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/ m% {7 e! }7 A# M4 c你的工作依賴于準確的故障監(jiān)測# E# W) p( f3 Q. ^* k' T
毫無疑問,絕大多數(shù)振動分析師的主要工作是監(jiān)測滾動軸承故障。當軸承意外失效,會造成很大的成本(停機時間,二次損傷等)。這對于你或你的部門是工作上的污點。搞錯一個軸承故障可以使你的名聲倒退好幾個月。
2 W9 _ @- u1 H5 c' [7 }. _話又說回來,如果你報告軸承有缺陷,必須更換。但之后發(fā)現(xiàn)之后沒有問題,你臉色也不會好看。人們會對你的技能和技術失去信心。& h- } f4 |' _. ]* H
因此,如何解決呢?我想這是顯而易見的,不犯錯誤!0 B" `. C5 b# V# v
其實發(fā)現(xiàn)故障并不難
" Y# @/ \4 p1 Y- T9 V7 q5 T7 z; c滾動軸承故障監(jiān)測并不困難,你可能不信!如果你有好的螺絲刀并在機器周圍的頻繁的巡檢,大多數(shù)人將能夠監(jiān)測到,需要更換軸承。當然,這種方法的幾個問題。首先,員工人身安全不能保證。其次,維護和生產員工時間很緊,只有幾天時間停下機器更換軸承。
0 {- _, t( `5 }, e" \5 L* |( C越早越好 目前的挑戰(zhàn)是要正確評估故障的性質和嚴重程度以及軸承的壽命。 如果你能準確判斷監(jiān)測的軸承故障還需幾個星期或幾個月就要更換,則可以安排工作計劃,盡量減少軸承變化的影響。通過糾正故障狀態(tài)的根本原因(不平衡,不對中,潤滑不良等)你甚至可以延長軸承的壽命。 有一些好消息, ?/ f; P$ @: N$ C
好消息是,滾動軸承的設計使得它更容易在早期階段監(jiān)測故障。由于軸承的幾何形狀(和其獨特的“故障頻率”),很容易區(qū)別于其它機器產生的振動。磨損的早期階段中產生的高頻,也是很容易區(qū)別于其它故障。有了這些信息,我們只需要正確的測量振動和準確的數(shù)據分析,我們可以非常成功。
/ i! j. J7 ^5 }- c) @+ J好吧,這可能聽起來太容易了。事實上,有許多要克服的挑戰(zhàn)。但是,了解面臨的挑戰(zhàn)是解決方案成功的關鍵。 重點1:正確測量振動
" T" U/ q/ E* x1 B% n: Z& h假設我們要盡可能早的監(jiān)測出軸承故障,你認識到必須做的第一件事情是,測量振動的方式是成功的絕對關鍵。在最早階段的軸承磨損,振動的頻率是非常高的,幅值是非常低的。沒有人能夠聽到。如果你使用“常規(guī)”傳感器安裝方式,你無法捕捉這些高頻率。超聲,沖擊脈沖,包絡(解調),尖峰能量和PeakVue這些技術用來監(jiān)測高頻率,低振幅的振動。這些技術的要點是,首先消除高振幅,低頻率振動,然后仔細聆聽高頻振動,軸承磨損的跡象,然后轉化成一種容易分析的振動形式。 一點點的背景 故障最初發(fā)生時,軸承的滾圈表面可能沒有破壞的痕跡,這些破壞也可能發(fā)生滾圈內部。即使故障逐漸出現(xiàn)在滾圈表面,產生的振動也是很微弱的。當滾珠或滾柱運動通過滾圈上的故障破壞點,會發(fā)生兩件事情:會有一個沖擊波(也稱為應力波),軸承振動(或共鳴)。故障破壞點會非常迅速產生沖擊波波紋。這樣的振動非常微弱,因而難以察覺。 我們可以計算出,軸承內圈通過頻率,軸承外圈通過頻率,滾動體通過頻率,保持架頻率。你可以想象轉軸和軸承的工作狀態(tài),滾動體運轉,每次沖擊之間都有一個固定的時間。時間會有所不同,取決于軸承損壞部件,內圈,外圈,或滾動體本身。 好消息!) g) c/ `' \9 o# U: R
好消息是,軸承故障頻率是非同步,它不會2X、3X(或任何其他整數(shù))旋轉速度。這是一個非整數(shù),如3.09X,6.71X,11.43X倍軸的速度。這樣我們更容易分辨其它整數(shù)倍振動源,例如旋轉泵葉片,風機葉片,齒輪。 更多的好消息!
! |, f3 L& K6 f A9 N9 u另一個好消息是,當沖擊發(fā)生時,振動不是平緩的;振動峰值會突然升高之后緩和。頻譜中會出現(xiàn)故障頻率的諧頻。更多的好消息是,在工況下這些峰值的幅度將上升和下降(由于軸承內圈剝落,或損壞的滾動體,在負載區(qū)內外工作)。這導致頻譜出現(xiàn)邊帶。所有這些跡象,即使我們不知道在本機安裝的何種軸承,我們也能在軸承損壞前提供預警。 一些壞消息$ {9 A/ | K, t6 g+ i0 Y
軸承早期故障,如果以線性方式顯示,我們不能在速度頻譜中發(fā)現(xiàn)軸承故障頻率。(對數(shù)譜或加速度譜中可以看到故障頻率)。不過我們可以使用包絡的技術解決這個問題。 6 O$ x, N3 o+ k. o5 p4 I
因此,如何解決?
5 g& I" d$ n X6 D+ @下面方法可以解決這一難題。 1,簡單的測振儀,采集高頻可以發(fā)現(xiàn)故障。然而,它容易與其它高頻故障混淆。 2,沖擊脈沖儀是專門用于軸承故障監(jiān)測。 3,超聲波儀可以聽到更高的頻率。它可以監(jiān)測到潤滑的問題和軸承故障。 4,如果你依靠“標準”的速度譜(線性格式),那么你難發(fā)現(xiàn)早期故障,直到故障變得很嚴重。切換到對數(shù)方式,使用加速度的單位,并設定一個較高的Fmax會對你有所幫助。 5,最好的辦法是,使用更先進的技術,如包絡(也被稱為解調),沖擊脈沖,尖峰能量,和PeakVue。
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