Демонстрация мониторинга вибрации. Часть 3: Выявление и интерпретация общей вибрации и закономерностей неисправностей

Быстрый доступ 
Часть 1: Почему важен мониторинг вибрации и как он работает
Часть 2: Принципы анализа вибрации вращающихся машин
Часть 3: Определение и интерпретация общей вибрации и моделей неисправностей
Часть 4: Диагностика дисбаланса, несоосности, люфта и износа подшипников

Анализ общей вибрации (ОВ)

Анализ общей вибрации, в отличие от анализа спектра, намного проще. Данные временной области используются для расчета одного общего значения вибрации, которое представляет собой среднюю энергию образца вибрации. Это одно значение может использоваться как индикатор общего состояния машины. (Примечание: существует несколько методов расчета общего значения вибрации.) Преимущество анализа общей вибрации заключается в его простоте — необходимо изучить только одно число.

Некоторые принципы работы с уровнем OV включают в себя:

• Машина с оценкой «Нет неисправности» должна иметь низкий общий уровень вибрации.
• Высокая общая вибрация может указывать на наличие другой проблемы с машиной, например, резонанса, внешнего возбуждения от соседней машины, фундамента, проблем с технологическим процессом и т. д. Могут потребоваться дополнительные испытания.

Анализ спектральных данных вращающихся машин — 3 простых шага

Чтобы стать хорошим аналитиком вибрации, требуются годы, но нам достаточно взглянуть на основные моменты, чтобы проанализировать данные, подобные показанным на рисунке 1 ниже:

Анализ этих данных представляет собой трехэтапный процесс:

1. Определите пики вибрации, поскольку они относятся к исходному компоненту на машине. Самый большой пик обычно исходит от вала. Каждое вращение вала производит 4 вибрации от 4 лопастей рабочего колеса.
   • Обратите внимание на пики эха 1X при 2X, 3X, 4X и 6X.
   • Эти «гармоники» нормальны для всех вращающихся машин.
2. Ищите закономерности в данных на основе правил вибрации
3. Измерьте амплитуду пика вибрации и характер колебаний, чтобы определить серьезность неисправности.

Как данные вибрации отображаются для просмотра

Вращающийся вал движется вверх и вниз, вперед и назад и в осевом направлении. Измерения производятся вибротестером в 3 направлениях движения вала и 2 диапазонах частот. Это позволяет нам сравнивать данные между осями для определения закономерностей и диагностики неисправностей оборудования — обеспечивает полную картину для диагностики, как показано на рисунке 2:

Анализ спектральных данных типичных вращающихся машин

Давайте лучше разберемся с анализом спектральных данных от трех различных конфигураций вращающихся машин, что приводит к различным моделям анализа.

Спаренные машины

Для соединенных машин, сделайте измерения с двух подшипников двигателя и двух подшипников насоса. Для небольших машин, сделайте измерения только с 1 подшипника двигателя и 1 подшипника насоса, как показано на рисунке 3.

Одновальные машины — с близкой связью 

Для машин с одним валом, сделайте измерения только с двух подшипников двигателя. Для небольших двигателей, сделайте измерения только с одного подшипника, как показано на рисунке 4 (ниже). Некоторые вещи, которые следует отметить:

• Измерение только по подшипникам (ТОЛЬКО двигатель)
• Рабочее колесо насоса установлено на удлиненном валу двигателя. На насосе нет подшипников.
• Данные не получены от насоса (только двигатель). Все еще видны пики 4X и 8X от лопастей рабочего колеса насоса 

Машины с ременным приводом (машины с коробкой передач аналогичны)

В машинах с ременным приводом измерьте два подшипника двигателя и два подшипника насоса. В машинах небольшого размера измерьте только один подшипник двигателя и один подшипник насоса, как показано на рисунке 5.

Вещи, чтобы отметить:

• Гармонические колебания двигателя и насоса 1X, наблюдаемые в данных двигателя и насоса (вибрация передается через фундамент).
• Одинаковый диапазон частот для обоих местоположений. Наложите и сравните данные из обоих местоположений.
• Более сильные гармоники двигателя в данных двигателя и более сильные гармоники насоса в данных насоса. 
• Вибрация насоса (четыре лопасти рабочего колеса) на валу насоса: 4 X 1.1 = 4.4X; 8 X 1.1 = 8.8X.

Заключение

Понимание общих тенденций вибрации и того, как спектральные паттерны связаны с конфигурацией машины, дает бригадам по техническому обслуживанию основу для эффективной диагностики проблем, особенно четырех неисправностей, наиболее часто встречающихся во вращающемся оборудовании.

???? Читать часть 4 → Диагностика дисбаланса, несоосности, люфта и износа подшипников

Об авторе: Джон Бернет — специалист по механическим приложениям и продуктам в корпорации Fluke. Используя свой более чем 30-летний опыт в обслуживании и эксплуатации атомных электростанций и машин на коммерческих предприятиях, Джон работал с клиентами во всех отраслях, внедряя программы надежности. Он сертифицированный аналитик вибрации категории II и сертифицированный специалист по надежности обслуживания (CMRP) с более чем 20-летним опытом диагностики неисправностей машин.