Pöörlevate masinate ennustav hooldus vibratsiooni ja asjakõne abil: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Pöörlevad masinad, nagu tuuleturbiinid, hüdroturbiinid, asünkroonmootorid jne, seisavad silmitsi erineva kulumisega. Enamik neist riketest ja kulumisest on tingitud seadme ebanormaalsest vibratsioonist. Neid masinaid kasutatakse sageli suure koormusega ja minimaalse seisakuga. Peamised vead, mis nendes esinevad, on järgmised

• Ebaregulaarsed radiaalsed ja tangentsiaalsed jõud.
• Ebaregulaarne mehaaniline käitumine.
• Laagri vead, rootorvarda ja otsarõnga vead oravapuuri esilekutsumise korral
• Mootoristaatori tõrked ja õhupilu ekstsentrilisus rootorites.

Need ebaregulaarsed vibratsioonid võivad põhjustada masina kiiremat lagunemist. Müra ja võib mõjutada masina mehaanilist käitumist. Masinate vibratsioonianalüüs ja ennustav hooldus võimaldavad üksikasjalikult uurida pöörleva ja kolbmasinaga seotud rikete avastamist, asukohta ja diagnoosimist, kasutades vibratsioonianalüüsi. Selles juhendis kasutame selle probleemi lahendamiseks traadita vibratsiooniandurit. Need andurid on tööstuslikud andurid ja neid on edukalt kasutatud paljudes rakendustes, nagu tsiviilinfrastruktuuri struktuurianalüüs, tuuleturbiini vibratsioonianalüüs, hüdroturbiini vibratsioonianalüüs. Visualiseerime ja analüüsime vibratsiooniandmeid rakenduses Thing Speak. Siin demonstreerime järgmist.

• Juhtmeta vibratsiooni- ja temperatuuriandurid.
• Vibratsioonianalüüs nende andurite abil.
• Andmete kogumine traadita lüüsiseadme abil
• Vibratsiooniandmete saatmine Thing Speak IoT platvormile, kasutades Thing Speak MQTT API -d.

Samm: riistvara ja tarkvara spetsifikatsioonid

Tarkvara spetsifikatsioon

• ThingSpeaki konto
• Arduino IDE

Riistvara spetsifikatsioon

• ESP32
• Juhtmeta temperatuuri- ja vibratsiooniandur
• Zigmo Gateway vastuvõtja

2. samm: juhised pöörleva masina vibratsiooni kontrollimiseks

Nagu mainitud viimases juhendatavas "Induktsioonmootorite mehaanilise vibratsiooni analüüsis". Rikke ja rikke tuvastava vibratsiooni eraldamiseks tuleb järgida teatavaid juhiseid. Lühikese pöörlemiskiiruse sagedus on üks neist. Pöörlemiskiiruse sagedused on iseloomulikud erinevatele riketele.

• 0,01 g või vähem - suurepärane seisukord - masin töötab korralikult.
• 0,35 g või vähem - heas korras. Masin töötab hästi. Te ei pea midagi tegema, kui masin pole mürarikas. Võib esineda rootori ekstsentrilisuse viga.
• 0,75 g või rohkem - ebakindel seisukord - Mootorit tuleb kontrollida, sest kui masin teeb liiga palju müra, võib tekkida rootori ekstsentrilisuse viga.
• 1 g või rohkem - väga karm seisukord - mootoril võib olla tõsine rike. Rike võib olla tingitud laagri veast või lati painutusest. Kontrollige müra ja temperatuuri
• 1,5 g või rohkem- ohu tase- vajadus mootorit parandada või vahetada.
• 2,5 g või rohkem -raske tase -lülitage masin kohe välja.

3. samm: vibratsioonianduri väärtuste hankimine

Anduritelt saadud vibratsiooniväärtused on millis. Need koosnevad järgmistest väärtustest.

RMS väärtus- ruutkeskmised väärtused kõigil kolmel teljel. Väärtuse tipp-tipp saab arvutada kui

tipp -tippväärtus = RMS -väärtus/0,707

• Min väärtus- Minimaalne väärtus kõigil kolmel teljel
• Maksimaalsed väärtused- tipp-tippväärtus kõigil kolmel teljel. Selle valemi abil saab arvutada RMS väärtuse

RMS väärtus = tipp -tipp väärtus x 0,707

Varem, kui mootor oli heas korras, saime väärtused umbes 0,002 g. Kuid kui proovisime seda vigase mootoriga, oli meie uuritud vibratsioon umbes 0,80 g kuni 1,29 g. Vigane mootor oli rootori suure ekstsentrilisusega. Niisiis saame vibratsiooniandurite abil parandada mootori tõrketaluvust.

Samm 4: Thing Speak'i seadistamine

Temperatuuri ja niiskuse väärtuste pilve postitamiseks kasutame ThingSpeak MQTT API -d. ThingSpeak on IoT platvorm. ThingSpeak on tasuta veebiteenus, mis võimaldab teil andurite andmeid pilve koguda ja salvestada. MQTT on IoT-süsteemides levinud protokoll madala taseme seadmete ja andurite ühendamiseks. MQTT -d kasutatakse lühisõnumite edastamiseks maaklerile ja maaklerilt. ThingSpeak on hiljuti lisanud MQTT maakleri, et seadmed saaksid ThingSpeakile sõnumeid saata. Sellest postitusest saate ThingSpeak Channeli seadistamiseks järgida protseduuri

Samm: väärtuste avaldamine ThingSpeaki kontole

MQTT on avaldamise/tellimise arhitektuur, mis on välja töötatud peamiselt ribalaiuse ja piiratud võimsusega seadmete ühendamiseks traadita võrkude kaudu. See on lihtne ja kerge protokoll, mis töötab üle TCP/IP -pesade või WebSocketide. MQTT -d WebSocketsi kaudu saab kaitsta SSL -iga. Avaldamise/tellimise arhitektuur võimaldab sõnumeid kliendiseadmetesse edastada, ilma et seade peaks serverit pidevalt küsitlema.

Klient on mis tahes seade, mis loob maakleriga ühenduse ja saab teabele juurdepääsemiseks teemasid avaldada või tellida. Teema sisaldab maakleri marsruutimisteavet. Iga klient, kes soovib sõnumeid saata, avaldab need teatud teemal ja iga klient, kes soovib sõnumeid saada, tellib teatud teema

Avaldage ja tellige ThingSpeak MQTT abil

• Avaldamine kanalite kanalite kanalites/"channelID"/avaldamine/"WriteAPIKey"

• Avaldamine teatud valdkonnas

  kanalid/

  "channelID" /avaldada /väljad /"fieldNumber" /"fieldNumber"

• Telli kanali väli

  kanalid/

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

• Telli privaatkanali voog

  kanalid/

  channelID

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

• Tellige kõik kanali väljad. kanalid /

  "channelID"/

  telli/väljad/

  fieldNumber

  /"apikey"

6. samm: anduri andmete visualiseerimine ThingSpeak'is

Samm 7: E -posti märguanne vibratsioonihoiatuse kohta

Kasutame IFTTT aplette, et anda reaalajas ilmateade kasutajale e-posti teel. IFTTT seadistamise kohta leiate lisateavet selle ajaveebi kaudu. Niisiis, oleme selle ThingSpeaki kaudu rakendanud. Saadame kasutajale e -postiga märguande, kui temperatuur muutub masinas. See käivitab meiliteatise "Milline ilus päev". Iga päev kell 10.00 (IST) saame meili teel märguande

8. samm: üldine kood

Selle seadistuse püsivara leiate sellest GitHubi hoidlast