آنالیز ارتعاشات

 

·                        آنالیز ارتعاشات :

      امروزه ارتعاشات  ماشین های دوار  به عنوان مطمئن ترین روش  برای تشخیص عیب موردنظر قرار گرفته است و دستگاه های مربوط به اندازه گیری ارتعاشات و ثبت وآنالیزآن توسعه زیادی یافته اند.

حرکات ارتعاشی قسمت های گوناگون ماشین آلات صنعتی عمدتا از نوع ارتعاشی واداشته می باشند. این حرکات ارتعاشی یا توسط عوامل درونی ماشین در حال کار تولید می شوندویاآنکه در نتیجه نیروهایی است که از بیرون به دستگاه وارد می شوند.

البته در عمل ارتعاشات قسمت های مختلف ماشین، نتیجه وبرآیند هردو نوع می باشند.

- متداولترین عوامل ایجاد ارتعاش در ماشین های دوار عبارتند از:

1- عدم تعادل جرمی 

2- عدم هم محوری در کوپلینگ ها

3- محورهای خمیده

4- چرخ دنده های سائیده شده

5- یاتاقان های سائیده شده و خراب

6- تماس موتور با قسمت های ساکن   

7 - نیروهای الکترومغناطیسی

8- نیروهای هیدرولیکی و آیرودینامیکی و کاویتاسیون

9- لقی

10-  تشدید

    

 

 

 

- نکات موجود در اندازه گیری ارتعاشات:

    1- بهترین نقاط اندازه گیری ارتعاشات ماشین های دوار یاتاقان های دستگاه هستند،زیرا یاتاقان ها فصل مشترک دستگاه با محیط می باشندوارتعاشات از طریق یاتاقان به بخش مورد نظر می رسد. همچنین آسیب پذیرترین عضو ماشین آلات عمدتا ، یاتاقان  می باشد.

2- اندازه گیری را می توان در جهات مختلفی در هر نقطه انجام داد. لذا با توجه به تجربه می توان این اندازه گیری را در دو جهت  یا فقط یک جهت انجام داد.

3- بین سه عامل جابه جایی ،سرعت و شتاب ،مقدارسرعت برای سنجش ارتعاش توصیه شده است. در یاتاقان های ژورنال ،جابه جایی شافت نسبت به یاتاقان اندازه گیری می شود. برای تشخیص عیب گیربکس هایی که دارای دورهای بالا هستند ، شتاب عامل گویا تری است.

4- سنسورهای ارتعاشات می تواننداز نوع تماسی یا غیرتماسی باشند. سنسورهای غیرتماسی بر مبنای امواج الکترومغناطیسی ، ارتعاش محورها را اندازه می گیرند.

این سنسورها  بر روی یاتاقان  محکم  شده و تحت  حرکت ارتعاشی یاتاقان  قرار دارند  ولی همواره  فاصله  نسبی شافت  از یاتاقان را اندازه می گیرند. در مواردی که اندازه گیری دائمی در ماشین آلات حساس کارخانه مدنظر باشد، از این نوع سنسورها استفاده می شود.

سنسورهای تماسی بوسیله آهن ربا و یا پیچ به یاتاقان دستگاه متصل شده که جابه جایی مطلق اتاقان را اندازه می گیرند. این سنسورها برای یاتاقان های بلبرینگی مناسب هستند.این سنسور ها معمولا سرعت و شتاب نقاط را اندازه می گیرند.

5- در مورد  انتخاب حسگر ها  باید  به  حساسیت و  محدوده  دینامیکی توجه داشت. سازندگان سنسورها حساسیت مناسب برای انتخاب سنسور را ذکر نموده و کاربرد سنسور را نیز مشخص  می نمایند.

6- سنسورها باید در فرکانس های مختلف دارای حساسیت یکسان باشند تا تمامی دامنه های مربوط به فرکانس های مختلف را درست اندازه بگیرند.

7- معمولا حوزه فرکانسی شتاب سنج های پیزوالکتریک (از نوع تماسی) وسیعتر وحساسیت آنها در این حوزه وسیع ثابت می باشد.

8 - گاهی اوقات با استفاده از فیلترهایی می توان بخش فرکانسی مطلوب ارتعاشات را آشکار کرده و بقیه فرکانس ها و دامنه های مربوطه را حذف نمود.

9- از عوامل موثر بر تعیین دوره های زمانی برای اندازه گیری لرزش و تعداد دفعات اندازه گیری و ثبت ارتعاشات می توان به حساسیت دستگاه وتعدادنفرات  نیروی انسانی متخصص و امکانات موجود اشاره کرد.

معرفی مراقبت وضعیت

هر ماشینی که در حال کار است بطور دائم اطلاعاتی از وضیعت خود منتشر میسازد. حرارت، جریان مصرفی الکتروموتور، صدا و لرزش اطلاعاتی است که تمامی مراقبین ماشین آلات  و تعمیرکاران با آن آشنا بوده و عموماً با ساده ترین وسایل آنها را اندازه گیری و از روی این اطلاعات در مورد وضعیت آن ماشین قضاوت می کنند. در گذشته این اطلاعات در ابتدایی ترین روش توسط ابزار انسانی یعنی بینایی و شنوایی ولامسه داده برداری می شد و لذا طبیعی است، اعتبار قضاوت هایی که صورت می گرفت به دقت این حواس ، سلیقه های شخصی و میزان تجربه افراد بستگی داشته است. آنالیزرهای ارتعاشات اولیه بسیار بزرگ، سنگین، مفصل و گران قیمت بودند، بطوری که در مواردی برای یک عیب یابی لازم بود با یک وانت این تجهیزات به محل حمل و حداقل سه اپراتور با آنها کار کنند. امروزه با پیشرفت روز افزون تکنولوژی ریزپردازنده ها و ظهور تجهیزات سریع ، دقیق و روان، امکان اندازه گیری، ثبت و انجام عملیات  آماری بر روی اطلاعات وضعیت ماشین ها به سهولت امکان پذیر شده است. با این روش این امکان برای شما فراهم میگردد تا بجای توقف و بازکردن هر ماشین در تعمیرات اساسی روتین، با انجام اندازه گیری پارامترهای مشخص در دوره های زمانی خاص اطلاعات کاملی از وضعیت ماشین دریافت و عملکرد آینده آن ماشین را پیش بینی نمایید و سپس تنها ماشین هایی را که واقعاً نیاز به تعمیرات دارند به تعمیرگاه بفرستید. با این روش قابلیت اطمینان هر ماشین بطور فوق العاده ای افزایش یافته و از یک طرف کاهش هزینه های تعمیراتی و از طرفدیگر افزایشتولیدرابههمراه دارد.

مراقبت وضعیت دائمOn-Line

در مراقبت وضعیت دائم ، سنسورهای مورد نیاز بصورت دائم به نقاط مختلف ماشینها متصل بوده و اطلاعات وضعیت ماشین بطور مستقیم از طریق سیم کشی ها و جعبه های اتصال و داده بردار و در مواردی از طریق اتصال اینترنت و شبکه های کامپیوتری به کامپیوتر اصلی ارسال میگردد. این کامپیوتر که نرم افزار های مراقبت وضعیت و آنالیز و عیب یابی روی آن نصب است،  کلیه ماشین های یک یا چند ناحیه یا کارخانه را تحت مراقبت دارد و در صورت رسیدن دامنه پارامترهای اندازه گیری  به حدود هشدار و یا خطر بلافاصله اعلام وضعیت میکند. این روش مستلزم صرف هزینه زیادی برای سنسورها و اتصالات میباشد که فقط برای ماشینهای بسیار حساس و حیاتی که نیاز به سیستم های حفاظتی دارند مقرون بصرفه است.

مراقبت وضعیت  دوره ای  Off-Line

این سیستم مشابه سیستم دائم است با این تفاوت که فقط از یک سنسور (برای هرپارامتر) برای داده برداری و بصورت دوره ای استفاده میشود. در اینجا هزینه قابل توجه سنسورها و کابل کشی ها و متعلقات آن حذف میگردد اما از همان سیستم کامپیوتری مراقبت، برای ثبت اطلاعات، ردگیری تغییرات، اعلان هشدار و خطر و سپس آنالیز و عیب یابی و گزارش گیری استفاده میشود. در این سیستم کلیه ماشین ها براساس برنامه ریزی قبلی در دوره های زمانی خاص و در نقاط  و جهات مشخص از پارامترهای مورد نظر داده برداری میشود.

فرآیند مراقبت وضعیت

اگرچه ابزاری که برای آشکارسازی و عیب یابی استفاده میشود یکسان است اما تکنیکهای داده برداری، پردازش و آنالیز برای دو منظور فوق متفاوت است. در آشکارسازی باید اطلاعات کلی و حیاتی همه ماشینها بصورت خلاصه و بصورتی که مدیریت این اطلاعات بسادگی امکان پذیر باشد و علاوه براین بتوان در یک عیب یابی اولیه نیز از آنها استفاده کرد، جمع آوری گردد ولی در عیب یابی ممکن است احتیاج به اطلاعات مفصل تر و دقیق تر از نقاط مختلف ماشین باشد که مستلزم صرف وقت بیشتری برای هر ماشین است. بنابراین در یک سیستم مراقبت وضعیت ابتدا اطلاعات کاهش یافته ای از کلیه ماشین ها جمع آوری شده  و در صورت مشاهده تغییراتی در مقادیر اندازه گیری شده  نسبت به قبل با توجه به میزان این تغییرات، اعلان هشدار و خطرصورت گرفته و مرحله بعدی که عیب یابی است شروع می گردد.

آشکار سازی عیوب

یک سیستم آشکارسازی نیز باید قادر باشد به همین سادگی ماشین های معیوب در یک کارخانه بزرگ را برای ما مشخص نماید بدون اینکه نیاز باشد کلیه ماشینها را یک به یک کنترل کنیم. برای این منظور اطلاعاتی که از ماشین جمع آوری می شود باید نه آنقدر مفصل و زیاد باشد که از حوصله سیستم کنترل خارج شود و یا با کمبود وقت مواجه شود و یا آنقدر کم باشد که رفتارهایی از ماشین از نظر دورمانده و اطلاعات کافی نیز برای تعیین حدود عیوب در اختیار نگذارد.

پارامترهای دامنه ارتعاش کل، طیف فرکانسی لگاریتمی 6و23 درصد ، ارتعاش باند باریک ، دمای یاتاقان، ترموگرافی ، جریان مصرفی موتور، بطور عمومی و ده ها  پارامتر دیگر بطور خاص برای مقاصد آشکار سازی مورد استفاده قرار میگیرند. دامنه مقادیر اندازه گیری شده ثبت شده و بهترین مقدار آن در طول دوره های اندازه گیری بعنوان مرجع ثبت میگردد. مقادیر حد هشدار و خطر بصورت ضریبی از حالت مرجع محاسبه میگردد. این عملیات در حین پیاده سازی سیستم تنظیم میشود.

در هربار اندازه گیری و وارد کردن اطلاعات در سیستم کامپیوتری مقادیر جدید در مقابل حدود هشدار و خطر ارزیابی و اعلان وضعیت میگردد. بهترین روش اعلان وضعیت استفاده از سیستم چراغ راهنمایی است. با استفاده از رنگ قرمز برای خطر و زرد برای هشدار و سبز برای حالت عادی این امکان برای کاربر فراهم میگردد تا در یک نگاه به نواحی وماشینهای درون آن از وضعیت کلی ماشین ها آگاهی پیدا نماید. پس از اعلان وضعیت هشدار نیز میتوان با انجام عملیات رد گیری تغییرات و تعیین نرخ رشد این تغییرات زمانی را که دامنه ارتعاشی به حدخطر میرسد پیش بینی نمود. این یک خصوصیت فوق العاده برای ماشین های کارخانه ها ی

/ 2 نظر / 34 بازدید