01_Введение — копия

1.

Анализ вибрации роторного
оборудования

2.

Интуитивный подход
Субъективное восприятие.
Рядом с машиной:
Мы слышим шум и
ощущаем вибрацию
машины.
Оба явления могут дать
информацию об
изменении в поведении
машины.

3.

Интуитивный подход
Шум, излучаемый машиной.
Воздушный шум, излучаемый
машиной, возбуждается
несколькими источниками:

4.

Интуитивный подход
Вибрация машины.
Вибрацию машины обычно
можно проверить наощупь.
Вибрация, которую мы ощущаем, возбуждается
внутренними силами машины.

5.

Интуитивный подход
Источники возбуждения.
Обычно невозможно
идентифицировать различные
источники ощущаемой
вибрации.
Энергия вибрации
воспринимается по разному, в
зависимости от того, где
расположить руку: на
подшипнике (1), корпусе (2),
раме (3) или фундаменте (4).

6.

Интуитивный подход
Распространение вибрации.
Пути распространения
вибрации различны для точек
от (1) до (4):
(1) расположена близко к
источнику возбуждения
(4) - далеко

7.

8.

Интуитивный подход
Шум, излучаемый машиной.
Воздушный шум,
излучаемый машиной,
возбуждается в узлах,
имеющие вибрирующие
детали, энергия которых
передается на внешний
корпус через жёсткие
соединения или через
жидкость

9.

Интуитивный подход
Шум, излучаемый машиной.
Воздушный шум,
излучаемый машиной,
возбуждается в узлах,
имеющие вибрирующие
детали, энергия которых
передается на внешний
корпус через жёсткие
соединения или через
жидкость

10.

Интуитивный подход
Итак:
Уровни вибрации являются
хорошим индикатором
состояния машины.
Вибрация является
результатом действия
внутренних сил и реакции
конструкции.

11.

Колебания
Виды колебаний:
Свободные – колебания,
совершаемые после того, как
система выведена из
состояния равновесия, они
имеют затухающий процесс

12.

Колебания
Виды колебаний:
Вынужденные – колебания,
происходящие под
воздействием внешних
периодических сил

13.

Колебания
Виды колебаний:
Автоколебания – колебания,
поддерживаемые внутренними
силами, поддерживающиеся за
счёт энергии постоянного, то
есть непериодического
внешнего воздействия

14.

Колебания
Понятия амплитуды и частоты.
При исследовании вибрации
измеряются:
Амплитуда: от еле слышного
до самого громкого звука.

15.

Колебания
Понятия амплитуды и частоты.
При исследовании вибрации
измеряются:
Частота: от самого низкого до
самого высокого тона.

16.

Колебания
Понятия амплитуды и частоты.
Пример с оркестром: в его
звучании суммируются звуки
разных амплитуд на разных
частотах:
низкочастотные - от
контрабаса,
высокочастотные - от
скрипки.

17.

Запись вибрации
Для анализа вибрации (при анализе именно перемещений)
записывается график зависимости одной из координат объекта
во времени. Для анализа может быть использована запись как
одной координаты, так и всех координат.
Если к концу вибрирующей пластины прикрепить карандаш и
начать протягивать бумагу, мы получим график вибрационного
состояния. Сейчас все это регистрируется в электронной форме

18.

Запись вибрации
Для анализа вибрации (при анализе именно перемещений)
записывается график зависимости одной из координат объекта
во времени. Для анализа может быть использована запись как
одной координаты, так и всех координат.
Если к концу вибрирующей пластины прикрепить карандаш и
начать протягивать бумагу, мы получим график вибрационного
состояния. Сейчас все это регистрируется в электронной форме

19.

Основы
Период (T) функции – отрезок времени, в течение
которого циклический процесс совершает полный цикл
изменений.
Выражается период в
секундах (с).
1
T=
F
Для машин роторного типа
период, как правило,
совпадает с
продолжительностью
оборота вала.

20.

Основные понятия
Частота (F) функции –это число повторений периодов за
секунду.
1 с.
Частота выражается в Гц:
1 Гц = 1 цикл в секунду
Пример: для двигателя с оборотами 1500 об/мин
частота вращения равна 1500/60=25 Гц.

21.

Основные понятия
Частота (F) функции –это число повторений периодов за
секунду.
1 с.
Частота выражается в Гц:
2 Гц = 2 цикла в секунду
Пример: для двигателя с оборотами 1500 об/мин
частота вращения равна 1500/60=25 Гц.
Частота даёт информацию о происхождении дефекта.

22.

Основные понятия
Амплитуда(A) сигнала может быть представлена по
разному, в анализе вибрации используются три типа:
Пиковое значение (Пик, Peak) A0-п
Амплитуда пик-пик (Размах, ПикПик, Peak to peak) Aп-п
Среднеквадратическое значение
(СКЗ) Aскз
Aп-п = 2A0-п
A0-п
Aп-п
и
A0-п = 2Aскз
Амплитуда даёт информацию о степени развития
контролируемого дефекта.
Aскз

23.

Параметры. Введение.
Вибрацию, как и любое движение, можно изучать,
используя три её параметра:
Виброперемещение
Виброскорость
Виброускорение
Выбор одного из этих параметров играет ключевую роль
в диагностике.

24.

Параметры. Виброперемещение (S).
Виброперемещение (вибросмещение, смещение)
показывает максимальные границы перемещения
контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно
отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик,
Peak to peak).
Размах (Пик-Пик) - это разница
между положительным и
отрицательным пиками.
Виброперемещение измеряется
в линейных единицах:
в микрометрах [мкм]
в миллиметрах [мм]:
1 мм = 1000 мкм
T=1/F
S

25.

Параметры : Виброскорость (V).
Виброскорость точки соответствует изменению её
положения за единицу времени. В практике измеряется
обычно не максимальное значение виброскорости, а ее
среднеквадратичное значение, СКЗ (RMS). Этот параметр
учитывает энергетическое воздействие на опоры от сил,
вызвавших вибрацию.
T=1/F
А0−п
А0−п
СКЗ =
V
2
1,41
Виброскорость измеряется в
линейных единицах:
в миллиметрах на секунду
[мм/сек]
=

26.

Параметры: Ускорение.
Ускорение тела соответствует изменению его скорости за
единицу времени. Обычно отображается амплитудой (Пик,
Peak) - максимальное по модулю значение ускорения в
сигнале. Его применение теоретически идеально, т. к.
пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и
его не нужно специально преобразовывать.
Недостатком является то, что для
него нет практических разработок
T=1/F
по нормам и пороговым уровням,
нет общепринятого физического
и спектрального толкования
A
особенностей проявления
виброускорения.
Виброускорение измеряется в
метрах на секунду в квадрате
[м/сек2]
G, где 1G = 9,81 м/сек2

27.

Реализация вибромониторинга
Основные этапы в применении мониторинга таковы:
Этап 1. Идентификация производственного
оборудования, нуждающегося в контроле
Этап 2. Разработка соответствующей системы
мониторинга (персонал, оборудование, программное
обеспечение, организация)
Этап 3. Установка и запуск системы мониторинга на
месте (пуско-наладка)
Этап 4. Оптимизация и расширение функций
системы мониторинга

28.

Реализация вибромониторинга
Этап 1. Описание производственного оборудования.
нет
Затрагивает ли
отказ
безопасность
или
производство?
Да
Приемлема ли да
стоимость
обслуживания?
Корректирующее
обслуживание
нет
нет
Можно ли
применить
мониторинг?
нет
Плановое
обслуживание
да
Предупредительное
обслуживание
да
Приемлема ли
стоимость
мониторинга?

29.

Реализация вибромониторинга
Этап 2. Разработка проекта соответствующей системы
мониторинга .
При конструировании системы мониторинга должны быть
приняты во внимание следующие функции, которые
должны обеспечиваться системой:
обслуживание и/или защита;
мониторинг: непрерывный или периодический;
необходимый уровень диагностического анализа.
Оборудование, программное обеспечение и программа
обучения должны быть выбраны, основываясь на этих
моментах.

30.

Реализация вибромониторинга
Функция защиты
Функция защиты имеет целью остановить машину,
когда возникают такие режимы работы, которые
вредны для её целостности или безопасности
персонала и оборудования. Она осуществляется при
непрерывном
мониторинге
машины
в
реальном
масштабе
времени.
Износ
или
аномальное
функционирование ведут, как правило, к подъёму
уровней вибрации, которые сравниваются с заданными
порогами. Машина останавливается системой, когда
параметр
вибрации
достигает
соответствующего
порогового значения.
Большинство машин с подшипниками скольжения
имеют встроенную функцию защиты.

31.

Реализация вибромониторинга
Функции техобслуживания
Современное техобслуживание имеет целью:
Предвидение поломок и процедур техобслуживания
Определение причин
исправить
ситуацию
появление.
поломок, для того чтобы
или
предотвратить
их
Она основывается на регулярном сборе данных для
построения трендов. Периодические измерения должны
осуществляться,
основываясь
на
ожидаемом
износе
машины. Поломка может произойти в промежутке между
двумя сессиями. Множественный или периодический сбор
данных может обеспечить функцию техобслуживания.

32.

Реализация вибромониторинга
Уровни анализа. Первый уровень.
Уровень 1: выявление трендов.
Анализ общих уровней и трендов
Инструментарий:
Виброметр (коллектор общих уровней)
Программное обеспечение
профессиональный опыт: оператор, техник

33.

Реализация вибромониторинга
Уровни анализа. Продвинутый уровень.
Уровень 2: обслуживание на основе диагностики.
Виброанализ даёт возможность осуществлять
диагностику стандартных кинематических дефектов:
дисбаланса, расцентровки, дефектов зацеплений и
подшипников, и т.п.
Инструментарий:
Сборщик/ анализатор данных (к примеру,
MVP)
программное обеспечение
профессиональный опыт: техник, инженер

34.

Реализация вибромониторинга
Уровни анализа. Экспертный уровень.
Уровень 3: экспертное обслуживание .
Виброанализ, использующий дополнительный
инструментарий (оборудование, программное
обеспечение), и профессионализм (обучение) для
того чтобы обнаруживать сложные дефекты.
Инструментарий:
Датаколлектор (MVP) в режиме
анализатора или многоканального
анализатора
Пакет программ (например,VibGraph
Expert)
профессиональный опыт: инженер, эксперт

35.

Реализация вибромониторинга
Непрерывный (онлайн) мониторинг.
Системы онлайн - это
системы сбора (датчики,
кабели, приборы,
программное обеспечение)
перманентно установленные
на машинном оборудовании.
Они непрерывно получают
информацию о
контролируемых параметрах
и на этой основе
осуществляют защитную
функцию.

36.

Реализация вибромониторинга
Периодический (офлайн) мониторинг.
Системы офлайн – это
портативные системы
сбора и обработки
данных (датчики,
кабели, приборы)
используемые для
периодических
измерений на машинах
для реализации
функции
техобслуживания. Они
также используются
для выборочной
диагностики.

37.

Реализация вибромониторинга
Этап 3. Настройка системы мониторинга.
На этой стадии мониторинг реализуется на ограниченном
числе машин, которые являются представительной
выборкой заводского оборудования. Он основывается на
кинематическом анализе машин:
Количество
точек
и
расположение
измерительных
Установление кинематических параметров
Конфигурирование измерений, которые нужно
осуществлять

38.

Реализация вибромониторинга
Этап 3. Настройка системы мониторинга (продолжение).
Программирование базы данных под машины и
соответствующие им параметры
Конфигурирование оборудования и измерительных
каналов
Определение параметров сбора
(периодичность,тип измерений, диапазоны, и т.п.)
Задание вибрационных параметров
Получение исходных значений вибрационных
параметров
Определение пороговых значений вибрационных
параметров

39.

Средства вибромониторинга
Этап 4. Оптимизация и расширение.
На этом этапе детализируются параметры и пороговые
значения для машин, сконфигурированных на
предыдущем шаге.
Когда параметры, признанные значимыми (что и
подтвердилось первыми измерениями) и связанные с
ними пороги сконфигурированы, база данных может
быть расширена на другие машины копированием
предварительно созданных машинных конфигураций.
Только некоторые параметры или значения нужно
будет перенастроить, принимая во внимание
специфические эксплуатационные параметры или
характеристики.

40.

Преимущества предупредительного обслуживания
Влияние на перерывы в производстве:
Произв.
Останов
Запланированные остановы
время
Произв.
Производство
Производство
Неожиданные аварии
Останов
Произв.
1. Уменьшение количества внеплановых работ
2. Снижение расходов
3. Увеличение работоспособности
4. Улучшение безопасности
время