Chẩn đoán rung động: Giải thích ngôn ngữ của máy móc

1. Định nghĩa: Chẩn đoán rung động là gì?

Chẩn đoán rung động là một hình thức giám sát tình trạng tiên tiến, trong đó dữ liệu rung động không chỉ được thu thập mà còn được phân tích và diễn giải chuyên sâu để xác định tình trạng của máy móc và xác định nguyên nhân gốc rễ của các lỗi cụ thể. Đây là quá trình chuyển đổi dữ liệu thô rung động chuyển tín hiệu thành thông tin bảo trì có thể thực hiện được.

Trong khi giám sát rung động có thể theo dõi mức độ rung động tổng thể, chẩn đoán tập trung vào "lý do". Nó tìm cách trả lời các câu hỏi như: Rung động này có phải do mất cân bằng hoặc sự không thẳng hàngVòng bi đó có bị hỏng không? Có vấn đề gì với bánh răng không?

2. Quá trình chẩn đoán

Một quy trình chẩn đoán rung động điển hình tuân theo phương pháp có cấu trúc sau:

1. Thu thập dữ liệu: Thu thập dữ liệu rung động chất lượng cao bằng các cảm biến như accelerometers và một máy phân tích dữ liệu. Điều này bao gồm việc lựa chọn cảm biến phù hợp, lắp đặt đúng cách (theo ISO 5348) và chọn cài đặt đo lường phù hợp (ví dụ: Fmax, độ phân giải).
2. Xử lý tín hiệu: Chuyển đổi thô dạng sóng thời gian tín hiệu thành một định dạng hữu ích hơn, thường là tần số quang phổ sử dụng FFT (Biến đổi Fourier nhanh) thuật toán. Các công cụ khác như phân tích pha và bao phủ cũng được sử dụng.
3. Phân tích quang phổ: Đây là cốt lõi của chẩn đoán. Nhà phân tích kiểm tra phổ tần số để xác định các mẫu cụ thể. Các lỗi máy móc khác nhau tạo ra năng lượng ở các tần số có thể dự đoán được. Ví dụ:
   • Mất cân bằng: Biên độ cao ở mức 1x của rôto tốc độ chạy.
   • Sự không cân xứng: Biên độ cao ở tốc độ chạy 1x và đặc biệt là 2x, thường có độ rung trục cao.
   • Lỗi ổ trục: Các đỉnh tần số cao, không đồng bộ tại các tần số lỗi ổ trục cụ thể (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Lỗi bánh răng: Các đỉnh ở Tần số lưới bánh răng (GMF) và dải bên.
4. Xác nhận lỗi: Sử dụng nhiều loại dữ liệu để xác nhận chẩn đoán. Ví dụ: phân tích dạng sóng thời gian để tìm kiếm tác động (chỉ ra lỗi ổ trục) hoặc sử dụng phân tích pha để phân biệt giữa mất cân bằng và trục cong.
5. Báo cáo và đề xuất: Truyền đạt rõ ràng các phát hiện, bao gồm lỗi đã xác định, mức độ nghiêm trọng của lỗi và phương án hành động được khuyến nghị cho nhân viên bảo trì.

3. Các công cụ và kỹ thuật chính

Chẩn đoán rung động dựa vào nhiều công cụ phân tích chuyên dụng:

• Phân tích phổ (FFT): Công cụ chính để xác định tần số có trong tín hiệu.
• Phân tích dạng sóng thời gian: Hữu ích cho việc quan sát hình dạng tín hiệu, tác động và các sự kiện điều chế có thể bị bỏ sót trong FFT.
• Phân tích pha: Một công cụ quan trọng để xác nhận sự mất cân bằng, sai lệch, lỏng lẻo và thực hiện cân bằng.
• Phân tích bao (Giải điều chế): Một kỹ thuật phát hiện các tác động lặp đi lặp lại, năng lượng rất thấp liên quan đến các khuyết tật ở bánh răng và ổ trục giai đoạn đầu.
• Phân tích đơn hàng: Được sử dụng cho các máy có tốc độ thay đổi, phương pháp này liên hệ độ rung với bội số (cấp độ) của tốc độ chạy thay vì tần số cố định.
• Hình dạng lệch vận hành (ODS): Một hình ảnh động cho thấy máy móc hoặc cấu trúc đang chuyển động ở tần số cụ thể, hữu ích cho việc chẩn đoán cộng hưởng và điểm yếu của cấu trúc.

4. Mục tiêu: Từ phản ứng sang chủ động

Mục tiêu cuối cùng của chẩn đoán rung động là hỗ trợ chiến lược bảo trì chủ động. Bằng cách xác định nguyên nhân gốc rễ của sự cố (như sai lệch, cộng hưởng hoặc bôi trơn không đúng cách), các tổ chức có thể vượt ra ngoài việc chỉ sửa chữa máy móc bị hỏng và bắt đầu loại bỏ các nguyên nhân gây ra sự cố ngay từ đầu, dẫn đến cải thiện đáng kể độ tin cậy và giảm chi phí.

← Quay lại Mục lục chính