0

cơ sở của chẩn đoán kỹ thuật bằng đo dao động

97 819 0

Đang tải.... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 15/01/2015, 11:27

Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Phạm Minh Hải, người đã hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này và đã cung cấp cho em những tài liệu để nghiên cứu đề tài và những ý kiến đóng góp quý báu cho việc hoàn thành đồ án. Em cũng bày tỏ lòng cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo trong Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nói chung và khoa Cơ Khí nói riêng đã dìu dắt em trong những năm học vừa qua. Bộ môm Cơ Sở Thiết Kế Máy & Robot trường Đai Học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện để em thực tập và hoàn thành đề tài. Cuối cùng, một lần nữa em xin cảm ơn tất cả các thầy cô trong bộ môn và khoa cơ khí, các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ em về mọi mặt để em hoàn thành nhiệm vụ được giao. Hà Nội ngày… tháng……năm……  Đồ án tốt nghiệp M C L CỤ Ụ    Ờ Ả Ơ   ƯƠ        Ổ Ề Ẩ Đ Ỹ Ậ           ! " ệ ơ ả ề ỹ ậ ẩ đ ạ ế ị # $ %    &   ! "  à ầ ơ ả ủ ẩ đ ạ ế ị # '  " (ệ ố ả "%)""*&+ (ưỡ ả ", ! "-ưỡ ạ .  /      0  1 Ơ Ở Ủ Ẩ Đ Ỹ Ậ Ằ Đ ĐỘ ' ' $'1& "2 độ ỳ 3 $4(& ""  độ ả ỳ #  "'ươ 5    6/  Ệ Ố Ậ Ố Ệ 5 '   7   ớ ệ ề ạ ả ế 5 '  !"ả ế 5 '$  7 ả ế ự $' ''   !8   ( 9 ả ế ị à ả ế ị ể $4 '$/   ":& &   ơ đồ ổ ủ ộ ỗ đ $; '$ Đố " ượ đ $# '$$  Đầ đ $# ''0 7 <ộ ọ ố$5 '' < 7=9  7 <ơ ở ế ộ ọ ố$5 ''$7  7 <ạ ộ ọ ố'$   > Í Ệ Ậ '# 4 !? &8 (& "ấ ủ ệ độ '# '#  7@ " &1A 1A <B7 9  < ố ệ ữ ớ à ấ ẫ ầ ố 4$ 4$0  A!,!&+AA-ế đổ 4'  / 6 66    Ộ Ố ƯƠ Ẩ Đ Ổ Ă ;# ;  "  " "C    7 ệ ượ ấ ườ ườ ấ ệ ở ổ ă ;# ; "(9  " 7&ư ế ố ạ ;# ;$ "("ư ỉ;# ;' "(D! D" %7=ư ơ ợ ;# ;4 "(7 )"!" )"" ư ệ ặ à ;# ;; ""E9!&!@)"( ! "7 ư ả ọ ớ ;5 ; "( ! " " " ư ả ọ ă độ ộ ;5 ;3 "(7 %!%ư ắ ;5 ;#  " (& "Ả ưở ở độ ẹ;5 $ Đồ án tốt nghiệp ;$       7 +6 "%%(& "-ệ ơ ả ề ẩ đ ổ ă ươ độ $ ;$! :&9 & 7 ủ ổ ă $ ;$$1& " & 7 độ ủ ổ ă ; ;'% "%%   7 ươ ẩ đ ổ ă 35 ;'% "%%"< ! " 7 ươ ạ ổ ă 35 ''$% "%%%E8 ! " 7 ươ ạ ổ ă ##  "ươ 5   FGẬ ƯƠ 5 B&  ọ ậ 5 $/   ơ đồ ậ 5 ' 7 ế ậ 55   Ế Ậ 55 >  Ệ Ả . ' Đồ án tốt nghiệp L I NÓI UỜ ĐẦ Hiện nay, dưới áp lực cạnh tranh gay gắt của thị trường, việc cần thiết phải giảm tối đa giá thành sản phẩm còng  các chi phí quản lý nhà máy đang là một vấn đề rất bức xúc và cần phải giải quyết một cách triệt để. Hàng năm các công ty phải bỏ ra một khoản chi phí rất lớn để bảo dưỡng và sửa chữa máy móc. Để giảm được tối thiểu chi phí cho bảo dưỡng và sửa chữa thì ta cần phải chủ động trong công tác lập kế hoạch sửa chữa. Nhằm thoả mãn tăng năng suất thiết bị, giảm giá thành sản phẩm tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường đòi hỏi các nhà Quản Lý sản xuất phải đổi mới công nghệ sản xuất cũng như việc ứng dụng các thành tựu của khoa học vào các dây chuyền sản xuất mét trong những phương pháp được thực hiện chủ yếu tại các nhà máy là nâng cao công tác tổ chức, quản lý bảo dưỡng thiết bị tận dụng tối đa năng lực sản suất của hệ thống thiết bị và giảm tối thiếu các hư háng trên hệ thống thiết bị. Từ những năm 50 của thế kỷ 20 các kỹ thuật tiên tiến đã liên tục được phát triển và ứng dụng tại các dây chuyền sản xuất của các nước công nghiệp phát triển. Hàng loạt các phương pháp bảo dưỡng liên tục ra đời thay thế cho các phương pháp cũ lạc hậu trong các dây chuyền sản xuất  bảo d- ưỡng khi hư háng. Hệ thống giám sát và chẩn đoán tình trạng thiết bị là một hệ thống tích hợp ( phần cứng – máy đo, đầu đo; phần mềm và giải pháp ) thực hiện giám sát tình trạng hoạt động của hệ thống máy móc thiết bị, phân tích các yếu tố tác động lên thiết bị qua đó có thể dự báo chính xác được tuổi thọ của thiết bị, chẩn đoán các hư háng sẽ suất hiện trên hệ thống, xác định được vị trí, nguyên nhân và mức độ hư háng. Cung cấp đầy đủ các thông tin cần thiết giúp các nhà quản lý và các kỹ sự bảo dưỡng hoàn toàn chủ động trong việc tổ chức sản xuất, chuẩn bị vật tư thay thế và lên lịch sửa chữa bảo 4 Đồ án tốt nghiệp dưỡng thiết bị. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin các thiết bị đo trở lên nhỏ gọn, có khả năng phân tích và xử lý tín hiệu cao. Hệ thống giám sát và chẩn đoán tình trạng thiết bị hiện đại còn cho phép tích hợp với các hệ thống điều khiển trung tâm tạo thành hệ thống tác động toàn diện cho phép vừa giám sát, điều khiển công nghệ, vừa giám sát được tình trạng làm việc của từng chi tiết thiết bị của dây chuyền sản xuất. Vì vậy trong những năm gần đây, hệ thống giám sát và chẩn đoán tình trạng thiết bị trở thành một bộ phận không thể thiếu trong bất kỳ một dây chuyền sản xuất nào của các nước có nền công nghiệp tiên tiến. ; ỏn tt nghip CHNG 1 TNG QUAN V CHN ON K THUT 1.1. Khỏi nim c bn v k thut chn oỏn tỡnh trng thit b Cỏc mỏy múc v thit b c trang b trong cỏc nh mỏy, xớ nghip ngy nay cng tng v kớch c, tc , tớnh liờn tc v phc tp. Do ú, s nh hng xu bi cỏc iu kin bt thng ca mỏy múc thit b lờn cỏc dõy chuyn sn xut rt khú xỏc nh, chi phớ cho vic bo dng mỏy múc s ngy cng tng trong chi phớ qun lý ca nh mỏy. vic bo dng mỏy múc thit b tr lờn chớnh xỏc cú hiu qu, cn phi bit chớnh xỏc tỡnh trng h hỏng cng nh nguyờn nhõn gõy ra h hỏng trờn h thng mỏy thit b cn bo dng. Sau khi ó nm rừ thc trng ca mỏy múc thit b, cỏc bc thao tỏc quan trng sau õy phi c thc hin theo ỳng cỏc yờu cu k thut ca thit b: - Xỏc nh thi gian v khi lng chi tit cn sa cha, thay th. - m bo tin cy ca cụng tỏc sa cha, thay th. - Xỏc nh thi gian t hng ca cỏc chi tit thay th. - Xỏc ng cỏc phng phỏp bo dng chớnh xỏc. - Đảm bảo độ tin cậy của công tác sửa chữa, thay thế. - Xác định thời gian đặt hàng của các chi tiết thay thế. - Xác địng các phơng pháp bảo dỡng chính xác. Do ú, cú th thc hin cỏc thao tỏc bo dng mỏy mt cỏch chớnh xỏc v cú hiu qu, vic ỏp dng k thut chn oỏn tỡnh trng ca thit b ( Machine Condition Diagnosis Technique CDT ) l c bit cn thit. Vi k thut ny, cỏc h hỏng, sai lch, bn v hiu sut ca mỏy s c o c phc v cho cỏc cụng tỏc chn oỏn sau ny. ỏn tt nghip K thut chn oỏn tỡnh trng ca thit b cú th c nh ngha l: k thut m trong ú tỡnh trng ca mỏy nh cỏc ngoi lc tỏc ng lờn mỏy, bn hiu sut ca mỏy, cỏc h hỏng v cỏc thiu sút ca h thng mỏy múc c nh lng nhm phõn tớch v d bỏo tin cy v cỏc tớnh nng ca h thng, trong ú nu bt c tỡnh trng bt thng no c phỏt hin, nguyờn nhõn, v trớ, mc nguy him s c xỏc nh v c phõn tớch nhm a ra cỏc phng phỏp x lý chớnh xỏc. Do ú, cn phi chỳ ý rng k thut chn oỏn tỡnh trng thit b l mt khỏi nim rng hn nhiu so vi k thut kho sỏt v tỡm hiu h hỏng ca thit b. Hỡnh 1.1 l cỏc khỏi nim c bn ca k thut chn oỏn tỡnh trng thit b. Phỏt hin v tớnh toỏn tỏc ng - K thut phỏt hin tỏc ng. - K thut tớnh toỏn tỏc ng. Phỏt hin v tớnh toỏn mc h hỏng - Phỏt hin mc h hỏng. - Phõn tớch v tớnh toỏn mc h hỏng. Xỏc nh v tớnh toỏn bn v hiu sut thit b - K thut xỏc nh bn v hiu sut. - Phõn tớch v tớnh toỏn hiu sut v bn. Chn oỏn ton din - Nguyờn nhõn v mc h hỏng. - Dự oỏn tin cy v tui th. - Lựa chn cỏc phng phỏp ci tin, sa cha. 3 HI "JK !9L MN"JK ONLP Q<R ST HMN" Hình 1.1 Các khái niệm cơ bản của kỹ thuật chẩn đoán tình trạng thiết bị ỏn tt nghip 1.2. Cỏc thnh phn c bn ca chn oỏn tỡnh trng thit b K thut giỏm sỏt tỡnh trng ( Condition Monitoring Technique CMT) c thc hin ch yu bi cụng nhõn ngoi hin trng v a ra cỏc chn oỏn ban u v tỡnh trng ca thit b. K thut phõn tớch tỡnh trng ( Condition analysis Technique - CAT) c thc hin bi cỏc chuyờn gia nhm a ra cỏc quyt nh cui cựng v tỡnh trng ca cỏc thit b. # UVWMHX!Y"ST 0XI@" UV"H<H X!Y" UV%ZKX !Y" 0XI@" UVWMH&M[ ST\MI]BQ^_" Z"PQ!I@" UV%ZKX!Y"ST MI]BQ^H9`"& "a7PMN%ZKX!Y" Hb9HcST Hc9`"&9ScST Hình 1.2 Hệ thống cơ bản của chuẩn đoán tình trạng thiết bị Đồ án tốt nghiệp CMT nhằm giám sát tình trạng của thiết bị một cách nhanh chóng và có hiệu quả, kỹ thuật này bao gồm các chức năng cơ bản sau: - Định hướng tác động lên máy và phát hiện các tác động bất bình thường. - Xác định xu hướng phát triển của sai xót, hư háng nhằm phát hiện chúng ở các giai đoạn sớm nhất. - Xác định các đặc tính của máy móc nhằm phát hiện các trạng thái bất thường. - Giám sát và bảo vệ máy móc. - Tìm kiếm các máy móc hư háng hay các chi tiết bị hư háng. CAT là kỹ thuật phân tích chính xác các “ hiện tượng bất thường “ của thiết bị được phát hiện bởi CMT, nhằm đưa ra các quyết định về việc sửa chữa, bảo dưỡng. Do đó, nó bao gồm các chức năng sau: - Xác định kiểu, dạng của bất thường. - Xác định nguyên nhân gây ra bất thường. - Xác định mức độ nguy hiểm và dự báo cả quá trình phát triển. - Đưa ra các phương pháp xử lý thích hợp. Ngoài ra, CAT còn bao gồm một số các kỹ thuật đo và phân tích cơ bản  : - Kỹ thuật định lượng các tác động. - Kỹ thuật tìm kiếm và phân tích lỗi. - Kỹ thuật định lượng độ bền và hiệu suất của thiết bị. 5 Đồ án tốt nghiệp 1.3. Hệ thống bảo dưỡng phòng ngõa (bảo dưỡng theo tình trạng) Bảo dưỡng phòng ngõa được áp dụng hầu hết các ngành công nghiệp. Khi công tác sửa chữa được thực hiện định kỳ theo một khoảng thời gian, thì công tác bảo dưỡng được gọi là bảo dưỡng theo thời gian ( Time Based Maintenance – TBM). Bảo dưỡng theo thời gian thường được thực hiện theo các chu kỳ thời gian ngắn hơn so với tuổi thọ của thiết bị. Khoảng thời gian này được xác định dùa theo sự phân bố các hư háng trong quá trình làm việc của từng thiết bị cụ thể. Nếu khoảng thời gian được đặt quá dài, các hư háng có thể xuất hiện do sự phân bố hư háng của máy, vì vậy khoảng thời gian giữa các kỳ bảo dưỡng phải đủ ngắn và khối lượng bảo dưỡng tăng lên. . [...]... lớ 26 ỏn tt nghip Đối tượng đo Đầu đo Cáp truyền tín hiệu Khuếch đại + Lọc Bộ chuyển đổi ADC Số hoá Phân tích và Lưu trữ Hình 3.6 Sơ đồ tổng quan của một chuỗi đo 27 ỏn tt nghip Di õy ta s xột ti mt s thnh phn chớnh ca mt chui o gm: - i tng o - u o - B lc s 3.2.1 i tng o ổ lăn Đầu đo 1 Cốc lót Phương đo dao động dọc trục Trục Nắp ổ Phương đo dao động hướng kính Đầu đo 2 Hỡnh 3.7 Cỏc v trớ t ỳng... hỡnh 2.1 Dao ng ca mỏy cú th chia lm hai loi chớnh: - Dao ng cú quy tc: L loi dao ng m dng súng c xỏc nh trc tip theo thi gian - Dao ng bt quy tc: L dao ng m dng súng ca nú ch cú th xỏc nh bi cỏc ch s thng kờ trực tiếp theo thời gian - Dao động bất quy tắc: Là dao động mà dạng sóng của nó chỉ có thể xác định bởi các chỉ số thống kê nh giỏ tr trung bỡnh à v h s phõn bố bố ti mt thi im no ú Biờn dao ng... Trong (hỡnh 3.9), ta ch cn quan tõm ti vựng tn s ca cỏc dao ng t do sinh ra do h hi Vỡ th, cn phi lc b cỏc vựng tn s dao ng do n khp Mun vy, ta phi dựng n cỏc b lc s (digital filter) 29 ỏn tt nghip nh ngha b lc s: Bộ lc s l mt h thng dựng lm bin i s Dao động tự do sinh ra do hư hại Dao động do ăn khớp Hình 3.9 Phổ tần số của một dạng tín hiệu dao động trong bánh răng phõn b tn s ca tớn hiu theo cỏc... lp li sau mi chu k T v biu thc D(t) =D(t +nT) vi ( n = 0, 1, 2) c xỏc lp thỡ dao ng c gi l dao 17 ỏn tt nghip ng cú chu k Dao ng cú chu k c coi l tng ca cỏc dao ng iu ho cú cỏc tn s khỏc nhau 2.4 Cỏc dao ng gi chu k Dng dao ng bt quy tc vi tn s cao fs theo chu k Ts(1/fs) ti tõm dao ng xột mt cỏch chớnh xỏc thỡ khụng phi l dao ng cú chu k Do ú, vic phõn tớch tn s c thc hin, cỏc giỏ tr cc i cng khụng... ỏp dng cho dao ng cú chu k v khụng cú chu k Mt khỏc, vi cỏc dao ng bt quy tc, súng dao ng thay i khụng theo quy lut thi gian v khụng th mụ t chúng nh cụng thc (2.1) mụ t cỏc dao ng bt quy tc ny ngi ta dựng phng phỏp thng kờ 13 ỏn tt nghip phc v cho vic chn oỏn, cn phi nhn bit cỏc dng dao ng nh hỡnh 2.1 tng ng vi dng dao ng ca mỏy cn chn oỏn v qua ú ta xỏc nh phng phỏp o v phõn tớch Dng dao ng thng... ỏn tt nghip Hỡnh 1.3 mụ t hai phng phỏp bo dng, phng phỏp bo dng theo Mức độ dao động Mức độ dao động thi gian v phng phỏp bo dng theo tỡnh trng Hệ thống bảo dưỡng theo thời gian Thời điểm sửa chữa theo lịch Thời gian Thời điểm các kỹ sư CDT yêu cầu sửa chữa Hệ thống bảo dưỡng theo tình trạng Hư hỏng Điểm giám sát mức dao động theo chu kỳ Thực hiện sửa chữa Thời gian Hình 1.3 Bảo dưỡng theo thời gian... THUT BNG O DAO NG 2.1 í ngha v cỏc dng dao ng ca mỏy Khi mỏy múc xut hin cỏc hin tng bt thng, trong phn ln cỏc trng hp, chỳng s lm thay i biờn v tn s dao ng ca mỏy Do ú nu dao ng c o v phõn tớch ta cú th xỏc nh c cỏc h hỏng ca mỏy m khụng cn dng hoc thỏo mỏy õy chớnh l lý do ti sao m dao ng c coi l i lng ch th tỡnh trng ca mỏy Theo quan im chn oỏn tỡnh trng mỏy c bit l cỏc mỏy quay, cỏc dng dao ng ca... gp trong chn oỏn cỏc mỏy quay l cỏc dao ng cú chu k, dao ng gi chu k, dao ng bt quy tc cú di hp, dao ng bt quy tc cú di rng 14 ỏn tt nghip 15 ỏn tt nghip 16 ỏn tt nghip 2.2 Dao ng iu ho v c tớnh c bn Chuyn v d theo thi gian t c mụ t bi cụng thc: d = Dsin( 2t/T + ) Trong ú : T l chu k f l tn s quay, f = 1/T [ Hz] l tn s gúc, = 2f [rad/s] Trong cỏc thụng s ca dao ng iu ho, giỏ tr trung bỡnh d av... ng vi lch tiờu chun trong cỏc dao ng bt quy tc H s hỡnh dng F f dựng th hin dng súng ca dao ng: dav = dav = Ff = drms/dav H số Crest Fc ch ra cỏc thuc tớnh nh hng ca dng súng : Fc = D/drms Cỏc giỏ tr dav, drms, Ff v Fc thng c s dng chn oỏn tỡnh trng mỏy nh cỏc ch th s th hin c tớnh khụng ch dao ng iu ho m cũn cho cỏc dng dao ng núi chung 2.3 Dao ng cú chu k Khi súng dao ng v c lp li sau mi chu k... cỏc tớn hiu dao ng theo phng dc trc cũn u o 2 c t phớa di cc lút v dựng o cỏc tớn hiu dao ng theo phng hng kớnh V trớ t cỏc u o 1 v 2 nh trờn hỡnh l ỳng cỏch, bo m cho tin cy ca tớn hiu o c 3.2.2 u o u o cú nhiu loi vi nhiu chc nng o khỏc nhau nh: 28 ỏn tt nghip - u o dch chuyn khụng tip xỳc - u o vn tc dao ng - u o dao ng xon ca trc Tuy nhiờn, c s dng rng rói nht hin nay vn l u o gia tc dao ng s dng . cho việc chẩn đo n, cần phải nhận biết các dạng dao động như ở hình 2.1 tương ứng với dạng dao động của máy cần chẩn đo n và qua đó ta xác định phương pháp đo và phân tích. Dạng dao động thường. dao động được gọi là dao 3 Đồ án tốt nghiệp động có chu kỳ. Dao động có chu kỳ được coi là tổng của các dao động điều hoà có các tần số khác nhau. 2.4. Các dao động giả chu kỳ Dạng dao động. bao gồm một số các kỹ thuật đo và phân tích cơ bản  : - Kỹ thuật định lượng các tác động. - Kỹ thuật tìm kiếm và phân tích lỗi. - Kỹ thuật định lượng độ bền và hiệu suất của thiết bị. 5 Đồ
- Xem thêm -

Xem thêm: cơ sở của chẩn đoán kỹ thuật bằng đo dao động, cơ sở của chẩn đoán kỹ thuật bằng đo dao động, , TỔNG QUAN VỀ CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT, CƠ SỞ CỦA CHẨN ĐOÁN KỸ THUẬT BẰNG ĐO DAO ĐỘNG, HỆ THỐNG THU THẬP SỐ LỆU, 1 Gới thiệu về các loại cảm biến, 2 Sơ đồ tổng quan của một chuỗi đo, TÍN HIỆU VÀ THUẬT TOÁN, 1 Cấu trúc của tín hiệu dao động, Mối liên hệ giữa DFT với DTFT và sù lấy mẫu tần số, MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN Ổ LĂN, 1 Các hiện tượng bất thường thường xuất hiện ở ổ lăn, 2 Các khái niệm cơ bản về chẩn đoán ổ lăn ( Phương pháp dao động ), 3 Các phương pháp chẩn đoán ổ lăn, THUẬT TOÁN CHƯƠNG TRÌNH, 2 Sơ đồ thuật toán

Mục lục

Xem thêm