Назначение и возможности систем вибрационного мониторинга и диагностики роторного оборудования
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ые стали использоваться в вибрационной диагностике, являлись виброметры, измеряющие величину низкочастотной вибрации (до 1000 Гц). Они использовались как контрольные приборы при допуске машин в эксплуатацию, позволяя уйти от субъективных ощущений операторов, но не давали информации о наличии многих развитых дефектов, так как не обеспечивали возможности разделения вибрации на составляющие разной частоты. Именно поэтому такие средства не смогли заменить опытных операторов, определяющих состояние машин на слух.
Второй этап в развитии виброакустической диагностики связан с появлением приборов, измеряющих ультразвуковую вибрацию, которая не попадает в диапазон звуковых частот, воспринимаемых органами слуха человека. Такие приборы рассчитаны в первую очередь на обнаружение зарождающихся дефектов в подшипниках качения. В связи с этим приборы, измеряющие вибрацию вращающихся узлов на частотах выше 15 - 25 кГц, с целью обнаружения зарождающихся дефектов, стали называться индикаторами состояния диагностируемых узлов (подшипников качения). Но и эти приборы не позволяли определять реальную опасность обнаруживаемых дефектов, а также достаточно часто не реагировали на появление сильных дефектов, пропуская предаварийные ситуации. Поэтому в состав индикаторов стали включать дополнительно виброметры для измерения уровня низкочастотной вибрации, а также звуковые каналы, преобразующие вибрацию в звуковом диапазоне частот в воздушный шум, прослушиваемый оператором с помощью наушников.
Третий этап развития средств виброакустической диагностики связан с появлением вычислительной техники для спектрального анализа сигналов. Разделение сигнала вибрации на большое число (400 и более) частотных составляющих позволило создать приборы с возможностями, превышающими характеристики органов слуха человека. Последующее появление доступных для многих пользователей средств измерения и спектрального анализа вибрации привело к созданию эффективных систем вибрационного мониторинга и диагностики вращающегося оборудования.
Именно на этом этапе окончательно определилось назначение различных систем, использующих результаты измерения вибрации машин и оборудования. Так, средства вибрационного контроля, в частности виброметры, стали использоваться как составные части систем выходного контроля машин после изготовления и ремонта на соответствие различным нормам и требованиям. Кроме того, в стационарном исполнении эти средства стали входить в системы аварийной защиты различного оборудования.
Назначением систем вибрационного мониторинга (и вибрационных каналов в системах общего мониторинга) стали контроль и прогноз вибрационного состояния оборудования в процессе эксплуатации. В эти же системы иногда стали включаться и подсистемы диагностики, назначением которых стало выявление причин изменений вибрационного состояния оборудования. Назначением индикаторов состояния оборудования и, прежде всего подшипников качения по сигналу вибрации, стало обнаружение определенного вида дефектов этого оборудования в процессе эксплуатации. При этом делается допущение, что эти дефекты рано или поздно, но неизбежно появятся в оборудовании до того, как произойдет его аварийный отказ.
Наиболее сложными являются системы профилактической (глубокой) диагностики вращающегося оборудования. Их назначением стало обнаружение всех основных дефектов на этапе зарождения, наблюдение за развитием обнаруженных дефектов и долгосрочный прогноз технического состояния узлов этого оборудования. Такие системы стали, как правило, использоваться совместно с системами мониторинга оборудования по вибрации.[1]
2.2 Задачи вибродиагностики
Вибродиагностическими методами решаются две основные задачи диагностики эксплуатируемых агрегатов: распознавание состояния эксплуатируемого агрегата и выявление причин и условий, вызывающих неисправности, которые следует устранить.
В теоретическом плане задача вибродиагностики при мониторинге парка агрегатов и выявлений изделий с потенциально ненадежными деталями может рассматриваться применительно к эксплуатации сложных систем по фактическому техническому состоянию как часть задачи управления случайным процессом повреждаемости на основе косвенной информации о процессе. При этом управление процессом или наблюдение за ним во многих случаях начинается не с начала эксплуатации агрегата, а по событию - проявлению неисправности, и проводится зачастую в условиях неполноты и неопределенности информации.
Косвенность информации заключается в том, что для определения состояния деталей используют вибрационные сигналы, прошедшие через динамическую систему и преображенные ею. Неполнота информации обусловлена технической невозможностью получить все необходимые сведения, неопределенность - неточностями постановки задачи и описания диагностируемых состояний, влиянием помех.
Основной подход к решению поставленных задач состоит в следующем:
Используя упрощенные математические модели колебаний в динамических системах, ранее накопленный опыт и широкие, достаточно тонкие экспериментальные исследования единичных объектов, получают информацию о диагностических признаках, например опасных колебаниях. На этой основе оценивают состояние всего парка эксплуатируемых машин. В дальнейшем используют статистику парка машин и результаты их диагностирования, проводя коррекцию критериев оценки сос