Pochopenie diagnostiky vo vibračnej analýze
Definícia: Čo je diagnóza?
Diagnóza v analýza vibrácií je proces identifikácie špecifického typu poruchy spôsobujúcej abnormálne vibrácie, určenie, ktorá súčiastka je chybná, a pochopenie základnej príčiny. Diagnostika ide nad rámec detekcia porúch (vedomie o existencii problému) odpovedať na otázku: Aká konkrétna chyba? Ktorý komponent? Prečo sa vyskytla? Presná diagnóza je nevyhnutná, pretože rôzne chyby si vyžadujú rôzne nápravné opatrenia –nevyváženosť vyžaduje vyvažovanie, chyby ložísk potrebná výmena ložiska, nesprávne zarovnanie vyžaduje korekciu zarovnania.
Diagnostika je analytickým a interpretačným jadrom vibračnej analýzy, ktorá transformuje namerané údaje do špecifických, akčných pokynov pre údržbu prostredníctvom systematického hodnotenia frekvenčného obsahu, amplitúdových vzorcov, fázových vzťahov a korelácie s konštrukciou zariadenia a prevádzkovými podmienkami.
Diagnostický proces
Krok 1: Zber údajov
- Celkové úrovne vibrácií
- FFT spektrá (rýchlosť, zrýchlenie)
- Časové priebehy
- Obálkové spektrá pre analýzu ložísk
- Fáza merania
- Viaceré smery a lokality
Krok 2: Rozpoznávanie vzorov
- Identifikujte dominantné frekvenčné zložky
- Zhoda s databázou frekvencií porúch
- 1× = nevyváženosť alebo excentricita
- 2× = nesprávne zarovnanie alebo prasklina
- BPFO/BPFI/BSF/FTF = chyby ložiska
- Frekvencia záberu ozubených kolies = problémy s ozubeným kolesom
Krok 3: Potvrdenie
- Overenie definície poruchy je kompletné (očakávané harmonické, bočné pásma?)
- Skontrolujte konzistentnosť vo všetkých meracích bodoch
- Porovnajte so známymi signatúrami porúch
- Korelácia s inými parametrami (teplota, výkon)
Krok 4: Analýza základnej príčiny
- Prečo sa vyvinula porucha?
- Prevádzkové podmienky, história údržby, konštrukcia
- Prispievajúce faktory
- Identifikácia preventívnych opatrení
Krok 5: Odporúčanie
- Konkrétne nápravné opatrenia
- Časová os založená na závažnosti a progresii
- Korekcia základnej príčiny na zabránenie opakovania
Bežné diagnostické vzorce
Nerovnováha
- Podpis: Vysoká vibrácia 1×, radiálna
- Potvrdenie: Stabilná fáza, reaguje na vyrovnávanie
- Príčina: Strata/nános materiálu, výrobná tolerancia
- Akcia: Vyváženie rotora
Nesprávne zarovnanie
- Podpis: Vysoká 2× (a 1×), vysoká axiálna zložka
- Potvrdenie: Fázové vzťahy, reaguje na zarovnanie
- Príčina: Chyba pri inštalácii, tepelný rast, usadzovanie
- Akcia: Presné zarovnanie
Vady ložísk
- Podpis: Frekvencie porúch ložísk, harmonické, bočné pásma
- Potvrdenie: Analýza obálky, porovnanie s vypočítanými frekvenciami
- Príčina: Únava, zlyhanie mazania, kontaminácia
- Akcia: Vymeňte ložisko, odstráňte príčinu
Mechanická vôľa
- Podpis: Viaceré harmonické (1×, 2×, 3×+), nepravidelné
- Potvrdenie: Nestabilná fáza, nelineárna odozva
- Príčina: Uvoľnené skrutky, opotrebované spoje, praskliny
- Akcia: Utiahnuť, opraviť, vymeniť komponenty
Diagnostická istota
Vysoká dôvera
- Prítomnosť klasického znaku poruchy
- Viaceré potvrdzujúce indikátory
- Zhoduje sa so známymi vzormi
- Môže odporučiť konkrétne opatrenia
Mierna dôvera
- Väčšina indikátorov poukazuje na konkrétnu poruchu
- Pretrváva určitá nejednoznačnosť
- Môže odporučiť kontrolu na potvrdenie pred väčšou opravou
Nízka dôvera
- Abnormálne vibrácie, ale príčina nie je jasná
- Viaceré možné poruchy
- Odporučte ďalšie testy alebo vyšetrenia
- Vymenujte možnosti diferenciálnej diagnostiky
Nástroje a pomôcky
Databázy frekvencií porúch
- Databázy ložísk s vypočítanými frekvenciami
- Zoznamy frekvencií špecifických pre zariadenia
- Stručný prehľad o porovnávaní vzorov
Diagnostické grafy a tabuľky
- Typ poruchy verzus vibračný podpis
- Rozhodovacie stromy pre diagnostiku
- Referenčné príručky
Expertné systémy
- Softvér s diagnostickými pravidlami
- Automatická identifikácia porúch
- Hodnotenie dôveryhodnosti
- Pomáha, ale nenahrádza ľudské znalosti
Diagnostické zručnosti
Požadované znalosti
- Návrh a prevádzka strojov
- Teória a analýza vibrácií
- Mechanizmy a podpisy porúch
- Techniky merania
Vývoj
- Formálne školenie (certifikácia ISO 18436)
- Praktické skúsenosti
- Mentoring od skúsených analytikov
- Spätná väzba z overení opráv
- Neustále vzdelávanie
Diagnostika je interpretačné umenie a veda o analýze vibrácií, ktorá identifikuje špecifické poruchy z vibračných podpisov. Kombináciou systematických analytických postupov, zručností rozpoznávania vzorcov, znalostí zariadení a diagnostického uvažovania transformuje efektívna diagnostika údaje z monitorovania stavu na konkrétne, realizovateľné pokyny pre údržbu, ktoré umožňujú cielené opravy a odstránenie základných príčin.