнгисийн чичиргээний хяналтын хөтөлбөрт хамгийн ихээр хянагддаг бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Аливаа гэмтлийн байрлал нь онцгой холхивчийн геометр болон голын хурдаар тодорхойлогддог. Гэмтлийн давтамжууд

BPFO = (N/2) · f

ойролцоогоор) ба дотоод өнхрөх замын давтамж нь илүү өндөр (BPFI ≈ 0.6 · N · f_гол ); хамтдаа N · f_гол— хялбархан шалгах арга._гол 9 бөмбөлөгтэй гүн хонхортой бөмбөлөгт холхивч, d = 12.7 мм, D = 58.5 мм, φ ≈ 0°, 1 750 эрг/мин (f

Гэмтлийн хөгжлийн шат

1. Эхлэл — өндөр давтамжийн дуу чимээний суурь түвшинд (ультра дууны бүс, > 20 kHz) бага зэрэг нэмэгдэл. Ялгаатай оргилууд одоогоор байхгүй. Зөвхөн тусгай өндөр давтамжийн аргуудаар (дууны ялгаралт, цохилтын энерги) илрүүлнэ.
2. Ялгаатай гэмтлийн давтамжууд илэрнэ — холхивчийн онцлог давтамжууд (BPFO, BPFI гэх мэт) envelope spectrum эсвэл өндөр давтамжийн бүсийн хурдатгалын спектрт харагдах болно.
3. Гармоник болон талын бүсүүд хөгжинэ — гэмтлийн давтамжийн гармоникүүд өснө; голын эргэлтийн хурдны талын бүсүүд холхивчийн давтамжуудын эргэн тойронд илэрнэ.
4. Өргөсөлт болон нэмэгдэл — холхивчийн давтамжийн бүсэд дуу чимээний суурь түвшин нэмэгдэнэ; нийт хурдатгал болон хурдны RMS утгууд өсөж эхэлнэ; санамсаргүй агууламж өсөхөд оргилын коэффициент буурч эхлэх боломжтой.
5. Үндсэн гэмтэл — өргөн бүсийн санамсаргүй чичиргээ давамгайлна; шилжилтийн түвшин нэмэгдэнэ; температур өснө; сонсогдох дуу чимээ. Гэмтэл ойрхон байна.

Бодит байдал дээрх Envelope Analysis

2–8 kHz мужид (эсвэл холхивч өдөөсөн хамгийн өндөр резонансын давтамжийн эргэн тойронд — цохилтын туршилт эсвэл спектрээс тодорхойл) жигд хурдатгалын дохиог дамжуулах шүүлтүүрээр шүүнэ. Гильбертийн хувиргалтын envelope-ийг тооцоолно. Envelope-ийг FFT-ээр боловсруулна. BPFO, BPFI, BSF, эсвэл FTF (болон тэдгээрийн гармоник)-д оргилууд харагдвал холхивчийн гэмтлийг эерэгээр тодорхойлсон гэсэн үг.

7.2 Хүрдний гэмтэл ба голын асуудлууд

Хүрдний диагностик

Үндсэн хүрдний холбоосын давтамж (GMF) нь шүдний тоог голын эргэлтийн давтамжаар үржүүлсэнтэй тэнцүү. Эрүүл хүрд нь бага талын бүстэй цэвэр холбоосын оргил үүсгэдэг. Хөгжиж буй асуудлууд нь холбоосын далайц нэмэгдэх, гэмтсэн хүрдний голын давтамжаар зайлагдсан талын бүсүүд өсөх, эцэст нь GMF-ийн өндөр гармоник үүсэх зэргээр илэрнэ.

Гол ба муфтын асуудлууд

Ажлын хүрд / Урсгалтай холбоотой асуудлууд

Хүрээлэх давтамж (BPF) = хүрээний тоо × голын давтамж. Өндөр BPF болон түүний гармоник нь ажлын хүрдний гэмтэл, диффузор–ажлын хүрдний завсрын асуудал, эсвэл оролтын урсгалын гажуудлыг илтгэнэ. Кавитаци нь өргөн бүсийн өндөр давтамжийн дуу чимээ үүсгэдэг — 2 kHz-ээс дээш өндөр курtoзтой "чирч дуугарах" дууны шинж чанар. Бага урсгалын үеийн дахин эргэлт нь бага давтамжийн санамсаргүй тогтворгүй байдлыг үүсгэдэг. Онгоцон дээр пропеллер өөрөө бүтцээр дамжин тархах хүрээний давтамжийн чичиргээ үүсгэдгийг санаарай (3.2 хэсэг үз).

7.3 Эрчмийн үнэлгээ болон таамаглал

Гэмтлийг илрүүлэх нь зөвхөн ажлын тал хэсэг юм. Засварын багт мэдэх хэрэгтэй хэр хурдан гэмтэл хөгжиж байгаа эсэх хэр удаан машин аюулгүй ажиллаж чадах вэ.

Эрчмийн хэмжүүрүүд

• Гэмтлийн давтамжийн оргилын далайц суурь утгатай харьцуулахад
• Тэр далайцын өөрчлөлтийн хурд (чиглэлийн налуу)
• Гармоник болон талын бүсүүдийн тоо болон хүч
• Оргилын коэффициент болон курtoз-ын хөгжил
• ISO бүсийн хилүүдтэй харьцуулсан нийт хурд эсвэл хурдатгалын RMS

Таамаглах аргууд

Шугаман эсвэл экспоненциал экстраполяцитай энгийн чиглэл нь үлдсэн амьдралын ойролцоо үнэлгээг өгдөг. Илүү нарийн төвөгтэй арга замуудад физикт суурилсан доройтолын загварууд (жишээлбэл, Герцийн стрессийн доорх гадаргуугийн хуулралтын тархалт) болон гэмтэл хүртэлх ажиллагааны өгөгдлийн олонлог дээр сургалт хийсэн өгөгдөлд суурилсан загварууд багтана. Аливаа тохиолдолд таамаглалууд нь тодорхой итгэх интервалтай байх ёстой — "42 хоног үлдсэн" гэсэн цэгэн үнэлгээ нь "90% итгэлцлээр 30–60 хоног"-оос хамаагүй ашиггүй.

8. Тэнхлэгийн зөв байрлал, тэнцвэржүүлэлт

Далайн эргэлдэх тоног төхөөрөмжийн чичиргээний асуудлын хамгийн их хувийг арилгах хоёр засварын арга хэмжээ.

8.1 Голын тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт

Муфтаар холбогдсон голуудын хоорондын тэнхлэгийн зөрүү нь далайн тоног төхөөрөмжид чичиргээ үүсгэх гол шалтгаануудын нэг (тэнцвэргүйдэл, холхивчийн элэгдэлтэй хамт) юм. Энэ нь холхивч, нягтруулагч, муфт дээр хэт их хүч үүсгэж, голын эргэлтийн хурдны 2× давтамж давамгайлсан онцгой чичиргээний шинж тэмдгийг үүсгэдэг.

Тэнхлэгийн зөрүүний төрлүүд

Статик ба динамик тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт

Статик тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлтийг тоног төхөөрөмж хүйтэн, тайван байх үед хэмждэг. Динамик (ажлын) тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт нь дулааны өсөлт, ачааллын дор суурийн муруйлт, температур, даралтаас хамаарч үүсэх хоолойны хүчнээс шалтгаалан мэдэгдэхүйц ялгаатай байж болно. Жишээлбэл, дизель генератор нь хөдөлгүүр ажлын температурт хүрэхэд муфтын төвд босоо чиглэлд 1–2 мм өсөж болно. Онгоцон дээр нэмэлт давхарга байдаг: ачаа, балластны нөхцөлөөс хамаарч хөлөг онгоцны муруйлт нь ачаалсан болон балластны аяллын хооронд голын шугамын тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлтийг өөрчилдөг.

Лазерын тэнхлэгийн зэрэгцүүлэх системүүд нь хүлээгдэж буй дулааны өсөлтийг нөхөх хүйтэн шилжилтүүдийг тооцоолж, тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт нь орчны температурын оронд ажлын температурт зөв байхаар хангадаг.

Сул суурь

Хэрэв нэг эсвэл хэд хэдэн тоног төхөөрөмжийн хөл суурьтай зөв харьцахгүй бол барьцлах бугуйвыг шахах нь хүрээг гажуудуулж, холхивчийн тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлтийг шилжүүлж, ачааллаас хамаарсан байдлаар чичиргээний шинж чанарыг өөрчилнө. «Зөөлөн хөл»-ийг илрүүлэх нь аливаа тэнхлэгийн зэрэгцүүлэх аргын өмнөх эхний алхам юм: бугуйв бүрийг ээлжлэн сулруулж, диал индикатор эсвэл лазер системээр хөдөлгөөнийг хэмжинэ. Нарийвчлалтай шимээр засварлана.

8.2 Тэнцвэржүүлэх онол

Массын тэнцвэргүйдэл нь голтой хамт эргэх төвөөс зайлуулах хүчийг үүсгэж, 1× RPM давтамжтай чичиргээ үүсгэдэг. Энэ хүч нь ω²-тэй пропорциональ тул бага хурданд дунд зэргийн чичиргээтэй ротор нь өндөр хурданд сүйтгэл учруулах боломжтой.

Тэнцвэргүйдлийн төрлүүд

• статик — нэг хүнд цэг; ротор нь хөвч дээр хүнд тал доош байрлах байсан. Нэг засварын хавтгай хангалттай.
• Хос хүч — өөр өөр тэнхлэгийн хавтгайд 180° зайтай хоёр тэнцүү масс. Статик тэнцвэргүйдэл байхгүй, гэхдээ ротор нь эргэх үед хэлбэлздэг. Хоёр засварын хавтгай шаардлагатай.
• динамик — ерөнхий тохиолдол: статик ба моментийн тэнцвэргүйдлийн хослол. Бүрэн арилгахын тулд үргэлж хоёр хавтгайн засвар шаардлагатай.

Тэнцвэрийн чанар — ISO 21940-11 (өмнөх ISO 1940-1)

ISO 21940-11 роторын масс, ажлын хурднаас хамаарсан зөвшөөрөгдөх үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийг G тэнцвэрийн чанарын зэрэглэлээр илэрхийлж тодорхойлдог. Зэрэглэлийн утга нь e_тутамд · ω-ийн үржвэртэй тэнцүү бөгөөд мм/с-ээр илэрхийлэгдэнэ, энд e_тутамд нь зөвшөөрөгдөх тодорхой тэнцвэргүйдэл (массын төвийн голын тэнхлэгээс хазайлт) ба ω нь ажлын хурдны өнцгийн хурд юм. Ажлын нэгжээр:

8.3 Ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх

Ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх нь бодит ажиллагааны нөхцөлд машин өөрийн холхивч, дэмжлэг дээрээ тэнцвэргүйдлийг засдаг. Энэ нь үйлдвэрлэлийн гэмтэл биш, харин ашиглалтын бохирдол, эроз, дулааны хэлбэр өөрчлөлтөөс үүдэлтэй тэнцвэргүйдлийн хувьд роторыг цехийн тэнцвэржүүлэлтэд аваачихаас бараг үргэлж илүү дээр байдаг.

Нэг хавтгайн арга (Нөлөөллийн коэффициентийн арга)

1. 1× RPM дээр анхны чичиргээний далайц, фазыг хэмжинэ (суурь хэмжилт).
2. Ротор дээр тодорхой өнцгийн байрлалд мэдэгдэж буй туршилтын массыг бэхлэнэ.
3. Машин ажиллуулж, чичиргээг дахин хэмжинэ (туршилтын хэмжилт).
4. Нөлөөллийн коэффициентийг тооцоолно: уг радиуст нэгж масс хэдэн хэмжээний чичиргээний өөрчлөлт үүсгэж байгааг.
5. Чичиргээг тэгтэй тэнцүүлэх (векторын арифметик) залруулах масс, өнцгийг тооцоолно.
6. Туршилтын массыг авах, залруулах массыг суурилуулж, эцсийн хэмжилтээр баталгаажуулна.

Хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлт ижил логикоор явагдах боловч 2×2 нөлөөллийн коэффициентийн системийг шийдэж, статик болон моментийн тэнцвэргүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зэрэг засах боломжийг олгодог.

Онгоцонд тодорхой бэрхшээлүүд

• Онгоцны хөдөлгөөн — долгион, хөдөлгүүрээс үүсэх суурь чичиргээ нь 1× дохиог далдлах боломжтой. Бууруулах арга: олон эргэлтийн дундаж хэмжилт, тайван нөхцөл эсвэл боомт дээр хуваарилалт.
• Хязгаарлагдмал хандалт — засварын хавтгайнууд хаалтны дотор байж болно. Урьдчилсан төлөвлөлт, тусгай жин бэхлэх аргууд ихэвчлэн шаардлагатай.
• Дулааны нөлөө — хүйтэнд тэнцвэржүүлсэн машин нь ялгаатай тэлэлтээс шалтгаалан ажиллагааны температурт нэмэлт тэнцвэргүйдэл үүсгэж болно. Идеал нь хэвийн ажиллагааны температурт тэнцвэрийг баталгаажуулах явдал юм.

8.4 Бусад чичиргээ бууруулах аргууд

Тэнцвэржүүлэлт, тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт чичиргээг зөвшөөрөгдөх түвшинд хүргэхгүй үед хэд хэдэн бусад арга хэрэглэгддэг.

Эх үүсвэрийг өөрчлөх

Өдөөлтийн хүчийг бууруулахын тулд эд ангийг дахин зохион бүтээх эсвэл өөрчлөх — жишээлбэл, насосны ажлын хүрд-диффузерын завсрыг оновчтой болгох, үйлдвэрлэлийн талбайг сайжруулах, эсвэл критик хурднаас хол ажиллагааны хурдыг сонгох.

Хөшүүн чанар, чичиргээ намсгалтыг өөрчлөх

Суурийг бэхжүүлэх нь түүний хувийн давтамжийг өдөөлтийн давтамжаас холдуулдаг. Чичиргээ намсгалт нэмэх (хязгаарлагдсан давхаргын хөтөлбөр, визкоэластик суурь) нь резонансын өсөлтийг бууруулдаг. Хоёр аргыг суурилуулсаны дараа хэрэглэж болох ч онгоцны суурийг бэхжүүлэх нь бүтцийн жингийн хязгаарлалтаар хязгаарлагддаг.

Чичиргээг тусгаарлах

Уян хатан суурь (резин, хөшүүргэ, агаар) нь машиныг онгоцны бүтцээс тусгаарладаг. Өдөөлтийн давтамж ойролцоогоор √2 × суурийн хувийн давтамжаас давсан үед тусгаарлалт үр дүнтэй болдог. Далайн тусгаарлагчид мөн онгоцны хөдөлгөөнөөс үүсэх ачааллыг тэсвэрлэж, элэгдлийн атмосферийг тэвчээрлэх ёстой.

Тохируулсан шингээгч, демпферүүд

Тохируулсан массын демпфер (TMD) — асуудалтай давтамжид тохируулсан жижиг хоёрдогч масс-хөшүүргэний систем — тухайн тодорхой давтамжид гол бүтцээс энерги шингээдэг. Генератор эсвэл пропеллерийн лавны давтамжаар өдөөгдсөн далайн резонанс зэрэг нарийн бүсийн асуудлуудад үр дүнтэй. Сул тал нь TMD бүр зөвхөн нэг давтамжийг шийддэг явдал юм.

9. Шинэ технологийн хөгжил

Онгоцны чичиргээний диагностик хаашаа чиглэж байгаа вэ — утасгүй мэдрэгч, ирмэгийн тооцоолол, машин сургалт, өөрийн гэсэн засварын зам.

9.1 Хиймэл оюун ухаан, машин сургалт

Машин сургалт нь чичиргээний диагностикийг гараар тодорхойлсон дүрмийн багасаас өгөгдөл дээр суурилсан хээний танилтууд руу шилжүүлж байна. Хамгийн шууд хэрэглээ нь автоматаар гэмтлийг ангилж, үлдсэн ашиглалтын хугацааг таамаглах явдал юм.

Ангилал

Тэмдэглэгээтэй чичиргээний өгөгдлийн багц дээр сургасан конволюцийн нейрон сүлжээ (CNN) нь холхивч, шүдний хөдөлгүүр, тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү зэрэг гэмтлүүдийг туршлагатай шинжээчдийн нарийвчлалтай адил ангилж чаддаг — сургалтын өгөгдөл бодит ажиллагааны нөхцлийг хамарсан тохиолдолд. Шилжүүлэх сургалт, салбарын дасан зохицол нь үйлдвэрийн өгөгдлийн багцаар сургасан загвараас эхлэн онгоцны өгөгдлөөр нарийвчлан тохируулах замаар тэмдэглэгээтэй далайн өгөгдлийн хязгаарлагдмал байдал гэсэн ерөнхий асуудлыг шийддэг.

Аномали илрүүлэлт

Автокодчилгуур, вариацийн автокодчилгуур нь хэвийн чичиргээний шаардлагатай төлөөллийг сурдаг. Шинэ хэмжилт сурсан тархалтаас гарсан үед систем нь бүх боломжит гэмтлийн төрлийн урьдчилсан жишээ шаардлагагүйгээр үүнийг аномали гэж тэмдэглэдэг. Энэ нь ховор гэмтлийн горимуудад ялангуяа үнэ цэнэтэй.

Дижитал хос

Дижитал хос нь бодит машинтай зэрэгцэн ажилладаг, мэдрэгчийн өгөгдлөөр тасралтгүй шинэчлэгддэг физикийн эсвэл хибрид загвар юм. Загварын таамаглал, бодит хэмжилтийн хоорондын зөрүү нь дотоод нөхцлийн өөрчлөлтийг илтгэнэ. Дижитал хосууд нь сценарийн симуляцийг ("хурдыг 5 %-аар нэмбэл?"), мөн зөвхөн статистик экстраполяцид тулгуурлахгүйгээр физикийг оруулж ирснээс илүү найдвартай таамаглалыг боломжтой болгодог.

9.2 Утасгүй мэдрэгч, ирмэгийн тооцоолол

Утасгүй чичиргээний мэдрэгчид нь батарейн хугацаа таван жилээс давж, харилцааны найдвартай байдал нь аюулгүй байдлын чухал бус мониторингт хангалттай, дотоод боловсруулалт нь мэдрэгчид статистик параметрүүдийг орон нутагт тооцоолж, зөвхөн дүгнэлт, анхааруулгыг дамжуулах боломжийг олгодог түвшинд хүрсэн. Энэ нь суурилуулалтын зардлыг эрс бууруулдаг — кабель, хөндий, холбогч хайрцаггүй — мөн өмнө нь хянагдаагүй зуугаад туслах машиныг хянахыг эдийн засгийн хувьд боломжтой болгодог.

Ирмэгийн тооцоолол нь боловсруулалтын хүчийг мэдрэгчийн ойролцоо байрлуулж, бодит хугацааны анхааруулга үүсгэх, орон нутгийн FFT, мөн эрэг дээрх үүлэн холболтод тулгуурлахгүйгээр нейрон сүлжээний дүгнэлтийг боломжтой болгодог. Энэ нь хязгаарлагдмал спутникийн өргөн зурвасыг өдөр, долоо хоногоор зарцуулдаг онгоцнуудад чухал ач холбогдолтой.

9.3 Өөрийн гэсэн диагностик, интеграци

Урт хугацааны чиг хандлага нь хамгийн бага хүний оролцоотойгоор илрүүлж, диагностик хийж, үйлдэл гүйцэтгэх системүүд рүү чиглэж байна:

• Өөрийгөө калибрлэх мэдрэгчид өөрийн эрүүл мэндийг шалгаж, шилжилтийг нөхөн засдаг.
• Автомат гэмтлийн оношлогоо онгоцны төлөвлөсөн засварын системтэй нэгдсэн — холхивчийн гэмтлийг илрүүлэх нь автоматаар ажилын даалгавар үүсгэж, нөөцийн хэсгийн нөөцийг шалгаж, засварын цонх санал болгодог.
• Флотын түвшний шинжилгээ — бүхэл бүтэн флот дахь ижил төрлийн тоног төхөөрөмжийг харьцуулах нь системийн асуудлуудыг (муу багцын холхивч, загварын резонанс) тодорхойлж, энэ нь ганц онгоцны хяналтаар алдагдах байсан.
• Олон параметрийн нэгдэл — чичиргээ, тосны шинжилгээ, термографи, гүйцэтгэлийн өгөгдлийг нэг эрүүл мэндийн индексэд нэгтгэх нь аливаа ганц аргаас илүү найдвартай төлөвийн үнэлгээг өгдөг.

Хэрэглээнд бэлтгэх

Технологи ганц нь хангалтгүй. Амжилттай хэрэглээ нь хүний нөөцийг хөгжүүлэх (алгоритм биш, хавчуурт дассан инженерүүдэд өгөгдлийн ур чадварын сургалт), кибер аюулгүй байдлын төлөвлөгөө (холбогдсон хяналтын системүүд нь халдлагын гадаргуу болдог), үе шаттай арга барил — хэд хэдэн онгоц дээр туршилт хийх, үнэ цэнээг нь баталгаажуулах, дараа нь өргөтгөх шаардлагатай.