Разоблачение мониторинга вибрации. Часть 1: Почему мониторинг вибрации важен и как он работает
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
Сегодня бригады по техническому обслуживанию растянуты — им приходится управлять большим количеством активов, имея меньше рук. Мониторинг вибрации помогает закрыть этот пробел, давая ранние предупреждения, когда машины начинают изнашиваться.
Вибрация — один из важнейших, но часто упускаемых из виду показателей работоспособности машины. С момента включения машины она начинает накапливать износ. Со временем этот износ проявляется в изменениях в моделях вибрации. Обнаружив эти изменения на ранней стадии, вы сможете предотвратить сбои, оптимизировать ремонт и продлить срок службы своих активов.
Почему вибрация так эффективна? Потому что она обеспечивает идеальный баланс: она обнаруживает проблемы раньше, чем термография или акустический шум, но позже, чем технологии, которые часто дают ложные срабатывания, такие как ультразвук. Другими словами, она сообщает вам то, что вам нужно знать, когда вам это нужно знать.
Используя простые инструменты для проверки вибрации, бригады по техническому обслуживанию могут выявлять потенциальные проблемы. Более продвинутые тестировщики могут затем диагностировать наиболее распространенные неисправности. А с помощью анализаторов экспертного уровня даже сложные проблемы в критически важных активах могут быть точно идентифицированы.
О каких неисправностях идет речь? Подавляющее большинство отказов вращающегося оборудования сводится к четырем основным проблемам:
- Дисбаланс
- разрегулированность
- Рыхлость
- Износ подшипников
Эти неисправности можно обнаружить с помощью характерных схем вибрации, которые датчики и программное обеспечение теперь могут определять автоматически.
При отслеживании с течением времени вибрация становится больше, чем просто детектором неисправностей. Она становится стратегическим инструментом. Она позволяет проводить предиктивное обслуживание, когда обслуживание выполняется на основе фактического состояния каждой машины, а не фиксированного графика. Это означает меньше сюрпризов, лучшее планирование и более долговечное оборудование.
В этой серии блогов мы расскажем вам об основных концепциях мониторинга и анализа вибрации: как это работает, что показывает и как вписывается в стратегию проактивного технического обслуживания.
Понимание форм волн и типов измерений
Вибрацию движущегося объекта лучше всего проиллюстрировать синусоидой, которая повторяется снова и снова вдоль горизонтальной оси. На рисунке 1 вы видите массу на пружине, которая генерирует синусоидальную волну вибрации, двигаясь вверх и вниз с течением времени. Одна полная синусоида — это цикл. Время, необходимое для повторения цикла, — это частота или скорость формы волны.
Форма волны вибрации также имеет амплитуду или величину, которая может быть измерена по вертикальной оси, как показано ниже. Существует три способа, которыми амплитуда формы волны может быть сообщена, как показано на рисунке 2.
1. Пик: амплитуда от центральной линии до вершины пика (или дна)
2. От пика к пику: амплитуда от вершины пика до основания пика (Пик-Пик = 2 X Пик)
3. Среднеквадратичное значение: среднеквадратичное значение пиков (RMS = 0.707 X пик)
Форму волны вибрации можно выразить тремя различными способами.
- Водоизмещение: Расстояние, на которое перемещается объект от точки отсчета. Во вращающейся машине его можно измерить с помощью датчика приближения. Для этого требуется сверлить отверстия в подшипниках, поэтому датчики приближения не распространены. Смещение лучше всего подходит для измерения низких частот и в единицах мил pp (пик-пик).
- Скорость: Расстояние, которое объект перемещает за заданное время. Во вращающейся машине его можно измерить с помощью датчика скорости. Датчики скорости имеют движущиеся части, которые ломаются, поэтому они не распространены. Скорость лучше всего подходит для измерения средних частот и в единицах пика дюйм/сек (мм/сек).
- Математически: Скорость = перемещение/время (V=d/t)
- Ускорение: Скорость изменения скорости с течением времени. Во вращающейся машине ее можно измерить с помощью акселерометра. Акселерометры не имеют подвижных частей, стабильны в течение 12-15 лет и очень широко используются. Ускорение лучше всего подходит для измерения очень высоких частот и в единицах g (дюйм/сек2) RMS.
- Математически: Ускорение = Скорость/время (A=V/t)
Какой метод лучше?
Для вращающихся машин скорость хороша для широкого диапазона частот, а также очень хороша для диагностики сил усталости, которые вызывают износ и в конечном итоге отказ. Акселерометр является типичным датчиком выбора, и он легко преобразует ускорение в скорость (Ускорение = Скорость/время)
аналогия
При оценке ущерба от автомобильной аварии не имеет значения, какое расстояние вы преодолели или как быстро вы ускоряетесь, а имеет значение скорость, с которой вы ехали в машине до того, как врезались в стену. Аналогично, скорость, рассчитанная акселерометром, является наилучшим показателем ущерба от вибрации.
???? Читать Часть 2 → Чтение спектра частот для поиска неисправностей
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.
