Diagnostika vibrácií: Interpretácia jazyka strojov

1. Definícia: Čo je vibračná diagnostika?

Diagnostika vibrácií je pokročilá forma monitorovania stavu, kde sa údaje o vibráciách nielen zhromažďujú, ale sa aj dôkladne analyzujú a interpretujú s cieľom určiť stav stroja a presne určiť príčinu konkrétnych porúch. Ide o proces prevodu surových údajov vibrácie signály na užitočné informácie o údržbe.

Zatiaľ čo monitorovanie vibrácií môže sledovať celkovú úroveň vibrácií, diagnostika sa zameriava na „prečo“. Snaží sa odpovedať na otázky typu: Sú tieto vibrácie spôsobené nevyváženosť alebo nesprávne zarovnanieZlyháva to ložisko? Je problém s ozubenými kolesami?

2. Diagnostický proces

Typický proces vibračnej diagnostiky sa riadi štruktúrovaným prístupom:

1. Zber údajov: Zber vysokokvalitných údajov o vibráciách pomocou senzorov, ako sú akcelerometre a analyzátor údajov. To zahŕňa výber správneho senzora, jeho správnu montáž (podľa normy ISO 5348) a výber vhodných nastavení merania (napr. Fmax, rozlíšenie).
2. Spracovanie signálu: Konverzia surového časový priebeh signál do užitočnejšieho formátu, najčastejšie do frekvenčného spektrum pomocou FFT (rýchla Fourierova transformácia) algoritmus. Používajú sa aj iné nástroje, ako napríklad fázová analýza a obalovanie.
3. Spektrálna analýza: Toto je jadro diagnostiky. Analytik skúma frekvenčné spektrum, aby identifikoval špecifické vzorce. Rôzne poruchy stroja generujú energiu na predvídateľných frekvenciách. Napríklad:
   • Nevyváženosť: Vysoká amplitúda pri 1x rotorovej rýchlosť behu.
   • Nesprávne zarovnanie: Vysoká amplitúda pri 1x a najmä 2x rýchlosti jazdy, často s vysokou axiálnou vibráciou.
   • Vady ložísk: Nesynchrónne vysokofrekvenčné špičky pri špecifických frekvenciách porúch ložísk (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Vady prevodovky: Vrcholy na frekvencii záberu ozubeného kolesa (GMF) a jej bočné pásma.
4. Potvrdenie poruchy: Použitie viacerých typov údajov na potvrdenie diagnózy. Napríklad analýza tvaru časovej vlny na hľadanie nárazov (ktoré naznačujú poruchy ložiska) alebo použitie fázovej analýzy na rozlíšenie medzi nevyváženosťou a ohnutým hriadeľom.
5. Podávanie správ a odporúčaní: Jasné oznámenie zistení vrátane identifikovanej poruchy, jej závažnosti a odporúčaného postupu pre personál údržby.

3. Kľúčové nástroje a techniky

Vibračná diagnostika sa spolieha na rôzne špecializované analytické nástroje:

• Spektrálna analýza (FFT): Primárny nástroj na identifikáciu frekvencií prítomných v signále.
• Analýza časového priebehu: Užitočné na pozorovanie tvaru signálu, vplyvov a modulačných udalostí, ktoré môžu byť v FFT prehliadnuté.
• Fázová analýza: Kľúčový nástroj na potvrdenie nevyváženosti, nesprávneho zarovnania, uvoľnenia a výkonu vyvažovanie.
• Analýza obálky (demodulácia): Technika na detekciu veľmi nízkoenergetických, opakujúcich sa nárazov spojených s poruchami ložísk a ozubených kolies v ranom štádiu.
• Analýza objednávok: Používa sa pre stroje s premenlivou rýchlosťou a vzťahuje vibrácie na násobky (rády) bežiacej rýchlosti, a nie na pevné frekvencie.
• Prevádzkový tvar vychýlenia (ODS): Animácia, ktorá zobrazuje, ako sa stroj alebo konštrukcia pohybuje na určitej frekvencii, užitočná na diagnostikovanie rezonancie a štrukturálnej slabosti.

4. Cieľ: Od reaktívneho k proaktívnemu

Konečným cieľom vibračnej diagnostiky je podpora proaktívnej stratégie údržby. Identifikáciou základných príčin poruchy (ako je nesprávne zarovnanie, rezonancia alebo nesprávne mazanie) sa organizácie môžu posunúť od jednoduchej opravy pokazených strojov k odstraňovaniu podmienok, ktoré ich poruchu spôsobujú, čo vedie k výraznému zlepšeniu spoľahlivosti a zníženiu nákladov.

← Späť na hlavný index