МОНИТОРИНГ И ДИАГНОСТИКА РОТОРНЫХ МАШИН ПО ВИБРАЦИИ

А.В.Барков, Н.А.Баркова, А.Ю.Азовцев

Ассоциация ВАСТ,
Россия, 198207, C-Петербург, пр. Стачек, д. 140


Copyright (с) 1996-2002, Азовцев, Барков, Баркова, все права защищены.
Копирование, перепечатка и распространение допускается только с разрешения авторов.

Аннотация

Настоящие рекомендации не претендуют на полноту описания существующих методов виброакустической диагностики машин и оборудования. Они рассчитаны на пользователей систем мониторинга и диагностики вращающегося оборудования и его узлов, для которого основным методом анализа сигналов является спектральный, требующий стабильности частоты вращения объекта диагностики, по крайней мере, за время одного измерения.
Авторы выражают огромную признательность американским коллегам, принимавшим участие в создании нового поколения систем мониторинга и диагностики Ассщциации ВАСТ и VibroTek, Inc., Джону Митчелу, Дункану Картеру и Рене Аршамбо, а также российским руководителям разработок, вошедших в системы, И.Юдину, О.Архангельскому, В.Лошакову и ведущим экспертам АО ВАСТ Ю.Азовцеву, В.Сорокину, В.Федорищеву и А.Шаблинскому.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
  1. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ДИАГНОСТИКИ MАШИН.
  2. СОПОСТАВЛЕНИЕ С МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКОЙ.
  3. СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ.
  4. ОБУЧЕНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ.

  1. АНАЛИЗ ВИБРАЦИИ РОТОРНЫХ МАШИН
    1. МОНИТОРИНГ И ДИАГНОСТИКА.
    2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ В ЗАДАЧАХ МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ РОТОРНЫХ МАШИН.
    3. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОГИБАЮЩЕЙ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА В ЗАДАЧАХ ДИАГНОСТИКИ РОТОРНЫХ МАШИН.
    4. ДРУГИЕ ВИДЫ АНАЛИЗА СИГНАЛОВ.

  2. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ
    1. СТРАТЕГИЯ ВИБРАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА.
    2. СТРАТЕГИЯ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ.
    3. ПОСТРОЕНИЕ ЭТАЛОНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ.

  3. ДИАГНОСТИКА ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
    1. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОДШИПНИКОВ НА ВИБРАЦИЮ МАШИНЫ.
    2. ВЫБОР ТОЧЕК КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИИ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ.
    3. ВЫБОР ПЕРИОДИЧНОЧТИ ИЗМЕРЕНИЙ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАШИНЫ И ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ.
    4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТОЧНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ.

  4. ДИАГНОСТИКА ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
    1. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ ПОДШИПНИКОВ НА ВИБРАЦИЮ МАШИНЫ.
    2. ВЫБОР ТОЧЕК КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИИ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ.
    3. ВЫБОР ПЕРИОДИЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАШИНЫ И ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ.
    4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТОЧНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ.

  5. ДИАГНОСТИКА МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
    1. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА ВИБРАЦИЮ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ
    2. ВЫБОР ТОЧЕК КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИИ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ
    3. ВЫБОР ПЕРИОДИЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ И ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЕФЕКТОВ
    4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТОЧНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ

  6. ДИАГНОСТИКА РЕДУКТОРОB
    1. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА ВИБРАЦИЮ РЕДУКТОРА.
    2. ВЫБОР ТОЧЕК КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИИ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ.
    3. ВЫБОР ПЕРИОДИЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ РЕДУКТОРА И ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЕФЕКТОВ
    4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТОЧНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ

  7. ДИАГНОСТИКА РАБОЧИХ КОЛЕС
    1. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА ВИБРАЦИЮ МАШИН С РАБОЧИМИ КОЛЕСАМИ
    2. ВЫБОР ТОЧЕК КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИИ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ.
    3. ВЫБОР ПЕРИОДИЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАШИНЫ И ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ
    4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТОЧНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ.

  8. ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
    1. ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА РАБОТУ МАШИНЫ.
    2. ВЫБОР ТОЧЕК КОНТРОЛЯ ВИБРАЦИ И ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ
    3. ВЫБОР ПЕРИОДИЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАШИНЫ И ПОРОГОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ
    4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УТОЧНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ


1. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ДИАГНОСТИКИ МАШИН.

Начало первого этапа развития диагностики относится ко времени создания первых машин, когда обслуживающий их персонал, ориентируясь только на свои ощущения, прежде всего слуховые и зрительные, стал обнаруживать различного вида дефекты и отклонения в работе машин. Качество диагноза на этом этапе практически всегда определялось опытом и знаниями обслуживающего машину персонала, а для локализации неисправности использовались простейшие приспособления, например, стетоскоп.
Многие десятки лет органы зрения и слуха были непревзойденными измерительными инструментами. В акустике даже единицы измерений шума и вибрации были выбраны с учетом особенностей восприятия органов слуха человека. Соответственно и диагностические задачи, решаемые акустическими методами, имели такую глубину решения, которую можно было достичь, используя основные возможности органов слуха. В этих условиях доля виброакустических измерений в диагностике не превышала пятидесяти процентов, а качество диагностики определялось опытом и знаниями специалиста. И в настоящее время во многих областях техники еще работают эксперты, делающие в виброакустической диагностике основную ставку на свой слух.
Второй этап развития диагностики начался после появления первых измерительных приборов, ряд характеристик которых стал превышать возможности слуха. Но и эти приборы в течение двух-трех десятков лет были достаточно дорогими, поэтому этап начался не с собственно диагностики, а с исследования машин как источников шума и вибрации. Наиболее глубокие из таких исследований проводились и проводятся по заказам военной промышленности, преимущественно работающей на Военно-морской флот, где проблемы борьбы с шумом и вибрацией стоят наиболее остро. Пик этих исследований в России, в которых непосредственное участие принимали многие сотрудники ВАСТ, пришелся на семидесятые - восьмидесятые годы, еще до широкого внедрения в средства измерения микропроцессорной техники. Эти годы дали жизнь большому количеству новых методов и подходов к виброакустической диагностике, расширивших ее возможности и обеспечивших для многих типов машин решение уже более восьмидесяти процентов диагностических задач.
Восьмидесятые годы - это годы формирования двух направлений развития диагностики, которые далеко не всегда успешно сосуществовали друг с другом. Первое из этих направлений характеризовалось интенсивным развитием средств измерений типовых параметров процессов, происходящих в машинах и оборудовании. Эти средства часто объединялись в мощные, в том числе и стационарные, системы мониторинга, т.е. наблюдения за поведением измеряемых параметров во времени и сравнения их величин с пороговыми значениями. В рамках этого направления стали активно использоваться средства автоматизации и компьютерная техника, позволяющие создать системы автоматического мониторинга, т.е. системы без обслуживания их оператором. Такие системы стали включаться в состав средств аварийной защиты машин и оборудования, отключающих их при возникновении аварийноопасной ситуации.
Второе направление - это собственно диагностика, обеспечивающая интерпретацию результатов измерений, производимых системой мониторинга, и переход к определению технического состояния машин и оборудования, т.е. к идентификации имеющихся дефектов и прогнозу их развития. Именно в восьмидесятые годы для решения задач второго направления во многих странах стали массово готовиться специалисты по диагностике. Требования к такого рода специалистам, в отличие от операторов, проводящих измерения, непрерывно росли. Параллельно создавались различные экспертные программы, позволяющие повысить эффективность работы специалистов. Все это позволило успешно использовать разрабатываемые системы мониторинга для наиболее ответственного оборудования, стоимость которого во много раз превышала затраты как на системы мониторинга, так и на их обслуживание.
Таким образом, на втором этапе развития отчетливо сформировались две составляющие диагностического обслуживания машин и оборудования. Первая включает в себя измерения, и в ней стержнем являются возможности средств измерений при минимальных требованиях к оператору, которого в автоматических системах мониторинга может и не быть. Вторая, а именно, интерпретация измерений, полностью зависит от эксперта, возможности и квалификация которого определяют эффективность всей диагностики.
Начало девяностых годов ознаменовано постепенным снижением затрат на производство средств измерений и мониторинга в результате использования микроэлектроники с высокой степенью интеграции и микрокомпьютеров. Определяющими постепенно становятся затраты на экспертизу получаемых результатов, а для стационарных систем мониторинга и на монтаж датчиков и линий связи. Продолжают расти затраты на маркетинг и поддержку подобных систем. Очевидной становится перспектива снижения затрат на системы мониторинга и диагностики за счет создания специализированного программного обеспечения для резкого повышения производительности экспертов и, по возможности, отказа от них в типовых диагностических ситуациях, удельный вес которых превышает девяносто процентов.
Именно эти годы стали началом третьего этапа развития диагностики, характеризуемого активным развитием работ по созданию математического и программного обеспечения, заменяющего эксперта в задачах интерпретации результатов, получаемых системами мониторинга. Эти работы также стали группироваться по двум основным направлениям, а именно, по разработке самообучающихся систем распознавания состояний и по формализации наиболее эффективных алгоритмов диагностики, используемых ведущими экспертами. Сторонниками первого направления становятся, как правило, не имеющие большого опыта практической диагностики разработчики средств измерений и методов распознавания образов, широко используемых в различных областях деятельности человека. Методы распознавания образов, после адаптации к конкретным практическим ситуациям, дают и в диагностике машин хорошие результаты, но все сложности накопления необходимой информации о состоянии машин на этапе адаптации ложатся на пользователя, во много раз увеличивая его трудозатраты и сдвигая момент получения диагноза с высокой достоверностью на время, сравнимое с ресурсом машины. Подобная работа не только оказывается весьма трудоемкой, но и требует от пользователя достаточно высокой квалификации.
Стержнем второго направления является перевод наиболее эффективных алгоритмов обнаружения и идентификации дефектов, а также прогноза их развития в форму, необходимую для автоматизации процессов постановки диагноза и прогноза. Это направление развивают специалисты с многолетним практическим опытом диагностики, а одним из первых разработчиков программ автоматической диагностики является ВАСТ, сотрудники которого много лет занимались виброакустической диагностикой на кораблях Военно-морского флота России. Основными преимуществами систем диагностики второго направления можно считать высокую достоверность результатов, получаемых с первого дня их использования, и отсутствие требований к диагностической подготовке пользователя.
Из анализа развития диагностики машин можно определить и основные его тенденции на ближайшее будущее. Так, на первом этапе развития оператор совмещал в себе функции как измерителя, так и эксперта. Затем появилась тенденция деления функций диагноста на две группы, выполняемые людьми с разной подготовкой. Одна из них заключалась в проведении диагностических измерений, другая - в трактовке получаемых результатов. Следующей тенденцией стала автоматизация измерений, объединяемых, например, одной системой мониторинга. И, наконец, последней из тенденций стала автоматизация функций эксперта. Очевидно, что основной отличительной чертой третьего этапа развития диагностики будет создание единых компьютерных систем мониторинга и диагностики без участия человека. Однако, подобные системы должны будут организованы таким образом, чтобы оператор-эксперт в любое время мог взять управление системой на себя. Важнейшей частью подготовки такого эксперта является освоение физических основ диагностики. Именно эти основы являются предметом анализа в рамках предложенных рекомендаций по диагностике узлов роторных машин.


2. СОПОСТАВЛЕНИЕ С МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКОЙ.

Анализ проблем технической диагностики показывает, что в них много общего с диагностикой человека по физиологическим параметрам. Следовательно, и подходы к решению этих проблем можно выбрать из тех, которые столетиями нарабатывались в медицине.
И в медицине, и в технике на начальном этапе развития все задачи решал один человек. Его зрение и слух являлись основными измерительными инструментами, а опыт определял качество диагноза. По мере развития средств измерений функции измерителя передавались приборам и обслуживающему их персоналу, как правило, не имеющему специальной диагностической подготовки. Постановку диагноза с учетом результатов выполненных измерений продолжал осуществлять специалист с фундаментальной диагностической подготовкой, имеющий, при необходимости, дополнительную специализацию по определенному виду органов (узлов). В настоящее время в медицине отчетливо проявляется тенденция объединения задач измерения и постановки диагноза уже на базе автоматизированной системы комплексной диагностики, не только выполняющей измерения, но и ставящей диагноз. Эта же тенденция начинает проявляться и в технической диагностике, но реальные системы автоматической диагностики поставляются на мировой рынок пока только несколькими фирмами-производителями, лидерами в развитии этого направления. В автоматизированной диагностике роторных машин одним из лидеров является ВАСТ, создающее такие системы совместно с рядом фирм США, Канады и Англии.
Многовековой опыт лежит в основе построения рациональной системы оказания массовой диагностической помощи в медицине. Организация работ по технической диагностике еще далека от рациональной. Во-первых , в технической диагностике пока не появились эксперты широкого профиля, которые за 15 минут могут установить причины типовой неисправности в 9 из 10 случаях, лишь в редких случаях обращаясь за консультацией к специалистам узкого профиля. Всю диагностику пока осуществляют эксперты высокой квалификации, затрачивая основное время на анализ типовых ситуаций. Во-вторых, еще не налажен массовый выпуск средств технической диагностики и, как следствие, их стоимость достаточно велика.
Для решения этих двух проблем, затрудняющих массовое диагностическое обслуживание технических устройств, необходимо прежде всего определиться со специализацией систем диагностики. В настоящее время специализация часто проводится по отраслям, чего практически нет в медицинской диагностике. Несмотря на то, что и у людей встречаются профессиональные заболевания, их диагностика проводится общими методами, лишь незначительно адаптированными к особенностям профессиональной деятельности. Очевидно, что специализация по отраслям не даст особых преимуществ и в технической диагностике. Совершенно другие результаты может дать специализация по типам диагностируемых технических устройств. Как и специализация медицинских приборов по органам и системам человека, специализация в технической диагностике по разным типам технических устройств просто необходима.
В настоящих рекомендациях излагаются методические основы диагностики и прогноза состояния роторных машин и их узлов, используемые специалистами ВАСТ для решения всей совокупности задач создания системы автоматической диагностики, заменяющей экспертов высокой квалификации при массовой диагностике машин. Разработанная ВАСТ в содружестве с рядом зарубежных фирм методика позволяет создать аналог самых совершенных систем массовой диагностики в медицине, обеспечивая решение следующих основных задач:

Основной проблемой технической диагностики, в отличие от медицинской, являются значительные практические сложности сбора необходимых статистических данных по влиянию дефектов на различные измеряемые параметры. В медицинской диагностике эти данные накапливались веками, а в технической диагностике, из-за высоких затрат на визуальную дефектацию технических устройств перед их уничтожением или капитальным ремонтом, таких данных крайне мало. Отработать алгоритмы диагностики в такой ситуации могут только фирмы, имеющие крупные заказы на подобные исследования. Именно такие заказы Военно-морского флота выполняли многие сотрудники ВАСТ на протяжении около тридцати лет, что и позволило им предложить ряд новых подходов к диагностике машин, заполнившим “вакуум” в общей методике диагностики зарождающихся дефектов и создать достаточно простой комплекс алгоритмов диагностики роторных машин для эксперта широкого профиля или заменяющего его пакета программ автоматической диагностики. И то, что весь этот комплекс построен на измерении и анализе вибрации без привлечения других видов сигналов, упрощает и удешевляет создаваемые на его основе системы диагностики.
В медицине главной целью диагностики становится профилактика заболеваний, которая эффективна только тогда, когда реально существуют и доступны каждому человеку профилактические обследования с возможностью обнаружения отклонений в здоровье и заболеваний на ранней стадии развития. Аналогом этого в технике является переход от обслуживания и ремонта всех типов технических устройств по регламенту к обслуживанию и ремонту по фактическому состоянию, определяемому по результатам периодической диагностики. Такая возможность для роторных машин, глубокая диагностика которых с помощью описываемых методик и разработанных по ним программ автоматической диагностики выполняется за время порядка 10-20 минут, уже существует. Основным фактором, сдерживающим ее широкое распространение, остается лишь существующее представление о высокой стоимости диагностических систем и их обслуживания при низкой достоверности результатов, если пользователь не является высококлассным экспертом. Но такое представление справедливо далеко не для всех систем. Реальный опыт эксплуатации разработанных ВАСТ совместно с VibroTek, Inc. систем диагностики показывает, что один оператор, не имеющий опыта диагностики, может решить вопрос перевода на ремонт и обслуживание по фактическому состоянию несколько сотен роторных машин. При этом стоимость системы диагностики много меньше одного процента стоимости диагностируемых машин. Кроме того оператор может перейти не только к обслуживанию и ремонту машин по фактическому состоянию, но и к планированию закупки запасных частей с момента обнаружения зарождающихся дефектов за несколько месяцев до возникновения аварийной ситуации.
Естественно, что экономическая эффективность подобных систем диагностики будет зависеть от выбора входящих в нее технических средств и от опыта пользователя, который, после приобретения навыков работы с системой, сможет поставить диагноз самостоятельно, по автоматически предоставленным ему данным даже в тех редких случаях, когда автоматический диагноз окажется неопределенным.


3. СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ.

В техническом обслуживании роторных машин вибрационный мониторинг и диагностика занимают особое место в силу своих возможностей обнаружения изменений состояния задолго до наступления аварийной ситуации. Системы вибрационного мониторинга и (или) вибрационной диагностики чаще всего заменяют всю совокупность средств внешнего контроля, если эти средства не входят в комплекс систем управления.
В силу исторических причин наибольшее развитие получили стационарные системы вибрационного мониторинга с определенной, годами отработанной структурой средств измерения и анализа вибрации. Поскольку перед этими системами ставилась задача достоверного обнаружения аварийной ситуации до того, как она станет необратимой, вопрос идентификации дефектов на ранней стадии развития, с целью планирования сроков и объемов ремонта для минимизации затрат, отходил на второй план. Задачей систем вибрационной диагностики, как стационарных, так и переносных, в отличие от систем мониторинга, является минимизация всех затрат, как на саму систему и ее обслуживание, так и на обслуживание и ремонт всей группы диагностируемых машин. При таком подходе “массового” диагностического обслуживания переносные системы диагностики имеют определенные преимущества, если они с высокой вероятностью обнаруживают большинство зарождающихся дефектов и позволяют наблюдать за их развитием. Такие системы, которые можно назвать системами мониторинга развития дефектов, дают максимальный экономический эффект при планировании обслуживания и ремонта машин, но могут быть недостаточно эффективны при определении момента наступления аварийной ситуации, когда в машине одновременно имеется несколько сильных дефектов.
Разные функции систем мониторинга и диагностики могут приводить к различиям в их структуре. Но, если системы мониторинга часто используются без средств диагностики, то в системы диагностики составной частью обычно входят средства мониторинга.

Pис.1. Портативные системы мониторинга и диагностики - на основе цифрового прибора для измерения и анализа вибрации, а также на основе персонального компьютера с соответствующими устройствами в виде двух дополнительных плат.

Первой из составных частей систем вибрационной диагностики являются средства измерения и анализа сигнала вибрации. Для роторных машин основным видом анализа сигналов является спектральный, легко реализуемый с помощью цифрового преобразования Фурье. Для измерения и анализа кроме датчиков вибрации используются либо цифровые приборы (анализаторы спектра), либо компьютеры, но в последнем случае они комплектуются дополнительными устройствами согласования с датчиками и преобразования сигнала в цифровую форму. Так, на рис.1 приведен внешний вид цифрового прибора для измерения и анализа вибрации, а также его аналога на основе персонального компьютера с соответствующими устройствами в виде двух дополнительных плат. Приведенный на рисунке прибор и его аналог производит ВАСТ, но подобные устройства с похожими характеристиками выпускает и ряд других фирм.
Иногда пользователю приходится устанавливать датчики вибрации в недоступные места стационарно, и в таких случаях он может либо вывести кабели в доступные места и в них измерять вибрацию прибором, либо объединить эти датчики в стационарную систему диагностики. Структура такой системы, выпускаемой ВАСТ, приведена на рис.2.

Рис. 2. Структура стационарной системы диагностики, состоящей из центральной диагностической станции - компьютера с пакетом программ управления, диагностики, отображения состояния оборудования, блоков усиления и коммутации, плат для преобразования сигналов в цифровую форму и датчиков вибрации.

Отличительной особенностью средств измерения и анализа вибрации, используемых ВАСТ в системах диагностики, является возможность спектрального анализа не только самого сигнала, но и колебаний его мощности, т.е. огибающей его компонент, предварительно выделенных из сигнала. Такая возможность, как будет показано в настоящих рекомендациях, необходима для глубокой диагностики многих узлов роторных машин.
Второй составной частью является компьютер с пакетом программ для вибрационного мониторинга. Ее задачами является хранение данных измерения вибрации, сравнение параметров составляющих вибрации с пороговыми значениями, определение тенденций изменения отдельных параметров вибрации, подготовка отчетных материалов и данных, необходимых эксперту или заменяющей его программе для постановки диагноза и прогноза. Эта часть системы диагностики строится обычно по общим для всех производителей и пользователей правилам, выработанным за многие годы.
Третья составная часть системы диагностики - интеллектуальная, обеспечивающая решение задачи идентификации дефектов и прогноза их развития по данным измерений и промежуточным материалам, подготовленным средствами мониторинга. В большинстве систем диагностики функции этой части выполняет эксперт со специальной диагностической подготовкой. Достаточно часто для повышения производительности ему предлагается использовать специальные экспертные программы. И лишь в редких случаях производители систем мониторинга предлагают заменить эксперта пакетом программ для автоматической диагностики машин.
Основным преимуществом систем диагностики ВАСТ и VibroTek, Inc. является включение в ее состав пакета программ для такого рода автоматической диагностики, обеспечивающего получение диагноза и прогноза с высокой достоверностью.
Естественно, что основное внимание в этих системах уделяется анализу высокочастотной вибрации, которая в отличие от низкочастотной возбуждается малыми по величине колебательными силами, возникающими еще в начальной стадии развития дефектов.
Последней составной частью систем диагностики можно считать средства профилактики и технического обслуживания. Они содержат средства как для общих процедур, например, балансировки роторов, замены смазки и т.п., так и специфические средства для каждого вида машин, порядок применения которых определяет производитель этих машин. Поскольку даже общие процедуры обслуживания имеют свою специфику, в настоящих рекомендациях порядок их выполнения не рассматривается, несмотря на то, что задачи балансировки решаются с помощью тех же технических средств, что и задачи вибрационного мониторинга. Особенности балансировки с помощью средств и программного обеспечения ВАСТ и VibroTek, Inc. изложены в других документах.


4. ОБУЧЕНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ.

ВАСТ выпускает системы автоматической диагностики узлов роторных машин по вибрации более пяти лет. Наибольшее распространение получили системы диагностики подшипников качения, которые успешно используются на десятках предприятий различных отраслей промышленности, не требуя от операторов диагностической подготовки. Но многие пользователи даже таких полностью автоматизированных систем обращаются с просьбами проводить их обучение физическим и практическим основам диагностики роторных машин, позволяющих им применять эти системы для решения более сложных задач и учитывать специфические особенности конкретных типов машин. Количество таких обращений стало резко расти после разработки автоматизированных систем диагностики других узлов роторных машин, где часть решений, обобщающих результаты диагностики, было возложено на оператора.
При создании нового поколения систем автоматического мониторинга и диагностики роторных машин совместно с рядом фирм Европы и Северной Америки, рассчитанных на массовое диагностическое обслуживание, наряду с техническими и экономическими вопросами, большое внимание уделялось и вопросам обучения и поддержки пользователей, позволяющим им уточнять результаты диагностики машин и в тех единичных случаях, когда автоматическая диагностика дает неоднозначные рекомендации.
Как показали маркетинговые исследования, переход на массовое диагностическое обслуживание машин и оборудования возможен при сокращении затрат на диагностику одной машины по крайней мере в 5-10 раз по сравнению с аналогичными затратами на диагностику, осуществляемую экспертами высокой квалификации. Достичь подобных результатов можно при решении следующих трех основных задач:

Все перечисленные задачи были успешно решены на этапе создания нового поколения систем мониторинга и диагностики.

Вопросы обучения пользователей таких систем и специалистов для их поддержки были разбиты на две основные группы. К первой, обязательной, отнесено обучение работе с системой. Такое обучение вполне может производиться самостоятельно, по прилагаемым к системе инструкциям по работе с приборами и программами, а также по контекстно выводимым программой справкам. Дополнительно ВАСТ и его представители проводят очное обучение, объемом от трех до пяти рабочих дней, как в представительствах ВАСТ, так и у заказчика, по желанию последнего.
Вопросы обучения специалистов по поддержке систем автоматической диагностики решается в несколько этапов. На первом этапе специалист самостоятельно изучает предложенные ниже методические рекомендации, параллельно работая с программами диагностики, в которых предусмотрена возможность ссылок на те диагностические признаки, которые использованы в программе для постановки конкретного диагноза. На втором этапе специалист направляет накопившиеся вопросы по линиям связи в группы поддержки ВАСТ и получает полные ответы, в том числе и по вопросам адаптации алгоритмов и программ под конкретные особенности машин пользователя. На третьем этапе он может обратиться к публикациям ВАСТ и VibroTek, Inc., например, в сети “Интернет”, а, при необходимости, прибыть на семинары по обмену опытом, или на курсы повышения квалификации, проводимые ВАСТ совместно с рядом институтов г. Санкт-Петербурга.
Следует отметить, что приведенные ниже рекомендации по диагностике не являются достаточно полными для того, чтобы самостоятельно создавать систему автоматической диагностики. В них не приводятся специфические особенности, необходимые для автоматизации диагностирования. Поэтому достоверность результатов диагноза и прогноза состояния, получаемых с помощью продукции ряда фирм, использующих настоящую методику как основу своих разработок, значительно ниже аналогичных показателей программ ВАСТ и VibroTek, Inc.


Copyright (с) 1996-2002, Азовцев, Барков, Баркова, все права защищены.
Копирование, перепечатка и распространение допускается только с разрешения авторов.

Полную версию (170 cтраниц) рекомендации для пользователей вы можете заказать по адресу:
Ассоциация ВАСТ,
Россия, 198207, C-Петербург, пр. Стачек, д. 140

e-mail: vibro@vast.spb.su
тел. в России: +7 (812) 327-5563

Вернуться на Статьи,публикации, описания