Phương pháp phân tích rung động Basic Vibration Analysis –M4.b SKF Đánh giá rung động là một trong những phương pháp hiệu quả để đánh giá chất lượng, tình trạng làm việc của máy móc thiết bị quay trong công nghiệp
Cơ phân tích rung động Basic Vibration Analysis – M4.b Trình bày : Mai Binh P.Danh Kỹ sư Condition Monitoring, SKF Việt Nam 08/07/2008 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Rung động : Chẩn đoán để sửa chữa 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Các Kỹ Thuật Bảo Trì Dự Đoán Theo dõi phân tích rung động Theo dõi phân tích thông số vận hành Theo dõi xạ nhiệt PdM Kỹ thuật siêu âm Phân tích động 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Tiến triển phân tich dầu bôi trơn Kỹ thuật NDT Đo Rung Động Rung động xem thông số hiệu qủa công tác theo dõi tình trạng hoạt động máy móc, thiết bò có chuyển động quay 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Rung động ? chu kỳ Độ dòch chuyển Thời gian 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Các khái niệm chu kỳ 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Góc lệch pha Phân tích phổ FFT Bánh Bạc đạn Th g ia n q rceao f há higso Mất cân t Biên độ q reấp fh Thời gian Phổ FFT Sine wave Thể tín hiệu rung động thành phần riêng biệt tần số 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] t loowá t.s y nocá e qu s frTeần Biên độ amplitude Tần số Rung động tổng thể Tổng hợp rung động đo từ nguồn tần số khác dải tần số đo đònh • Gồm tín hiệu rung động phát sinh dải tần số đo đònh • Không bao gồm tín hiệu rung động nằm dải tần số đo • Thể số 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Tiến triển thông số kiểm tra với thời gian hoạt động thiết bò ! Thông số kiểm tra Không hoạt động Báo động Mức độ lưu ý để tránh đến báo động hư hỏng Dừøng máy Thời gian làm việc 2008-06-03 ©SKF Slide [Code] SKF [Organisation] Biên độ Tần số • Biên độ rung động xác đònh mức độ trầm trọng cố • Tần số rung động xác đònh nguồn gốc cố 2008-06-03 ©SKF Slide 10 [Code] SKF [Organisation] Tần số hỏng Vòng bi BPFO = (n/2)*(RPM/60)(1-(Bd/Pd)*cosÞ) D1 D2 BPFI = (n/2)*(RPM/60)(1+(Bd/Pd)*cosÞ) BSF = (Pd/2Bd)*(RPM/60)[1-(Bd/Pd)² cos²Þ] FTF = (1/2)*(RPM/60)*(1-(Bd/Pd)cosÞ Pd = (D1 + D2)/2 n : số lăn/bi 2008-06-03 ©SKF Slide 101 [Code] SKF [Organisation] ∅ Bd Tần số hỏng Vòng bi BPFO = (n/2)*(RPM/60)(1-(Bd/Pd)*cosÞ) D1 D2 BPFI = (n/2)*(RPM/60)(1+(Bd/Pd)*cosÞ) BSF = (Pd/2Bd)*(RPM/60)[1-(Bd/Pd)² cos²Þ] FTF = (1/2)*(RPM/60)*(1-(Bd/Pd)cosÞ Pd = (D1 + D2)/2 n : số lăn/bi 2008-06-03 ©SKF Slide 102 [Code] SKF [Organisation] ∅ Bd Hiển thò Tần số hỏng vòng bi Bearing Defect Frequency : non-synchronous with 1X 2008-06-03 ©SKF Slide 103 [Code] SKF [Organisation] Hư hỏng vòng bi STAGE 1: Earliest indications of bearing problems appear in ultrasonic frequencies ranging from about 250,000 - 350,000 Hz; later, as wear increases, usually drops to approximately 20,000 - 60,000 Hz (1,200,000 - 3,600,000 CPM) These are frequencies evaluated by Spike Energy (gSE), HFD(g) and Shock Pulse (dB) For example, spike energy may first appear at about 25 gSE in Stage (actual value depending on measurement location and machine speed) Acquiring high frequency enveloped spectra confirms whether or not bearing is in Failure Stage 2008-06-03 ©SKF Slide 104 [Code] SKF [Organisation] Hư hỏng vòng bi STAGE 2: Slight bearing defects begin to "ring" bearing component natural frequencies (fn) which predominantly occur in 30K - 120K CPM range Such natural frequencies may also be resonances of bearing support structures Sideband frequencies appear above and below natural frequency peak at end of Stage Overall spike energy grows (for example, from 25 to 50 gSE) 2008-06-03 ©SKF Slide 105 [Code] SKF [Organisation] Hư hỏng vòng bi STAGE 3: Bearing defect frequencies and harmonics appear When wear progresses, more defect frequency harmonics appear and number of sidebands grows, both around these and bearing component natural frequencies Overall spike energy continues to increase (for example, from to over gSE) Wear is now usually visible and may extend throughout periphery of bearing, particularly when many well-formed sidebands accompany bearing defect frequency harmonics High frequency demodulated and enveloped spectra help confirm Stage III Replace bearings now! (independent of bearing defect frequency amplitudes in vibration spectra) 2008-06-03 ©SKF Slide 106 [Code] SKF [Organisation] Hư hỏng vòng bi STAGE 4: Towards the end, amplitude of 1X RPM is even effected It grows, and normally causes growth of many running speed harmonics Discrete bearing defect and component natural frequencies actually begin to "disappear" and are replaced by random, broadband high frequency "noise floor" In addition, amplitudes of both high frequency noise floor and spike energy may in fact decrease; but just prior to failure, spike energy and HFD will usually grow to excessive amplitudes 2008-06-03 ©SKF Slide 107 [Code] SKF [Organisation] Bearing Failure Stages Stage Stage no apparent change on typical velocity spectrum defect’s “fund.” frequency range defect’s “harmonic” frequency range Stage defect’s fundamental frequencies also appear and may exhibit sidebands 2008-06-03 ©SKF Slide 108 [Code] SKF [Organisation] defect’s harmonic frequencies appear Stage defect’s harmonic frequencies develop multiple sidebands (haystack), fundamental freqs grow and also develop sidebands Vibration Diagnostic Tables 2008-06-03 ©SKF Slide 114 [Code] SKF [Organisation] ISO 2372 Vibration Diagnostic Table (Horizontal Shaft) On an overhung machine, imbalance and misalignment may display similar characteristics Use phase measurements to differentiate between the two 2008-06-03 ©SKF Slide 115 [Code] SKF [Organisation] ISO 2372 Vibration Diagnostic Table (Overhung - Horizontal Shaft) On an overhung machine, imbalance and misalignment may display similar characteristics Use phase measurements to differentiate between the two 2008-06-03 ©SKF Slide 116 [Code] SKF [Organisation] ISO 2372 Vibration Diagnostic Table (Vertical Shaft) 2008-06-03 ©SKF Slide 117 [Code] SKF [Organisation] 2008-06-03 ©SKF Slide 118 [Code] SKF [Organisation] www.skf.com www.aptitudexchange.com [...]... Microns or mm Tốc độ rung động(Velocity) In./s or mm/s Gia tốc rung động (Acceleration) G’s - In./s2 or m/s2 or mm/s2 2008-06-03 ©SKF Slide 13 [Code] SKF [Organisation] Tần số rung động – Các đơn vò ¾ RPM (Revolutions Per Minute) ¾ CPM (Cycles Per Minute) ¾ CPS/Hz (Cycles Per Second/Hertz) ¾ Số lần tần số tốc độ trục (Orders of Running Speed) (số lần phát sinh rung động tại vò trí đo cho mỗi một vòng quay