Вібраційна діагностика: інтерпретація мови машин

1. Визначення: Що таке вібраційна діагностика?

Вібраційна діагностика – це вдосконалена форма моніторингу стану, де дані про вібрацію не просто збираються, а й глибоко аналізуються та інтерпретуються для визначення справності машини та виявлення першопричини конкретних несправностей. Це процес перетворення необроблених даних вібрація сигнали на практичну інформацію про технічне обслуговування.

Поки моніторинг вібрації може відстежувати загальний рівень вібрації, діагностика зосереджується на «чому». Вона прагне відповісти на такі питання, як: чи викликана ця вібрація дисбаланс або невідповідністьЧи виходить з ладу цей підшипник? Чи є проблема з шестернями?

2. Діагностичний процес

Типовий процес вібраційної діагностики дотримується структурованого підходу:

1. Збір даних: Збір високоякісних даних про вібрацію за допомогою таких датчиків, як акселерометри та аналізатор даних. Це включає вибір правильного датчика, його правильне кріплення (відповідно до ISO 5348) та вибір відповідних налаштувань вимірювання (наприклад, Fmax, роздільна здатність).
2. Обробка сигналів: Перетворення сирих даних часова хвиля сигнал у більш корисний формат, найчастіше частотний спектр використовуючи ШПФ (швидке перетворення Фур'є) алгоритм. Також використовуються інші інструменти, такі як фазовий аналіз та обволікання.
3. Спектральний аналіз: Це основа діагностики. Аналітик досліджує частотний спектр, щоб виявити певні закономірності. Різні несправності машини генерують енергію на передбачуваних частотах. Наприклад:
   • Дисбаланс: Висока амплітуда в 1 раз більша за амплітуду ротора швидкість бігу.
   • Нерівність: Висока амплітуда при швидкості бігу 1x та особливо 2x, часто з високою осьовою вібрацією.
   • Дефекти підшипників: Несинхронні високочастотні піки на певних частотах несправностей підшипника (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Дефекти шестерні: Піки на частоті зачеплення шестерень (GMF) та її бічні смуги.
4. Підтвердження несправності: Використання кількох типів даних для підтвердження діагнозу. Наприклад, аналіз форми часової хвилі для пошуку ударів (що свідчить про несправності підшипника) або використання фазового аналізу для диференціації дисбалансу та викривленого вала.
5. Звітність та рекомендації: Чітке повідомлення про висновки, включаючи виявлену несправність, її серйозність та рекомендований курс дій для обслуговуючого персоналу.

3. Ключові інструменти та методи

Вібраційна діагностика спирається на різноманітні спеціалізовані аналітичні інструменти:

• Спектральний аналіз (ШПФ): Основний інструмент для ідентифікації частот, присутніх у сигналі.
• Аналіз форми хвилі в часі: Корисно для спостереження за формою сигналу, впливами та модулюючими подіями, які можуть бути пропущені в швидкому перетворенні Фур'є.
• Фазовий аналіз: Важливий інструмент для підтвердження дисбалансу, перекосу, розхитаності та ефективності балансування.
• Аналіз обвідної (демодуляція): Метод виявлення дуже низькоенергетичних, повторюваних ударів, пов'язаних з ранніми стадіями дефектів підшипників та шестерень.
• Аналіз замовлень: Використовуваний для машин зі змінною швидкістю, він пов'язує вібрацію з кратними (порядками) швидкості обертання, а не з фіксованими частотами.
• Робоча форма прогину (ODS): Анімація, яка показує, як машина або конструкція рухається з певною частотою, корисна для діагностики резонансу та структурної слабкості.

4. Мета: від реактивного до проактивного

Кінцева мета вібраційної діагностики — підтримка проактивної стратегії технічного обслуговування. Визначивши першопричини несправностей (такі як перекіс, резонанс або неправильне змащування), організації можуть вийти за рамки простого ремонту зламаних машин і почати усувати умови, які призводять до їх виходу з ладу, що призведе до значного підвищення надійності та зниження витрат.

← Назад до головного індексу