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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Rotirajuće mašine poput vjetroturbina, hidro turbina, indukcijskih motora itd. Suočavaju se s različitim vrstama trošenja i habanja. Većina ovih kvarova i istrošenosti uzrokovani su abnormalnim vibracijama u uređaju. Ove mašine često rade u teškim uslovima i sa minimalnim zastojem. Glavne greške koje se kod njih javljaju 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 rezultirati bržom degradacijom stroja. Buka i mogu utjecati na mehaničko ponašanje stroja. Analiza vibracija mašina i predviđanje održavanja pruža detaljan pregled otkrivanja, lokacije i dijagnostike grešaka u rotirajućim i klipnim mašinama pomoću analize vibracija. U ovom Instructableu ćemo koristiti ovaj bežični senzor za vibracije kako bismo prevladali ovaj problem. Ovi senzori su senzori industrijskog razreda i uspješno su primijenjeni u mnogim aplikacijama, kao što su Strukturna analiza civilne infrastrukture, analiza vibracija vjetrogeneratora, analiza vibracija hidro turbine. Vizualizirat ćemo i analizirati podatke o vibracijama u Thing Speak -u. Ovdje ćemo pokazati sljedeće.

• Bežični senzori za vibracije i temperaturu.
• Analiza vibracija pomoću ovih senzora.
• Prikupljanje podataka pomoću bežičnog gateway uređaja
• Slanje podataka o vibracijama na Thing Speak IoT platformu koristeći Thing Speak MQTT API.

Korak 1: Specifikacije hardvera i softvera

Specifikacije softvera

• ThingSpeak račun
• Arduino IDE

Hardverske specifikacije

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

Korak 2: Smjernice za provjeru vibracija u rotirajućim mašinama

Kao što je spomenuto u posljednjoj instrukciji "Mehanička analiza vibracija indukcijskih motora". Postoje određene smjernice kojih se morate pridržavati kako biste razdvojili kvar i vibracije koje identificiraju grešku. Za kratku brzinu rotacije jedna je od njih. Frekvencije brzine rotacije karakteristične su za različite kvarove.

• 0,01 g ili manje - odlično stanje - mašina radi ispravno.
• 0,35 g ili manje - Dobro stanje. Mašina radi odlično. Nisu potrebne nikakve radnje osim ako je mašina bučna. 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 mašina stvara previše buke.
• 1 g ili više - Vrlo teško stanje - Može doći do ozbiljne greške u motoru. Greška može biti posljedica kvara ležaja ili savijanja šipke. Provjerite buku i temperaturu
• 1,5 g ili više- Nivo opasnosti- Potreba za popravkom ili promjenom motora.
• 2,5 g ili više -Teški nivo -Odmah isključite mašinu.

Korak 3: Dobijanje vrijednosti senzora 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, kada smo ga isprobali na neispravnom motoru, vibracije koje smo ispitali 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 pohranjivanje podataka senzora u oblaku. MQTT je uobičajeni protokol koji se koristi u IoT sistemima za povezivanje uređaja i senzora niskog nivoa. MQTT se koristi za prosljeđivanje kratkih poruka posredniku i od njega. ThingSpeak je nedavno dodao MQTT brokera tako da uređaji mogu slati poruke u ThingSpeak. Možete slijediti proceduru za postavljanje kanala ThingSpeak iz ove objave

Korak 5: Objavljivanje vrijednosti na ThingSpeak računu

MQTT je arhitektura za objavljivanje/pretplaćivanje 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 -a može se osigurati pomoću SSL -a. 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 koristeći ThingSpeak MQTT

• 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 sažetak privatnih 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 ThingSpeak -u

Korak 7: Obavijest putem e -pošte 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 ujutro (IST) dobivat ćemo obavijest putem e -pošte

Korak 8: Opšti kod

Firmver ove postavke može se pronaći u ovom GitHub spremištu