Predvidevanje vzdrževanja rotacijskih strojev z vibracijami in govorjenjem: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Rotacijski stroji, kot so vetrne turbine, hidro turbine, indukcijski motorji itd., Se soočajo z različnimi vrstami obrabe. Večina teh napak in obrabe, ki jih povzročajo nenormalne vibracije v napravi. Ti stroji pogosto delujejo v težkih pogojih in z minimalnimi izpadi. Glavne napake, ki se pri tem pojavijo, so naslednje

• Nepravilne radialne in tangencialne sile.
• Nepravilno mehansko obnašanje.
• Napake ležajev, rotorske palice in končnih obročev v primeru indukcije veverice
• Napake statorja motorja in ekscentričnost zračne reže v rotorjih.

Te nepravilne vibracije lahko povzročijo hitrejšo razgradnjo stroja. Hrup in vplivajo na mehansko obnašanje stroja. Analiza vibracij strojev in predvidevanje vzdrževanja omogoča podroben pregled odkrivanja, lokacije in diagnosticiranja napak pri vrtečih se strojih z uporabo analize vibracij. V tem navodilu bomo za premagovanje te težave uporabili brezžični senzor vibracij. Ti senzorji so senzorji industrijske kakovosti in so bili uspešno uporabljeni v številnih aplikacijah, kot so strukturna analiza civilne infrastrukture, analiza vibracij vetrnih turbin, analiza vibracij hidro turbine. V Thing Speak bomo vizualizirali in analizirali podatke o vibracijah. Tukaj bomo pokazali naslednje.

• Brezžični senzorji vibracij in temperature.
• Analiza vibracij s temi senzorji.
• Zbiranje podatkov z napravo Wireless gateway
• Pošiljanje podatkov o vibracijah na platformo Thing Speak IoT s pomočjo API -ja Thing Speak MQTT.

1. korak: Specifikacije strojne in programske opreme

Specifikacije programske opreme

• Račun ThingSpeak
• Arduino IDE

Specifikacije strojne opreme

• ESP32
• Brezžični senzor temperature in vibracij
• Sprejemnik Zigmo Gateway

2. korak: Smernice za preverjanje vibracij v rotacijskih strojih

Kot je omenjeno v zadnjem navodilu "Mehanska analiza vibracij indukcijskih motorjev". Za ločevanje napak in vibracij, ki identificirajo napako, je treba upoštevati določena navodila. Za kratko hitrost vrtenja je ena izmed njih. Frekvence hitrosti vrtenja so značilne za različne napake.

• 0,01 g ali manj - odlično stanje - stroj pravilno deluje.
• 0,35 g ali manj - dobro ohranjeno. Stroj deluje brezhibno. Nobeno dejanje ni potrebno, razen če je naprava hrupna. Lahko pride do napake ekscentričnosti rotorja.
• 0,75 g ali več - Grobo stanje - Morate preveriti motor, če je stroj preveč hrupen, lahko pride do okvare ekscentričnosti rotorja.
• 1 g ali več - zelo grobo stanje - motor lahko povzroči hudo napako. Napaka je lahko posledica napake ležaja ali upogibanja palice. Preverite hrup in temperaturo
• 1,5 g ali več- Nivo nevarnosti- Morate popraviti ali zamenjati motor.
• 2,5 g ali več -huda raven -takoj ustavite stroj.

3. korak: Določite vrednosti senzorja vibracij

Vrednosti vibracij, ki jih dobimo od senzorjev, so v milisih. Te so sestavljene iz naslednjih vrednosti.

RMS vrednost- korenske povprečne kvadratne vrednosti na vseh treh osi. Vrednost vrha do vrha se lahko izračuna kot

največja vrednost = vrednost RMS/0,707

• Minimalna vrednost- Najmanjša vrednost vzdolž vseh treh osi
• Največje vrednosti- najvišja do najvišja vrednost vzdolž vseh treh osi. RMS vrednost je mogoče izračunati po tej formuli

RMS vrednost = največja do najvišja vrednost x 0,707

Prej, ko je bil motor v dobrem stanju, smo dobili vrednosti okoli 0,002 g. Toda ko smo ga preizkusili na okvarjenem motorju, so bile vibracije, ki smo jih pregledali, okoli 0,80 g do 1,29 g. Napačen motor je bil izpostavljen visoki ekscentričnosti rotorja. Tako lahko izboljšamo toleranco napak motorja s senzorji za vibracije.

4. korak: Nastavitev stvari Govorite

Za objavo vrednosti temperature in vlažnosti v oblaku uporabljamo ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak je platforma IoT. ThingSpeak je brezplačna spletna storitev, ki omogoča zbiranje in shranjevanje senzorskih podatkov v oblaku. MQTT je pogost protokol, ki se uporablja v sistemih IoT za povezovanje naprav in senzorjev na nizki ravni. MQTT se uporablja za posredovanje kratkih sporočil posredniku in od njega. ThingSpeak je pred kratkim dodal posrednika MQTT, tako da lahko naprave pošiljajo sporočila v ThingSpeak. Iz te objave lahko sledite postopku za nastavitev kanala ThingSpeak

5. korak: objava vrednosti v računu ThingSpeak

MQTT je arhitektura za objavo/naročnino, ki je razvita predvsem za povezovanje pasovne širine in naprav z omejeno močjo prek brezžičnih omrežij. To je preprost in lahek protokol, ki deluje prek vtičnic TCP/IP ali WebSockets. MQTT prek WebSockets je mogoče zavarovati s protokolom SSL. Arhitektura objave/naročnine omogoča pošiljanje sporočil na odjemalce, ne da bi naprava morala neprestano iskati strežnik.

Odjemalec je vsaka naprava, ki se poveže s posrednikom in lahko za dostop do informacij objavi ali se naroči na teme. Tema vsebuje informacije o usmerjanju posrednika. Vsaka stranka, ki želi poslati sporočila, jih objavi pri določeni temi, vsaka stranka, ki želi prejemati sporočila, pa se naroči na določeno temo

Objavite in se naročite z uporabo ThingSpeak MQTT

• Objavljanje na kanalih virov kanalov/"channelID"/objava/"WriteAPIKey"

• Objavljanje na določenem področju

  kanali/

  "channelID" /published /fields /"fieldNumber" /"fieldNumber"

• Naročite se na polje kanala

  kanali/

  "channelID" /subscribe /"format" /"APIKey"

• Naročite se na vir zasebnih kanalov

  kanali/

  channelID

  /subscribe/fields/"fieldNumber"/"format"

• Naročite se na vsa polja kanala. kanali /

  "channelID"/

  naročite se/polja/

  fieldNumber

  /"apikey"

Korak 6: Vizualizacija podatkov senzorja na ThingSpeak

7. korak: Obvestilo po e -pošti za opozorilo o vibracijah

Uporabljamo programčke IFTTT, da uporabniku v realnem času posredujemo vremensko poročilo. Za več informacij o nastavitvi IFTTT si oglejte ta blog. Torej smo ga implementirali prek ThingSpeak -a. Uporabniku pošiljamo obvestilo po e -pošti, kadar pride do spremembe temperature v stroju. Sprožil bo obvestilo po e -pošti »Kakšen lep dan«. Vsak dan okoli 10:00 (IST) bomo po e -pošti prejemali obvestilo

8. korak: Splošna koda

Vdelano programsko opremo te nastavitve najdete v tem skladišču GitHub