Zrozumienie diagnostyki w analizie drgań
Definicja: Czym jest diagnoza?
Diagnoza W analiza drgań jest procesem identyfikacji konkretnego typu usterki powodującej nieprawidłowe działanie wibracja, określenie, który element jest wadliwy i zrozumienie przyczyny. Diagnoza wykracza poza wykrywanie błędów (wiedząc, że problem istnieje) odpowiedzieć na pytanie: Jaka konkretnie usterka? Który komponent? Dlaczego wystąpiła? Dokładna diagnoza jest niezbędna, ponieważ różne usterki wymagają różnych działań naprawczych —brak równowagi wymaga równoważenie, wady łożysk konieczna wymiana łożyska, niewspółosiowość wymaga korekty ustawienia.
Diagnostyka stanowi analityczną i interpretacyjną podstawę analizy drgań, przekształcając dane pomiarowe w konkretne, wykonalne wytyczne dotyczące konserwacji poprzez systematyczną ocenę zawartości częstotliwości, wzorców amplitudy, zależności fazowych i korelację z konstrukcją sprzętu i warunkami pracy.
Proces diagnostyczny
Krok 1: Zbieranie danych
- Całkowity poziom wibracji
- Widma FFT (prędkość, przyspieszenie)
- Przebiegi czasowe
- Widma obwiedniowe do analizy łożysk
- Faza pomiary
- Wiele kierunków i lokalizacji
Krok 2: Rozpoznawanie wzorców
- Zidentyfikuj dominujące składowe częstotliwości
- Dopasuj do bazy danych częstotliwości błędów
- 1× = niewyważenie lub ekscentryczność
- 2× = niewspółosiowość lub pęknięcie
- BPFO/BPFI/BSF/FTF = wady łożysk
- Częstotliwość zazębiania się kół zębatych = problemy z przekładniami
Krok 3: Potwierdzenie
- Sprawdź, czy sygnatura błędu jest kompletna (oczekiwane są harmoniczne, pasma boczne?)
- Sprawdź spójność punktów pomiarowych
- Porównaj ze znanymi sygnaturami błędów
- Korelacja z innymi parametrami (temperatura, wydajność)
Krok 4: Analiza przyczyn źródłowych
- Dlaczego powstał błąd?
- Warunki eksploatacji, historia konserwacji, konstrukcja
- Czynniki wpływające
- Identyfikacja środków zapobiegawczych
Krok 5: Rekomendacja
- Konkretne działania korygujące
- Oś czasu oparta na stopniu zaawansowania i postępie
- Korekta przyczyn źródłowych w celu zapobiegania nawrotom
Typowe wzorce diagnostyczne
Brak równowagi
- Podpis: Wysokie wibracje 1×, promieniowe
- Potwierdzenie: Faza stabilna, reaguje na równoważenie
- Przyczyna: Utrata/nagromadzenie materiału, tolerancja produkcyjna
- Działanie: Wirnik wyważający
Niewspółosiowość
- Podpis: Wysokie 2× (i 1×), wysoka składowa osiowa
- Potwierdzenie: Relacje fazowe, reagują na wyrównanie
- Przyczyna: Błąd instalacji, wzrost termiczny, osiadanie
- Działanie: Precyzyjne wyrównanie
Wady łożysk
- Podpis: Częstotliwości uszkodzeń łożysk, harmoniczne, pasma boczne
- Potwierdzenie: Analiza obwiedni, dopasowanie do obliczonych częstotliwości
- Przyczyna: Zmęczenie, awaria smarowania, zanieczyszczenie
- Działanie: Wymień łożysko, usuń przyczynę
Luz mechaniczny
- Podpis: Wiele harmonicznych (1×, 2×, 3×+), nieregularne
- Potwierdzenie: Niestabilna faza, odpowiedź nieliniowa
- Przyczyna: Luźne śruby, zużyte elementy, pęknięcia
- Działanie: Dokręcanie, naprawa, wymiana podzespołów
Pewność diagnostyczna
Wysoki poziom pewności siebie
- Obecny jest klasyczny podpis błędu
- Wiele wskaźników potwierdzających
- Dopasowuje znane wzorce
- Można zalecić konkretne działanie
Umiarkowane zaufanie
- Większość wskaźników wskazuje na konkretną usterkę
- Pozostaje pewna niejasność
- Może zalecić inspekcję w celu potwierdzenia przed poważniejszą naprawą
Niski poziom pewności siebie
- Nietypowe wibracje, ale niejasna przyczyna
- Wiele możliwych usterek
- Zalecenie dodatkowych badań lub dochodzeń
- Wymień możliwości diagnostyki różnicowej
Narzędzia i pomoce
Bazy danych częstotliwości błędów
- Bazy danych łożysk z obliczonymi częstotliwościami
- Listy częstotliwości specyficzne dla sprzętu
- Krótki przewodnik po dopasowywaniu wzorców
Wykresy i tabele diagnostyczne
- Rodzaj usterki a sygnatura wibracji
- Drzewa decyzyjne do diagnozy
- Przewodniki referencyjne
Systemy eksperckie
- Oprogramowanie z regułami diagnostycznymi
- Automatyczna identyfikacja błędów
- Ocena pewności siebie
- Pomaga, ale nie zastępuje ludzkiej wiedzy fachowej
Umiejętności diagnostyczne
Wymagana wiedza
- Projektowanie i obsługa maszyn
- Teoria i analiza drgań
- Mechanizmy i sygnatury błędów
- Techniki pomiarowe
Rozwój
- Szkolenia formalne (certyfikat ISO 18436)
- Doświadczenie praktyczne
- Mentoring doświadczonych analityków
- Informacje zwrotne z weryfikacji napraw
- Ciągła nauka
Diagnostyka to interpretacyjna sztuka i nauka analizy drgań, która identyfikuje konkretne usterki na podstawie sygnatur drgań. Łącząc systematyczne procedury analityczne, umiejętności rozpoznawania wzorców, wiedzę o sprzęcie i rozumowanie diagnostyczne, skuteczna diagnostyka przekształca dane z monitorowania stanu w konkretne, praktyczne wytyczne dotyczące konserwacji, które umożliwiają ukierunkowane naprawy i korygowanie przyczyn źródłowych.