Конверсионные технологии для механика!


Программа подготовки №2.

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ И ДИАГНОСТИКА МАШИН. (составлена по международной программе аттестации специалистов в области Condition monitoring по стандарту ISO 18436).

Длительность обучения - 104 (72) часа. В случае успешного окончания обучения выдается свидетельство (104 часа) или удостоверение (72 часа) о повышении квалификации.

Введение. История развития мониторинга состояния машин и оборудования как совокупности пассивных методов неразрушающего контроля. Превентивная диагностика, как основное направление мониторинга для перехода на обслуживание и ремонт машин и оборудования по фактическому состоянию.

Тема 1. Основы диагностики.

Техническая диагностика. Назначение и задачи технической диагностики. Основной принцип технической диагностики. Терминология. Диагностический признак и диагностический параметр. Диагностический симптом. Алгоритмы распознавания, диагностические модели, правила принятия решений. Оптимизация контролируемых параметров и совокупности идентифицируемых неисправностей. Выбор диагностических признаков. Определение границ состояний. Сопоставление признаков, учет косвенной информации. Идентификация вида повреждения, определение степени его развития. Методы технического обслуживания: реактивные, планово предупредительные, по фактическому состоянию, проактивные. Функциональная и тестовая диагностика. Основные методы прогноза технического состояния. Действующие стандарты. Вибродиагностика. Вибрация как основной вид диагностического сигнала для вращающегося оборудования. Вибрационный контроль и мониторинг. Методология обнаружения зарождающихся и развитых дефектов. Возможные состояния оборудования. Параметрическая диагностика. Диагностика неисправностей. Превентивная диагностика - основа перехода на обслуживание и ремонт машин и оборудования по фактическому состоянию. Отказы и дефекты, их связь с вибрацией. Основные правила вибрационной диагностики. Экономическая эффективность внедрения средств вибродиагностики. Методика перехода с обслуживания машин по регламенту на их обслуживание и ремонт по фактическому состоянию. Пассивные методы неразрушающего контроля и диагностики. Диагностика по тепловому излучению. Диагностика по току приводного двигателя. Особенности использования акустической эмиссии материала, утечек и трения в задачах контроля состояния и диагностики машин и оборудования. Возможности контроля состояния по параметрам смазки.

Тема 2. Основы вибрации.

Физические основы вибрации механических систем. Основные источники вибрации, особенности ее распространения. Механические колебания: вибросмещение, виброскорость и виброускорение. Период и частота колебаний. Величины механических колебаний: пиковое, среднеквадратическое, среднее, размах, пик-пик, пикфактор. Роторный агрегат как колебательная система. Свободные, вынужденные, параметрические и автоколебания. Синхронные и несинхронные колебания. Продольные, поперечные и крутильные колебания. Собственная частота, явление резонанса. Критические частоты вращения оборудования. Колебательные силы, жесткости, демпфирование. Периодическая, случайная и импульсная вибрация. Вибрация механического, электромагнитного и аэрогидродинамического происхождения. Представление вибрации в частотной и временной областях. Векторные представления вибрации, фаза колебаний. Свойства и особенности распространения низкочастотной, среднечастотной, высокочастотной и ультразвуковой вибрации. Единицы измерения вибрации. Нормативная база по вибрационному контролю машин и оборудования. Линейные и логарифмические единицы измерения. Соотношения между единицами измерения виброперемещения, виброскорости и виброускорения. Международные стандарты ИСО, действующие ГОСТы. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся и невращающихся частях. Области применения стандартов, требуемые режимы работы машин и оборудования, классификация машин по их типу, номинальной мощности или высоте вала, жесткости опорной системы. Понятия "жесткой" и "податливой" опоры. Контрольные точки измерения. Оценка состояния, виды порогов. Зоны состояний.

Тема 3. Измерение вибрации, сбор данных.

Методы и технические средства измерения вибрации. Кинематический и динамический принципы измерения. Понятия "абсолютная" и "относительная" вибрация. Средства измерений. Амплитудная, амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики измерительных преобразователей. Динамический диапазон, отношение сигнал/шум. Датчики вибрации: проксиметры, велосиметры, акселерометры. Их основные характеристики и свойства. Области их применения. Погрешности измерения. Метрологическое обеспечение. Калибровка датчиков. Контроль их функционирования. Способы крепления датчиков. Собственная частота колебаний установленного датчика. Диапазон рабочих частот, максимальная и минимальная частота сигнала, период выборки. Бесконтактные датчики. Датчики оборотов: оптические, токовихревые, электромагнитные. Синхронизация. Электронные устройства согласования. Предусилители заряда, тока и напряжения. Основные требования к средствам измерения вибрации. Многоканальные измерения. Сбор данных. Планирование измерений и испытаний. Подготовка точек измерения. Методы испытаний. Контрольные измерения на работающем агрегате, специальные диагностические измерения работающего оборудования, обследование остановленного агрегата. Формы представления данных. Конфигурирование оборудования. Загрузка/выгрузка данных в базу данных на компьютере. Базы данных, работа с базой данных. Признаки ошибочных измерений.

Тема 4. Анализ и обработка сигналов вибрации.

Сигналы вибрации. Виды сигналов: гармонические, полигармонические, квазиполигармонические сигналы. Амплитудно-модулированные сигналы и сигналы с угловой модуляцией. Импульсные сигналы, биения, случайные сигналы. Случайные амплитудно-модулированные сигналы. Анализ сигналов. Форма сигнала вибрации. Измерение пикового и среднеквадратичного значений вибрации. Статистический анализ. Фильтрация сигналов, низкочастотная, высокочастотная, полосовая, следящая (синхронная). Октавный, полуоктавный и третьоктавный фильтры. Спектральный анализ периодических и непериодических сигналов. Последовательный и параллельный анализ сигналов. Особенности цифровых методов анализа сигналов. Аналого-цифровое преобразование. Аналоговая выборка, цифровая выборка. Алайзинг. Антиалайзинговые фильтры. Быстрое преобразование Фурье (БПФ), цифровые фильтры. Временные окна - прямоугольное, Ханнинга, трапециидальное. Ширина полосы спектра, частотное расширение. Усреднение линейное, синхронное и экспоненциальное, динамический диапазон, отношение сигнал/шум. Спектральные маски. Выделение огибающей. Амплитудное детектирование. Преобразование Гильберта. Спектральный анализ огибающей высокочастотной вибрации. Кепстральный анализ сигналов вибрации. Графическое отображение сигналов и результатов их анализа. Орбиты движения валов. Анализ многомерных сигналов. Технические средства анализа вибрации. Виброметры, виброанализаторы (октавные, третьоктавные, узкополосные), переносные (off-line) и стационарные (on-line). Виртуальные приборы. Основные требования к средствам анализа вибрации. Системы вибрационного мониторинга. Базы данных, уплотнение баз данных.

Тема 5. Особенности вибрации машин и их узлов.

Вибрация подшипников качения и скольжения. Вибрация зубчатых и других видов механических передач. Вибрация вала (ротора) в подшипниках. Вибрация рабочих колес. Вибрация трубопроводов и конструкций. Особенности вибрации электрических машин, насосов, вентиляторов, паровых и газовых турбин, компрессоров, машин возвратно-поступательного действия. Особенности вибрации технологического оборудования, оборудования прокатных станов и бумагоделательных машин, станков и др.

Тема 6. Контроль и мониторинг.

Методы контроля и мониторинга. Создание и ведение компьютерной базы данных. Выбор объектов и средств вибрационного контроля, разработка программы контроля. Установка уровня предупреждения в узкой полосе частот и для огибающей сигнала. Установка базовой линии, отслеживание изменений. Графический анализ данных. Построение трендов. Выявление неисправного состояния. Технические и программные средства контроля и мониторинга. Структура простейшей переносной системы вибрационного контроля. Технические и программные средства вибрационного мониторинга. Стационарные системы вибрационного мониторинга. Основные требования, предъявляемые к средствам измерения, анализа вибрации, контроля и мониторинга. Требования к программному обеспечению для мониторинга. Маршрутные измерения, использование штрих-кодов. Передача маршрутов и сброс данных по стандартным линиям связи.

Тема 7. Обнаружение и идентификация неисправностей.

Поиск дефектов по спектрам вибрации. Гармонические ряды, боковые составляющие, среднеквадратические значения случайной вибрации. Анализ временной формы и статистических характеристик сигнала вибрации, возможности идентификации дефектов и неисправностей. Орбиты, пикфактор, крестфактор, куртоз, моменты распределения. Резонансы, критические скорости, пиковая вибрация. Поиск дефектов по форме и спектрам огибающей вибрации. Глубина модуляции вибрации в широкой полосе частот, спектральные компоненты огибающей. Требования к диагностическим системам с анализом спектров огибающей случайной вибрации. Обнаружение и анализ дисбаланса, резонансов и критических частот. Обнаружение дефектов сопряжения и ослабления соединений. Обнаружение дефектов узлов трения. Поиск дефектов подшипников качения и скольжения. Обнаружение автоколебаний. Обнаружение дефектов механических передач и электрических машин. Обнаружение дефектов рабочих колес и нарушений потока жидкости (газа). Обнаружение дефектов с разделением периодических, ударных и случайных составляющих вибрации с использованием синхронного анализа и вейвлет-анализа. Требования к техническим средствам диагностики и прогноза изменения технического состояния машин и оборудования. Особенности построения программного обеспечения для автоматического обнаружения и идентификации дефектов и неисправностей.

Тема 8. Вибрационные испытания и тестовая диагностика.

Входной (выходной) контроль состояния. Методы контроля. Поиск дефектов изготовления и монтажа. Технические условия и стандарты. Составление отчетов и электронных паспортов. Тестовая диагностика. Определение собственных частот при ударном возбуждении колебаний. Передаточные функции. Оценка демпфирования. Анализ переходных процессов. Возбуждение гармонических и стационарных случайных колебаний. Фазовые соотношения, когерентность, формы колебаний. Особенности поперечных, продольных и крутильных колебаний. Модальный анализ. Диагностика линии вала в процессе балансировки роторов.

Тема 9. Определение величины дефекта.

Оптимизация контролируемых параметров и совокупности идентифицируемых неисправностей и дефектов. Выбор диагностических признаков. Определение границ состояний по форме и спектрам вибрации и тока, по другим диагностическим признакам и параметрам. Статистические методы построения диагностических моделей. Сопоставление признаков, учет косвенной информации. Идентификация вида повреждения, определение степени его развития. Долгосрочный прогноз состояния. Построение трендов по результатам анализа ретроспективных данных. Статистическое распознавание.

Тема 10. Виброналадка.

Особенности колебаний системы "ротор-подшипники". Основные характеристики ротора. Виды неуравновешенности. Свойства колебательной системы ротор - подшипники. Жесткость подшипников. Критические скорости вращения ротора. Виды несоосности роторов. Нецентробежные силы механической, электромагнитной и гидроаэродинамической природы, действующие в машинах на частоте вращения ротора. Особенности колебаний ротора при дефектах линии вала. Определение величины дисбаланса. Обнаружение эксцентриситетов зазора, задеваний. Обнаружение статической и динамической расцентровок валов, других дефектов линии вала. Обнаружение дефектов опор и фундаментных конструкций. Центровка валов. Методы измерения несоосности. Ограничения по точности. Поиск мягкой лапы. Расчет корректирующих действий. Учет тепловых деформаций, разноразмерности и износа подшипников. Требования к средствам измерения несоосности и расчета корректирующих прокладок. Преимущества использования лазерных измерительных индикаторов. Балансировка машин. Виды неуравновешенности: статическая и моментная. Точность балансировки. Требования к остаточной неуравновешенности. Балансировка роторов на балансировочных станках. Особенности балансировки роторов в собственных опорах. Необходимость балансировки машины в условиях эксплуатации. Учет влияния теплового дисбаланса и дефектов муфт при балансировке. Особенности балансировки многорежимных машин и машин на закритических частотах вращения ротора. Влияние дефектов машины - источников нецентробежных сил с частотой вращения на процесс и результат балансировки. Влияние погрешностей измерений и ошибок оператора на эффективность балансировки. Измерительные приборы и программы для балансировки машин в условиях эксплуатации. Требования к измерительным приборам. Повышение точности и достоверности измерений при использовании современных измерительных приборов. Дополнительные виды обработки вибрационных сигналов, необходимые для диагностики машины в процессе балансировки. Требования к программам для балансировки машин в условиях эксплуатации. Возможности современных вычислительных средств по повышению эффективности и снижению трудоемкости и финансовых затрат при проведении балансировки. Вспомогательные программы. Другие методы снижения вибрации. Снижение колебательных сил в источнике. Изменение механических свойств колебательной системы. Демпфирование резонансов. Виброизоляция. Вибропоглощение. Резонансные методы борьбы с низкочастотной вибрацией.

Тема 11. Отчетная документация.

Составление отчета по результатам контроля состояния. Отчет по результатам диагностики и прогноза. Электронный паспорт машины.

Тема 12. Практические занятия.

Работа с портативным комплексом вибрационного контроля и мониторинга. Конфигурирование оборудования. Определение точек контроля. Формирование маршрутов. Проведение измерений для общего и специального мониторинга, сброс данных в базу. Графический анализ результатов измерений, сравнение с порогами, определение возможных причин повышенной вибрации и дефектов. Работа с портативным комплексом автоматической диагностики. Составление маршрута, проведение измерений, диагностика по результатам измерений. Диагностика подшипников качения и зубчатых передач. Превентивная диагностика машин и их узлов по базам данных измерений вибрации на различных предприятиях. Формирование отчетов и рекомендаций. Работа со средствами тестовой диагностики. Возбуждение и анализ собственных колебаний. Поиск резонансов и определение коэффициентов затухания. Измерение АЧХ и ФЧХ машины и фундаментных конструкций в режиме выбега. Составление отчета. Работа с системой центровки валов. Подготовка системы к измерениям. Определение несоосности валов. Поиск мягкой лапы. Расчет корректирующих действий. Учет тепловых расширений. Составление отчета. Балансировка ротора в собственных опорах. Изучение программы балансировки. Выбор точек контроля вибрации. Измерение низкочастотной вибрации машины, определение ожидаемого эффекта от балансировки. Оценка пробной массы, измерение амплитуд и фаз вибрации в контрольных точках машины после пробных пусков. Расчет и установка корректирующих масс. Определение эффективности балансировки, диагностика линии вала и оценка необходимости повторного цикла балансировки. Составление и вывод отчета.

Обучение:
Главная страница    Программы и курсы
Copyright (с)2005 Ассоциация ВАСТ, все права защищены.