Prediktivno održavanje rotirajućih strojeva pomoću vibracije i govora stvari: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Rotirajući strojevi poput vjetroturbina, hidro turbina, asinkronih motora itd. Suočavaju se s različitim vrstama trošenja i habanja. Većina ovih grešaka i trošenja uzrokovanih abnormalnim vibracijama u uređaju. Ovi strojevi često rade u teškim uvjetima i s minimalnim zastojima. Glavne greške koje se u njima pojavljuju su sljedeće

• Nepravilne radijalne i tangencijalne sile.
• Nepravilno mehaničko ponašanje.
• Greške na ležajevima, greške na rotoru i krajnjem prstenu u slučaju indukcije kaveznog kaveza
• Greške statora motora i ekscentricitet zračnog zazora u rotorima.

Ove nepravilne vibracije mogu dovesti do bržeg propadanja stroja. Buka i mogu utjecati na mehaničko ponašanje stroja. Analiza vibracija strojeva i predviđanje održavanja pruža detaljan pregled otkrivanja, lokacije i dijagnostike grešaka u rotirajućim i klipnim strojevima pomoću analize vibracija. U ovom Instructableu koristit ćemo bežični senzor vibracija kako bismo prevladali ovaj problem. Ti su senzori industrijskog tipa i uspješno su primijenjeni u mnogim primjenama, kao što su Strukturna analiza civilne infrastrukture, analiza vibracija vjetroagregata, analiza vibracija hidro turbine. Vizualizirat ćemo i analizirati podatke o vibracijama u Thing Speak -u. Ovdje ćemo pokazati sljedeće.

• Bežični osjetnici vibracija i temperature.
• Analiza vibracija pomoću ovih senzora.
• Prikupljanje podataka pomoću bežičnog pristupnog uređaja
• Slanje podataka o vibracijama na Thing Speak IoT platformu pomoću Thing Speak MQTT API -ja.

1. korak: Specifikacije hardvera i softvera

Specifikacije softvera

• Račun ThingSpeak
• Arduino IDE

Specifikacija hardvera

• ESP32
• Bežični senzor temperature i vibracije
• Zigmo Gateway prijemnik

Korak 2: Smjernice za provjeru vibracija u rotirajućim strojevima

Kao što je spomenuto u posljednjoj instrukciji "Mehanička analiza vibracija indukcijskih motora". Postoje određene smjernice koje se moraju slijediti kako bi se razdvojio kvar i vibracije koje identificiraju grešku. Za kratku brzinu rotacije jedna je od njih. Frekvencije brzine vrtnje karakteristične su za različite greške.

• 0,01 g ili manje - odlično stanje - stroj ispravno radi.
• 0,35 g ili manje - Dobro stanje. Stroj radi dobro. Nisu potrebne nikakve radnje osim ako je stroj bučan. Može doći do greške ekscentričnosti rotora.
• 0,75 g ili više - Grubo stanje - Potrebno je provjeriti motor jer može doći do greške u ekscentričnosti rotora ako stroj stvara previše buke.
• 1 g ili više - Vrlo teško stanje - Može doći do ozbiljne greške u motoru. Do greške može doći zbog kvara ležaja ili savijanja šipke. Provjerite buku i temperaturu
• 1,5 g ili više- Razina opasnosti- Potrebno je popraviti ili promijeniti motor.
• 2,5 g ili više -Teška razina -Odmah isključite strojeve.

Korak 3: Dobivanje vrijednosti osjetnika vibracija

Vrijednosti vibracija koje dobivamo od senzora su u milisima. One se sastoje od sljedećih vrijednosti.

RMS vrijednost- korijenske srednje kvadratne vrijednosti duž sve tri osi. Vrijednost od vrha do vrha može se izračunati kao

vršna do vršna vrijednost = RMS vrijednost/0,707

• Minimalna vrijednost- minimalna vrijednost duž sve tri osi
• Maksimalne vrijednosti- vršna do vršna vrijednost duž sve tri osi. RMS vrijednost može se izračunati pomoću ove formule

RMS vrijednost = vršna do vršna vrijednost x 0,707

Ranije kada je motor bio u dobrom stanju dobili smo vrijednosti oko 0,002 g. No, kad smo ga isprobali na neispravnom motoru, vibracije koje smo pregledali bile su od 0,80 do 1,29 g. Neispravan motor bio je izložen velikoj ekscentričnosti rotora. Dakle, možemo poboljšati toleranciju grešaka motora pomoću senzora za vibracije.

Korak 4: Postavljanje stvari Govorite

Za objavljivanje vrijednosti temperature i vlažnosti u oblaku koristimo ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak je IoT platforma. ThingSpeak je besplatna web usluga koja vam omogućuje prikupljanje i pohranu podataka senzora u oblaku. MQTT je uobičajeni protokol koji se koristi u IoT sustavima za povezivanje uređaja i senzora niske razine. MQTT se koristi za prosljeđivanje kratkih poruka posredniku i od njega. ThingSpeak je nedavno dodao posrednika MQTT tako da uređaji mogu slati poruke u ThingSpeak. S ovog posta možete slijediti postupak za postavljanje kanala ThingSpeak

Korak 5: Objavljivanje vrijednosti na računu ThingSpeak

MQTT je arhitektura za objavljivanje/pretplatu koja je prvenstveno razvijena za povezivanje propusne širine i uređaja ograničenih snage putem bežičnih mreža. To je jednostavan i lagan protokol koji radi preko TCP/IP utičnica ili WebSockets. MQTT preko WebSockets može se osigurati SSL -om. Arhitektura objavljivanja/pretplate omogućuje slanje poruka na klijentske uređaje bez potrebe uređaja da neprestano anketira poslužitelj.

Klijent je svaki uređaj koji se poveže s posrednikom i može objaviti ili se pretplatiti na teme radi pristupa informacijama. Tema sadrži informacije o usmjeravanju za brokera. Svaki klijent koji želi slati poruke objavljuje ih na određenu temu, a svaki klijent koji želi primati poruke pretplaćuje se na određenu temu

Objavljujte i pretplatite se pomoću ThingSpeak MQTT -a

• Objavljivanje na kanalima feed kanala/"channelID"/objava/"WriteAPIKey"

• Objavljivanje u određenom području

  kanali/

  "channelID" /published /fields /"fieldNumber" /"fieldNumber"

• Pretplatite se na polje kanala

  kanali/

  "channelID" /subscribe /"format" /"APIKey"

• Pretplatite se na feed privatnog kanala

  kanali/

  channelID

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

• Pretplatite se na sva polja kanala. kanali /

  "channelID"/

  pretplatite se/polja/

  fieldNumber

  /"apikey"

Korak 6: Vizualizacija podataka senzora na ThingSpeaku

Korak 7: Obavijest e -poštom za upozorenje o vibraciji

Koristimo IFTTT aplete za slanje obavijesti e-poštom korisniku putem e-pošte u stvarnom vremenu. Više o postavljanju IFTTT -a možete pronaći na ovom blogu. Dakle, implementirali smo ga kroz ThingSpeak. Korisniku šaljemo obavijest e -poštom kad god dođe do promjene temperature na stroju. Pokrenut će obavijest putem e -pošte "Kakav lijep dan". Svaki dan oko 10:00 sati (IST) dobivat ćemo obavijest putem e -pošte

Korak 8: Opći kod

Firmver ove postavke može se pronaći u ovom spremištu GitHub