de.wedoany.com-Bericht: Im Bereich der Fehlerdiagnose von Industrieanlagen wird die Schwingungsanalyse seit langem als ausgereiftes Überwachungsverfahren angesehen. Bei komplexen Betriebsbedingungen wie niedriger Drehzahl und hoher Belastung, Störungen der Schmierung und Kopplung mehrerer Komponenten zeigen herkömmliche Schwingungsüberwachungsmethoden jedoch weiterhin Grenzen auf. Die folgenden drei speziellen Situationen machen konventionelle Fehlerdiagnoseverfahren oft unwirksam.
In der Metallurgie- und Bergbauindustrie verwenden Anlagen wie Konverterzapfen, Gießpfannen-Drehkränze und große Kugelmühlen häufig langsam drehende, hoch belastete Lager mit Drehzahlen von oft weniger als zehn Umdrehungen pro Minute oder sogar nur intermittierender Schwenkbewegung. Unter solchen Bedingungen ist die Stoßenergie, die durch Oberflächenschäden an Lagerelementen erzeugt wird, sehr schwach. Diese schwachen Signale werden leicht vom Hintergrundrauschen überdeckt, und das Schwingungsspektrum zeigt kaum erkennbare Anomalien. Hier kann die Schallemissionsprüfung eingesetzt werden, um transiente elastische Wellen zu erfassen, die durch Verformung oder Bruch im Material freigesetzt werden, und so eine Frühüberwachung von Mikrorissbildung und -ausbreitung zu ermöglichen. Gleichzeitig können niederfrequente Schwingungssensoren in Kombination mit Resonanzdemodulationsalgorithmen eingesetzt werden, um niederfrequente, sich wiederholende Stoßsignale in hochfrequente, gedämpfte Schwingungen umzuwandeln, die einfacher zu analysieren sind, und so verborgene Fehlerinformationen zu extrahieren.
Schlechte Schmierung ist eine häufige Ursache für vorzeitigen Lagerausfall, aber die dadurch verursachten Schwingungen und Temperaturanstiege ähneln oft strukturellen Schäden wie leichter Abnutzung, was zu Fehldiagnosen führen kann. Trockenreibungsschwingungen aufgrund unzureichender Schmierung zeigen sich im Spektrum typischerweise als dichte Peakgruppen im mittleren Frequenzbereich, anders als die klaren, isolierten charakteristischen Frequenzen bei Lagerschäden. Der kombinierte Einsatz von Stoßimpulsmessung und Ölanalyse kann die Beurteilungsgenauigkeit verbessern. Die Kombination von Schwingungs-, Stoßimpuls- und Ölanalysedaten ermöglicht eine effektive Unterscheidung zwischen Schmierungsproblemen und Bauteilschäden.
Moderne Industrieanlagen integrieren häufig mehrere rotierende Komponenten wie Motoren, Getriebe, Kupplungen und Lüfterräder. Anomale Schwingungssignale stammen oft aus der Überlagerung mehrerer Schwingungsquellen. Zahnrad-Eingriffsfrequenzen und charakteristische Lagerfehlerfrequenzen können überlappen, was die Identifizierung erschwert. Für die Fehlerdiagnose anlagen mit Drehzahlschwankungen ordnet die Ordnungsanalyse-Technik Schwingungsmerkmale durch abgewinkelte Abtastung Vielfachen der Drehzahl zu, hält die Fehlerordnung stabil und erleichtert so die Trennung. Gleichzeitig kann die Fusion von Schwingungssignalen und Motorstromsignalen in Kombination mit Wavelet-Transformationen zur Extraktion von Merkmalen in verschiedenen Frequenzbändern die Genauigkeit der Fehlererkennung unter komplexen Betriebsbedingungen verbessern.
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