Paredzama rotējošu mašīnu apkope, izmantojot vibrāciju un runu: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Rotējošās mašīnas, piemēram, vēja turbīnas, hidro turbīnas, indukcijas motori utt., Saskaras ar dažāda veida nodilumu. Lielāko daļu šo kļūmju un nolietojuma izraisa neparastas ierīces vibrācijas. Šīs mašīnas bieži tiek darbinātas lieljaudas apstākļos un ar minimālu dīkstāvi. Galvenās kļūdas, kas rodas tajās, ir šādas

• Neregulāri radiālie un tangenciālie spēki.
• Neregulāra mehāniskā uzvedība.
• Gultņu bojājumi, rotora stieņa un gala gredzena bojājumi vāveres būra indukcijas gadījumā
• Motora statora defekti un gaisa spraugas ekscentriskums rotoros.

Šīs neregulārās vibrācijas var izraisīt mašīnas ātrāku noārdīšanos. Troksnis un var ietekmēt mašīnas mehānisko darbību. Mašīnas vibrācijas analīze un paredzamā apkope nodrošina detalizētu rotējošu un virzuļvirzienu mehānismu kļūdu atklāšanas, atrašanās vietas un diagnostikas pārbaudi, izmantojot vibrāciju analīzi. Šajā pamācībā mēs izmantosim bezvadu vibrācijas sensoru, lai pārvarētu šo problēmu. Šie sensori ir rūpnieciski sensori, un tie ir veiksmīgi izmantoti daudzās lietojumprogrammās, piemēram, civilās infrastruktūras strukturālā analīze, vēja turbīnas vibrācijas analīze, hidro turbīnas vibrācijas analīze. Mēs vizualizēsim un analizēsim vibrācijas datus programmā Thing Speak. Šeit mēs demonstrēsim sekojošo.

• Bezvadu vibrācijas un temperatūras sensori.
• Vibrācijas analīze, izmantojot šos sensorus.
• Datu vākšana, izmantojot bezvadu vārtejas ierīci
• Vibrācijas datu sūtīšana uz Thing Speak IoT platformu, izmantojot Thing Speak MQTT API.

1. darbība. Aparatūras un programmatūras specifikācijas

Programmatūras specifikācija

• ThingSpeak konts
• Arduino IDE

Aparatūras specifikācija

• ESP32
• Bezvadu temperatūras un vibrācijas sensors
• Zigmo Gateway uztvērējs

2. darbība: vadlīnijas vibrācijas pārbaudei rotējošās mašīnās

Kā minēts pēdējā pamācībā "Indukcijas motoru mehāniskās vibrācijas analīze". Ir noteiktas vadlīnijas, kas jāievēro, lai nošķirtu vainas un bojājumu identificējošo vibrāciju. Īss rotācijas ātrums ir viens no tiem. Rotācijas ātruma frekvences ir raksturīgas dažādām kļūdām.

• 0,01 g vai mazāk - teicamā stāvoklī - iekārta darbojas pareizi.
• 0,35 g vai mazāk - labā stāvoklī. Mašīna darbojas labi. Darbība nav nepieciešama, ja vien iekārta nav trokšņaina. Var būt rotora ekscentriskuma kļūda.
• 0,75 g vai vairāk - aptuvens stāvoklis - jāpārbauda motors, ja mašīna rada pārāk lielu troksni, var būt rotora ekscentriskuma kļūda.
• 1 g vai vairāk - ļoti raupjš stāvoklis - var būt nopietna motora kļūme. Kļūda var būt saistīta ar gultņa kļūmi vai stieņa saliekšanos. Pārbaudiet troksni un temperatūru
• 1,5 g vai vairāk- bīstamības līmenis- nepieciešams remonts vai motora nomaiņa.
• 2,5 g vai vairāk -smags līmenis -nekavējoties izslēdziet mašīnu.

3. darbība: iegūstiet vibrācijas sensora vērtības

Vibrācijas vērtības, ko iegūstam no sensoriem, ir milīs. Tās sastāv no šādām vērtībām.

RMS vērtība- vidējās kvadrātiskās vērtības pa visām trim asīm. Maksimālo vērtību maksimumam var aprēķināt kā

no maksimuma līdz maksimālajai vērtībai = RMS vērtība/0,707

• Minimālā vērtība- minimālā vērtība pa visām trim asīm
• Maksimālās vērtības- no maksimuma līdz maksimālajai vērtībai pa visām trim asīm. RMS vērtību var aprēķināt, izmantojot šo formulu

RMS vērtība = no maksimuma līdz maksimālajai vērtībai x 0,707

Agrāk, kad motors bija labā stāvoklī, mēs saņēmām vērtības aptuveni 0,002 g. Bet, kad mēs to izmēģinājām ar bojātu motoru, pārbaudītā vibrācija bija aptuveni 0,80 g līdz 1,29 g. Bojātais motors tika pakļauts lielai rotora ekscentricitātei. Tātad, izmantojot vibrācijas sensorus, mēs varam uzlabot motora kļūdu toleranci.

4. darbība. Iestatiet funkciju Thing Speak

Temperatūras un mitruma vērtību publicēšanai mākonī mēs izmantojam ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak ir IoT platforma. ThingSpeak ir bezmaksas tīmekļa pakalpojums, kas ļauj apkopot un glabāt sensoru datus mākonī. MQTT ir parasts protokols, ko izmanto IoT sistēmās, lai savienotu zema līmeņa ierīces un sensorus. MQTT izmanto īsziņu nodošanai brokerim un no tā. ThingSpeak nesen ir pievienojis MQTT brokeri, lai ierīces varētu nosūtīt ziņojumus uz ThingSpeak. No šīs ziņas varat izpildīt procedūru, lai iestatītu kanālu ThingSpeak Channel

5. darbība: vērtību publicēšana ThingSpeak kontā

MQTT ir publicēšanas/abonēšanas arhitektūra, kas galvenokārt izstrādāta, lai bezvadu tīklos savienotu joslas platumu un ierobežotas jaudas ierīces. Tas ir vienkāršs un viegls protokols, kas darbojas pa TCP/IP ligzdām vai WebSockets. MQTT, izmantojot WebSockets, var nodrošināt, izmantojot SSL. Publicēšanas/abonēšanas arhitektūra ļauj ziņojumus nosūtīt uz klienta ierīcēm bez ierīces nepārtrauktas aptaujas serverī.

Klients ir jebkura ierīce, kas izveido savienojumu ar brokeri un var publicēt vai abonēt tēmas, lai piekļūtu informācijai. Tēma satur starpnieka maršrutēšanas informāciju. Katrs klients, kurš vēlas sūtīt ziņojumus, publicē tos noteiktā tēmā, un katrs klients, kurš vēlas saņemt ziņas, abonē noteiktu tēmu

Publicējiet un abonējiet, izmantojot ThingSpeak MQTT

• Publicēšana kanālu plūsmas kanālos/"channelID"/publicēšana/"WriteAPIKey"

• Publicēšana noteiktā jomā

  kanāli/

  "channelID" /publicēt /lauki /"fieldNumber" /"fieldNumber"

• Abonējiet kanāla lauku

  kanāli/

  "channelID" /abonēt /"formāts" /"APIKey"

• Abonējiet privātā kanāla plūsmu

  kanāli/

  kanāla ID

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

• Abonējiet visus kanāla laukus. kanāli /

  "channelID"/

  abonēt/lauki/

  fieldNumber

  /"apikey"

6. darbība: sensoru datu vizualizācija vietnē ThingSpeak

7. darbība: paziņojums pa e -pastu par vibrācijas brīdinājumu

Mēs izmantojam IFTTT sīklietotnes, lai sniegtu lietotājam reāllaika laika ziņu par e-pastu. Lai uzzinātu vairāk par IFTTT iestatīšanu, varat apmeklēt šo emuāru. Tātad, mēs to esam ieviesuši, izmantojot ThingSpeak. Mēs nosūtām lietotājam e -pasta paziņojumu ikreiz, kad iekārtā notiek temperatūras izmaiņas. Tas aktivizēs e -pasta paziņojumu “Cik skaista diena”. Katru dienu ap pulksten 10:00 (IST) mēs saņemsim paziņojumu pa e -pastu

8. solis: vispārējais kods

Šīs iestatīšanas programmaparatūru var atrast šajā GitHub krātuvē