Weitere ähnliche Inhalte
Ähnlich wie Vibrational Condition Monitoring of rotary system based on Fast Fourier Transform (14)
Mehr von Shanghai Jiao Tong University (18)
Vibrational Condition Monitoring of rotary system based on Fast Fourier Transform
- 1. CMFD 2020, اسفند
8
139
ع
ی
ب
ی
اب
ی
پا و
ی
ش
ارتعاش
ی
س
ی
ستم
تبد بر منطبق دوار
ی
ل
سر
ی
ع
فور
ی
ه
حسنلو مجتبی
،
نوروزی محمد
،
سعیدی حسین
*
،
قدیری مجید
)خمینی(ره امام المللی بین دانشگاه ،مهندسی و فنی دانشکده ،سالمت و وضعیت پایش آزمایشگاه
*
:مسئول نویسنده ایمیل
@gmail.com
66
hosseinsaeidi
چكیده
پرداخته اند شده نصب شفت یک روی بر که دیسک دو و یاتاقان دو از متشکل دوار سیستم یک ارتعاشات آنالیز و وضعیت پایش به مقاله این در
شده
می عیوب این .بیاید بوجود دوار سیستم یک در تواند می که است عیوبی مختلف های حالت بررسی و یابی عیب ،وضعیت پایش از هدف .است
ناشی توانند
در اینرو از .باشد آنها از ترکیبی یا و ها یاتاقان های بیرینگ ناسالمی ،آفست و ای زاویه شامل شفت ناهمراستایی ،دیسک ناباالنسی از
حالت سه تحقیق این
د برای که حالی در باشند سالم دوار سیستم اجزاء تمامی که است شده فرض اول حالت در .است شده آزمایش مختلف
ناباالنسی بر عالوه دیگر حالت و
ن دیگر حالت در و ای زاویه ناهمراستایی حالت یک در که تفاوت این با است شده گرفته نظر در ناسالم ها یاتاقان بیرینگ دو هر ،ها دیسک
اهمراستایی
برا و حالت هر به مربوط فرکانسی طیف نمودار سیستم اندازی راه با ادامه در .شود می اعمال آفست
سنسور از استفاده با ها یاتاقان های بیرینگ از هریک ی
عیو ،سالم حالت با معیوب های حالت مقایسه و فوریه سریع تبدیل اساس بر ارتعاشی آنالیز با نهایت در .شود می استخراج پیزوالکتریک های
شده اعمال ب
یابی عیب و بینی پیش برای تواند می نتایج این بطوریکه شود می شناسایی
.بگیرد قرار استفاده مورد عملی ی کاربردها در
كلیدی های واژه
:
،فوریه سریع تبدیل ،دوار سیستم ،مکانیکی های سیستم سنجی سالمت ،ارتعاشی پایش و یابی عیب
FFT
مقدمه
می ارمغان به بشر برای را محصول تولید و ارائه توانایی که ساختاری های سیستم نگهداری و تعمیرات اساسا
و طراحان های چالش بعنوان همیشه آورند
صو بدین است بوده مهندسان
ر
ایرادات و ها خرابی از ها سیستم هوشمندانه تعمیرات سپس و یابی عیب و نگهداری اهمیت مورد موضوع ابتدا که ت
باشد می آینده در احتمالی
.
خوشنا امیر
( همکاران و م
1397
موتور الکترو یابی عیب )
51B
زمزم واحد
2
آنالیز تکنیک از استفاده با را خوزستان فوالد
آنها .دادند قرار مطالعه مورد ارتعاشات
در
بررسی
طیف
،فرکانسی
رشد
دامنه
فرکانس
یک
برابر
دور
در
بیرینگ
سرجلو
و
عقب
الکتروموتور
و
همچنین
لرزش
الکتروموتور
نوسانی
و
بازرسی
میدانی
از
مجموعه
به
این
نتیجه
رسی
دند
که
بیس
(
base
)
فلزی
زیر
الکتروموتور
نیاز
به
تقویت
دارد
.
( امیری
1397
)
ب
ا
اندازه و تعریف
دینامیکی های نامحوری گیری
در موجود
یاتاقان
ها
ی
هیدرودینامیک
،ی
عملکرد تحلیل و پایش
داده قرار بررسی مورد را آنها
.است
در
- 2. CMFD 2020, اسفند
1398
،ها نامحور تحلیل جهت تحقیق این
چرخشی بردار دو
تع یاتاقان در
از و ریف
های تکنیک
HRD
1
.است شده استفاده یابی عیب برای
و وضعیت پایش
بلوور سر پولی و موتور سر پولی ناباالنسی عیب رفع
ها نشانه بیان و
ی
آن تشخیص
ها
فرکانسی طیف تحلیل و ارتعاشات آنالیز کمک به عیوب دیگر از
(
FFT
( محمودی توسط )
1397
،دیگر پژوهشی در .است شده انجام )
( او
1397
الکترو عقب سر ها بیرینگ عیوب تشخیص و وضعیت پایش بررسی به )
غائ و وند عیسی .است پرداخته صداسنجی ،)(ترموگرافی حرارتی آنالیز ،فرکانسی طیف تحلیل و ارتعاشات آنالیز از استفاده با بلوئر موتور
( بی
1397
با )
فرکان حوزه تجزیه روش به ارتعاشات آنالیز از استفاده
طبقه در موجود ارتعاشات علل شناسایی ،توان طیفی چگالی توابع تکین مقادیر تجزیه پایه بر س
( همکاران و شعاع انجم .اند داده قرار مطالعه مورد را ایران فضایی پژوهشگاه ساختمان همکف
1397
فن بیرینگ عیب تشخیص برای )
307
کوره واحد
ک استفاده ارتعاشی اسپکترام آنالیز از فلش
ناباالنسی عیوب محل و نوع تشخیص .اند پرداخته عیوب تشخیص و ارتعاشات آنالیز بین رابطه بررسی به و رده
( همکارانش و سرابی خوشنود توسط دوار های ماشین در بلبرینگ عیوب و
1397
های داده عیوب ساز شبیه دستگاه از استفاده با آنها .است شده انجام )
14
حا
شامل مختلف لت
13
حال
نا عیب با ت
توسط را سالم حالت یک و مختلف های محل در بلبرینگ عیب و باالنسی
6
و قاسمی .اند کرده ثبت سنسور
( همکارانش
1397
شبی های افزار نرم از استفاده با همچنین آنها ،اند داده قرار ارزیابی مورد را غلتشی های بیرینگ یابی عیب ارتعاشات آنالیز کمک به )
ه
روش و ساز
اند پرداخته آن از آمده بر ارتعاشی سیگنال تحلیل به و کرده سازی شبیه را معیوب بیرینگ ،محدود المان
.
( نسب صداقتی و حاجب
1397
،)
آمدن بوجود علل
Misalignment
تشخیص در
الکتروموتور عیب
Submersible
(
SPD8
بررسی مورد را )
،مالحظات این به توجه با .اند داده قرار
ها سیستم
ها المان ترین اصلی کنند می ایفا خود از ای مالحظه قابل ی وظیفه خود ی نوبه به هریک که باشند می متنوعی های المان از متشکل دوار ی
گی ،پولی ،پروانه به میتوان را گردد می ضمیمه شفت با فرعی ی مولفه بعنوان که فرعی های المان که باشد می یاتاقان ،شفت ،موتور ،شامل
،ربکس
پمپ
ی خرابی ،شفت ناهمراستایی در واقع توامان عیوب بررسی به تجربی بصورت اصلی های المان بهمراه دوار سیستم یک پژوهش این در .کرد اشاره
و اتاقان
همان یا فوریه سریع تبدیل تئوری از استفاده با که منظور بدین است شده پرداخته ناباالنسی
FFT
غال عیب یا و اثرگذاری میزان
را عیوب سایر بر ب
.کرد بررسی و مشخص
اهداف ذكر و نوآوری ،مسئله بیان
عیو از مورد سه منظور بدین .گیرد می قرار بررسی مورد فوریه سریع تبدیل بر منطبق دوار سیستم ارتعاشی پایش و یابی عیب مطالعه این در
شامل ب
ای (زاویه ناهمراستایی
-
یاتاقان خرابی و ناباالنسی ،)آفست
آزمایشات ،سیستم اندازی راه با سپس و شده اعمال دوار سیستم بر همزمان و دو به دو بصورت ها
ارت آنالیز از آمده بدست ارتعاشی فرکانس طیف بررسی با نهایت در .شود می انجام عیوب دارای سیستم و سالم حالت دو مقایسه برای مربوطه
برای عاشات
ع تشخیص به ،آزمایش مختلف های حالت
شود می پرداخته شده اعمال یوب
این مختلف صنایع در عملی های کاربرد در بتوان آن از استفاده با بطوریکه
کرد بینی پیش براحتی را عیوب
.
1
Hot-Run-Down
- 3. CMFD 2020, اسفند
8
139
تحقیق روش
شد اشاره که همانطور آزمایش این در
بصورت مختلف عیوب
و دو به دو
وارد دوار سیستم بر همزمان
شود می
عی این برهمکنش اثر سپس و
تحلیل در وب
FFT
مشاهده
گیرد می قرار بررسی مورد و
شکل در که همانطور .شود می ارائه شماتیک بصورت بحث مورد دوار سیستم ابتدا بنابراین .
(
1
)
شود می دیده
سی .افزود سیستم این به نیز را دیگری های المان توان می که باشد می یاتاقان و موتور ،شفت های المان از متشکل اساسا دواری سیستم هر
مورد ستم
در که باشد می دیسک دو دارای تحقیق
دو مابین و شفت انتهای
.است گرفته قرار یاتاقان
تصویر در شماتیک نمای براساس
(
1
)
می
واقعی نمونه توان
شکل در را دوار سیستم
(
2
)
.کرد مشاهده
شكل
1
-
آزمایش مورد دوار سیستم شماتیک نمای
شك
ل
2
-
مدل
سیستم
آزمایش برای شده ساخته دوار
سیستم
همراس شفت و سالم ها یاتاقان که است شده فرض سالم حالت در .شود می اندازی راه معیوب و مرجع حالت عنوان به سالم کامال حالت دو برای
تا
های یاتاقان با سالم یاتاقان دو ،مختلف های وضعیت برای معیوب حالت در .است نشده اعمال دیسک به ناباالنسی گونه هیچ و موتور محور با
خر
تعویض اب
ناهمر .شوند می اضافه ها دیسک به اجرامی ،ناباالنسی ایجاد منظور به همچنین و شود می خارج موتور محور با همراستایی از شفت و گردیده
شفت استایی
( ای زاویه صورت به مجزا حالت دو برای
angular
( آفست و )
offset
.است گردیده اعمال موتور محور به نسبت )
پ ناهمراستایی
صنایع در که است ای دیده
که شود می یاد توجه قابل و محتمل عیوب از یکی عنوان به آن از
ناهمراستایی عیوب .بگذارد دینامیکی و دوار های سیستم در مخرب تاثیرات تواند می
شده ذکر مورد دو برای
می اساسا
همانط .دهد قرار الشعاع تحت را سیستم کلی عملکرد و منحرف را شفت تواند
در که ور
( شکل
3
( و )
4
)
می مشاهده
پایین یا باال به موتور محور با خود افقی مسیر از شفت ،آفست ناهمراستایی در داشت انتظار توان می شود
انتقال
از شفت ای زاویه ناهمراستایی در و یابد
.شود دار زاویه و کند پیدا چرخش موتور محور با افقی مسیر
Shaft
Disk
Bearing
Motor
Shaft
Motor
Disk
Bearing
Bearing
- 4. CMFD 2020, اسفند
1398
شكل
3
-
آفس ناهمراستایی
موتور و شفت كوپلینگ محل در ت
شكل
4
-
موتور و شفت كوپلینگ محل در ای زاویه ناهمراستایی
توسط نظر مورد آزمایشات انجام برای
دوار سیستم
شده توصیف
پیز سنسور دو نصب با ،
و
ها یاتاقان جابجایی سیگنال انتقال و ها یاتاقان روی بر الکتریک
الگر دیتا طریق از
(
Data Lager
)
ها داده ،کامپیوتر به
ارتعاشی فرکانس طیف ی
سازی ذخیره و مشاهده قابل آزمایش مختلف های حالت برای
.باشند می
نصب موتور به نزدیک یاتاقان در که پیزوالکتریک سنسور
شده
از دورتری فاصله در که سنسوری و شود می گرفته نظر در چپ سمت سنسور
گرفته قرار موتور
راست سمت سنسور ،
است گردیده فرض
.کرد مشاهده بوضوح را نکته این توان می نموداری نتایج در که
سیستم که است این بر هدف
برای
3
مختلف ترکیب
شود تست
ها حالت این .
جدول در
(
1
)
باش می بیان قابل
:ند
جدول
1
-
وضعیت
مختلف های
دوار سیستم
آزمایش
شفت
یاتاقان
دیسک
Ref
همراستا
سالم
باالنس
Exp 1
ای زاویه ناهمراستای
ناسالم
ناباالنس
Exp 2
آفست ناهمراستای
سالم نا
ناباالنس
( جدول در شده ارائه وضعیت سه اعمال از پس
1
( ارتعاشی فرکانس طیف های داده ،سیستم اندازی راه و )
FFT
های سنسور از استفاده با حالت هر برای )
افزار نرم در و شده استخراج الگر دیتا دستگاه و پیزوالکتریک
Labview
با است شده داده توضیح نتایج بخش در که همانطور .شوند می داده نمایش
عیو توان می آنها مقایسه و فوریه سریع تبدیل اساس بر ها حالت این ارتعاشی آنالیز و بررسی
مشخص فرکانسی طیف خروجی به توجه با را شده اعمال ب
.کرد بینی پیش و
بحث و نتایج ارائه
ب .شود می بررسی فوریه سریع تبدیل بر مبتنی ارتعاشی فرکانس طیف بر دوار سیستم به شده اعمال عیوب مختلف های حالت تاثیر ،بخش این در
دین
( فرکانسی طیف نمودار منظور
FFT
ی از یک هر )
( جدول در شده ارائه های حالت برای موتور دوارن سرعت از مشخصی مقدار ازای به ها اتاقان
1
در ،)
( های شکل
5
( و )
6
( شکل به توجه با .است شده فراهم )
5
جابجایی حداکثر عیبی هیچ نبود دلیل به مرجع حالت برای شود می مشاهده که همانطور ،)
- 5. CMFD 2020, اسفند
8
139
که چپ سمت یاتاقان برای شفت عمودی های
برخوردار کمتری مقدار از عیوب دارای های حالت به نسبت ،است شده ثبت پیزوالکتریک سنسور طریق از
بی جابجایی ماکزیمم از آفست ناهمراستایی به نسبت ای زاویه ناهمراستایی حالت ،شفت بودن نابالنس و ناسالم یاتاقان برای طرفی از .است
برخوردار شتری
زاویه ناهمراستایی در .است
در ها جابجایی میزان باالترین ای
3
اول فرکانس در مقدار این آفست ناهمراستایی در که حالی در است داده رخ اول دور برابر
( شکل به توجه با طرفی از .شود می مشاهده موتور به نزدیک و چپ سمت سنسور برای اول دور برابر چهار و
6
سنسور که راست سمت سنسور برای ،)
مو از دورتری
حالت به نسبت آفست ناهمراستایی حالت در ارتعاشی فرکانس طیف نمودار در یاتاقان عرضی جابجایی که دریافت توان می ،دارد قرار تور
حالت دو هر برای جابجایی پیک اول فرکانس در شود می مشاهده که همانطور .باشد می ای مالحظه قابل تفاوت دارای ای زاویه ناهمراستایی
عیوب
مقدار
ط نمودار .باشد می بیشتر ای زاویه ناهمراستایی حالت برای اول پیک مقدار .باشد می سیستم در ناباالنسی وجود آن دلیل که دارد چشمگیری
یف
باال های دور در طوریکه به باشد می چپ سمت سنسور به نسبت بیشتری نوسانات دارای معیوب حاالت برای راست سمت سنسور در ارتعاشی فرکانس
تر
دا رخ پدیده این موتور از سنسور این بودن دور دلیل به ،واقع در .هستند برخوردار بزرگتری مقادیر از شده مشاهده های پیک ،اول فرکانس
این .است ده
های فرکانس در آفست ناهمراستایی در پدیده
4
،
6
و
7
حض در ای زاویه ناهمراستایی به نسبت بیشتری جابجایی دارای اول دور برابر
شفت ناباالنسی ور
.است راست سمت ناسالم یاتاقان برای
شكل
5
-
راست سمت یاتاقان برای ارتعاشی فركانس طیف
- 6. CMFD 2020, اسفند
1398
شكل
6
-
راست سمت یاتاقان برای ارتعاشی فركانس طیف
م
راجع
[
1
]
خوشنام
،
،امیر
.اهلل علی ،پناه و جواد محمد ،مهرابیان
”
موتور الکترو یابی عیب ارتعاشاتدر آنالیز تکنیک از استفاده
51B
زمزم واحد
2
خوزستان فوالد
“
،
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش تخصصی کنفرانس سیزدهمین
1397
[
2
]
حمیدرضا ،امیری
.
”
پایش ،اندازهگیری در دینامیکی بردارهای از استفاده
هیدرودینامیکی عملکردیاتاقانهای تحلیل و
“
تخصصی کنفرانس سیزدهمین ،
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش
1397
[
3
]
احمد ،گزیگ محمودی
.
”
ارتعاشات آنالیز کمک به سیمان صنعت در ها پولی ناباالنسی عیب رفع و وضعیت پایش
“
کنفرا سیزدهمین ،
تخصصی نس
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش
1397
.
[
4
]
احمد ،گزیگ محمودی
.
”
ترموگرافی و صداسنجی ،ارتعاشات آنالیز کمک به ها بیرینگ عیوب تشخیص و وضیعت پایش
“
کنفرانس سیزدهمین ،
تهر ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش تخصصی
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،ان
1397
.
[
5
]
وند عیسی
،
جواد
و
غائبی
،
شهرام
.
”
فرکانس حوزه تجزیه روش به ارتعاشات آنالیز از استفاده با سازه سالمت پایش
“
تخصصی کنفرانس سیزدهمین ،
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش
1397
.
[
6
]
ص ،شعاع انجم
علی ،فر کریمی ،سعید ،محمودی ،مهدی ،نصب نوری ،ادق
.
”
فن بیرینگ عیب تشخیص
307
خاتون ذوب کارخانه فلش کوره واحد
ارتعاشی اسپکترام آنالیز کمک به آباد
“
،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش تخصصی کنفرانس سیزدهمین ،
اسفند
1397
.
[
7
]
سر خشنود
ابی
،
علی ،بخش چایی ،سعید ،خانی امیر ،نسترن
.
”
از استفاده با دوار های ماشین در ناباالنسی و بلبرینگ عیوب مکان و نوع تشخیص
مصنوعی هوش
“
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش تخصصی کنفرانس سیزدهمین ،
1397
.
[
8
]
قاسمی
،
کدی ،مصطفی سید
.حسن ،محمدی ،ابراهیم ،زاده قاسم ،حسن محمد ،ور
”
آنالیز طریق از غلتشی های بیرینگ یابی عیب و سازی شبیه
محدود المان روش و فرکانسی
“
،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش تخصصی کنفرانس سیزدهمین ،
اسفند
1397
.
[
9
]
حاجب
،
حسین ،نسب صداقتی و عماد
.
”
الکتروموتور یابی عیب
submersible
(
SPD8
آمدن بوجود علل بررسی و )
Misalignment
آن در
“
،
اسفند ،شریف صنعتی دانشگاه ،تهران ،ایران ،آالت ماشین یابی عیب و وضعیت پایش تخصصی کنفرانس سیزدهمین
1397
.