Înțelegerea analizei vibrațiilor (VA)
1. Definiție: Ce este analiza vibrațiilor?
Analiza vibrațiilor (VA) este o disciplină tehnică vastă și un proces cheie în cadrul diagnosticarea vibrațiilorSe referă la tehnicile specifice utilizate pentru măsurarea, procesarea și interpretarea vibrații semnăturile mașinilor rotative. Scopul principal al analizei vibrațiilor este de a detecta defecțiunile și de a identifica natura și severitatea acestora, ceea ce o face o piatră de temelie a programelor de mentenanță predictivă și proactivă.
2. Nucleul analizei vibrațiilor: FFT
Deși există multe tehnici, analiza modernă a vibrațiilor se bazează pe Transformata Fourier rapidă (FFT)FFT este un algoritm extrem de eficient care are un complex formă de undă temporală semnalul — care este dificil de interpretat ochiul liber — și îl deconstruiește în componentele sale individuale de frecvență.
Rezultatul este un spectru, un grafic care reprezintă amplitudine vibrațiilor la fiecare punct specific frecvenţăAcest spectru este cel mai puternic instrument al analistului de vibrații, deoarece diferite defecte mecanice și electrice se manifestă prin modele și vârfuri distincte pe acest grafic.
3. Tehnici cheie în analiza vibrațiilor
Analiza vibrațiilor nu este o activitate singulară, ci o colecție de tehnici specializate, fiecare oferind o perspectivă diferită asupra stării mașinii:
- Monitorizare generală a nivelului: Cea mai simplă formă de VA, în care o singură valoare (de obicei RMS viteza) reprezentând energia vibrațională totală prezintă o tendință în timp. O creștere bruscă indică o problemă, dar nu și cauza specifică.
- Analiză spectrală: Examinarea detaliată a spectrului FFT pentru a identifica frecvențele vibrațiilor. Aceasta este utilizată pentru a diagnostica cauza principală a problemei (de exemplu, dezechilibra, nealiniere, etc.).
- Analiza formei de undă temporale: Analiza directă a semnalului brut de vibrații în timp. Este utilă în special pentru identificarea evenimentelor tranzitorii, a impacturilor și a anumitor comportamente neliniare care nu sunt întotdeauna clare în spectrul FFT.
- Analiza fazelor: Măsurarea timpului relativ dintre un semnal de vibrație și un punct de referință. Este indispensabilă pentru măsurătorile cu o singură mișcare. echilibrare, confirmând nealinierea și distingând între diferite tipuri de defecte.
- Analiza anvelopei: O tehnică specializată de procesare a semnalelor utilizată pentru detectarea impacturilor repetitive, cu energie redusă, caracteristice defectelor la rulmenți și angrenaje aflate în stadiu incipient.
- Analiză modală și Analiza ODS: Tehnici avansate utilizate pentru înțelegerea caracteristicilor vibrațiilor structurale ale unei mașini sau ale fundației acesteia, în principal pentru identificarea și rezolvarea problemelor. rezonanţă probleme.
- Analiza comenzilor: O adaptare a analizei spectrale pentru mașinile care își schimbă viteza. Prezintă spectrul în termeni de „ordine” (multipli ai vitezei de funcționare) în loc de frecvență absolută (Hz).
4. Aplicații și beneficii
Analiza vibrațiilor este aplicată în aproape fiecare industrie care utilizează echipamente rotative, inclusiv în producție, generarea de energie, petrol și gaze și transporturi.
Beneficiile unui program de analiză a vibrațiilor bine implementat sunt semnificative:
- Timp de funcționare crescut: Prin detectarea timpurie a defecțiunilor, mentenanța poate fi programată înainte de producerea unei defecțiuni catastrofale, evitând perioadele de nefuncționare neplanificate.
- Siguranță sporită: Previne defecțiunile echipamentelor care ar putea reprezenta un risc pentru personal.
- Reducerea costurilor de întreținere: Elimină întreținerea „preventivă” inutilă a mașinilor funcționale și reduce costul reparațiilor prin detectarea problemelor înainte de apariția unor daune secundare extinse.
- Fiabilitate îmbunătățită a activelor: Mută mentenanța de la un model reactiv sau programat la o abordare bazată pe condiții, maximizând durata de viață și performanța utilajelor.