تصميم وتنفيذ نظام مراقبة للآلات الدوارة بالاعتماد على برنامج LabVIEW

الباحث

سحر علي عايد

المشرف

طارق محمد حمزة - جمال عبد الكريم محمد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Condition monitoring;Rotating machines;LabVIEW;Vibration analysis

يعد اكتشاف العطل وتشخيصه مفيدًا لتحسين وضمان سلامة تشغيل الماكينة ، مما يؤدي إلى زيادة االانتاجية وكفاءة العملية ، فضلا عن الفوائد مثل انخفاض تكاليف التشغيل ¢ وإطالة عمر الماكينة ، وزيادة وقت التشغيل. و السبب الاكثر انتشارا هو انهيار الالات. تعتبر المحامل من العناصر الاساسية في الالات الدوارة. تحدث اهتزازات النظام بسبب وجود هذه المكونات ٠، والتي تحدث أثناء التشغيل العادي وفي حالات الاعطال, المجرى الخارجي ¢ وأعطال المضمار الداخلي ، وأعطال عنصر التدحرج ¢ وأعطال القفص ¢ والاختلالات ، والاختلالات المحاذاة ، وما إلى ذلك. نتيجة لذلك ¢ يتم استخدام تحليل االاهتزاز بشكل متكرر لمراقبة عمل الالات الدوارة ، ونتيجة لذلك ، لتحديد عيوب النظام تهدف هذه الدراسة إلى تنفيذ الصيانة القائمة على الظروف على الالة الدوارة ، من خلال اعتماد تحليل طيف الاهتزاز وهو تقنية صيانة تنبؤية. إنه يلغي الفتح غير الضروري للمعدات مع توفير كبير في موارد الموظفين. في هذا العمل © تمت دراسة الاهتزازات في النظام الحامل الدوار لحالتين محملتين مع وبدون عيب . تتكون بيانات الاهتزاز التي تم التقاطها واستخدامها في التحديد والتحقق من REB- القناة الهوائية الداخلية والخارجية وعيب القفص ¢ مع حالة بدون تزييت لحالتين تمثل الاولى الحالة الطبيعية للمحمل لخمس سرعات تشغيل مختلفة 0 ، 500 ، 1000 ٠، 1500 ، 2000 دورة في الدقيقة .المكونات الرئيسية لنظام قياس الاهتزاز هي المستشعرات ¢ Sale مقاييس التسارع أو محولات الإزاحة مع تكييف الإشارة المرتبط ، ونظام الحصول على البيانات مع القدرة على أخذ عينات متعددة من القنوات في وقت واحد بسرعة كافية لالتقاط الترددات ذات الأهمية مع مشغل خارجي للتزامن مع التدوير الآلية ، وبرمجيات التحليل القادرة على معالجة الاشارات المقاسة في المجال الزمني أو التردد واستخراج القيم المميزة ذات الأهمية. نتائج الاهتزاز التي تم الحصول عليها بواسطة نظام مصنّع بواسطة مستشعرات مركبة على أقواس تحمل للمحرك وأعمدة الإدارة. هذه المستشعرات متصلة ب 2560 Arduino aSaemega type دقيق والتي ترسل بيانات الاهتزاز إلى الكمبيوتر المحمول لعرضها في برنامج عرض المختبر. أظهرت النتائج بشكل عام أنه مع زيادة سرعة الدوران يزداد مستوى الاهتزاز. أيضا عند حدوث عيب في محمل الكرة ، يتم ارتفاع بقيمة الاهتزاز بشكل واضح. أظهرت الدراسة أيضا أن قياس الاهتزاز في المحمل الكروي يمكن استخدامه ككاشف للخلل في النظام لكل من محامل الكرة السليمة وغير الصحية. حيث يكون من الممكن الكشف عن عيب محمل الكرة من خلال الإشارة إلى مستوى الاهتزاز الأقصى في محمل الكرة. وأظهرت المقارنة بين الحالة الصحية وغير الصحية أن الاهتزاز غير الصحي أكثر من الحالة الصحية كلما زادت السرعة ، زاد معدل الاهتزاز. وكان أعلى معدل اهتزاز لحالات العيوب المختارة في الحالة بدون تزييت. حيث زادت نسبة الاهتزاز 90-83 ./يتبعه أدنى اهتزاز في حالة خطأ القفص. حيث زيادة نسبة السعة. 97-71 /بالنسبة لحالة خلال المضمار الداخلي حيث تزداد نسبة السعة 94-33 .“كان أعلى اهتزاز بعد الحالتين السابقتين ، يليه خطأ السباق الخارجي Sil معدل اهتزاز حيث زادت نسبة السعة 95-20.

Greater productivity and process efficiency are the results of fault detection and diagnosis, which also has other advantages like lower operating expenses, longer machine life, and increased operational uptime. For rotary machines, bearings are essential components. One of the most common reasons of rotary machines' failure is bearing failure. These components contribute to system vibrations, which happen both while the system is functioning correctly and when there is a failure such (external raceway faults, internal raceway faults, rolling element faults, cage faults, imbalances, misalignments, and so on). Therefore, vibration analysis is widely used to track the performance of rotating equipment and, as a consequence, to spot systemic problems. With the use of the predictive maintenance technique known as vibration spectrum analysis, this study intends to perform condition-based maintenance on rotating machines. With significant staff resource savings, it prevents pointless equipment opening. This thesis examines the rotor-bearing system's vibrations in two bearing states (with and without defect). The vibration data that was acquired and used for determination and validation included rolling element bearing (REB)-outer, inner, and cage faults, with cases without lubrication for two cases, one representing the bearing's normal state at five different operating speeds: 0, 500, 1000, 1500, and 2000 rpm. The second cases representing abnormal cases (with ball bearing defects) at same condition of normal cases. Four types of defects experimented in this work (inner race defect, outer race defect, cage defect, and ball bearing without greasing). The most crucial parts of a vibration measurement system are the sensors. Typically, they consist of displacement or accelerometer transducers with associated signal conditioning, a data acquisition system that can sample a number of channels simultaneously and quickly enough to capture the frequencies of interest with an external trigger to synchronize with the rotating mechanism, and analysis software that can process the measured signals in the time or frequency domain and extract the relevant characteristic values. There sensors installed on the bearing brackets of the drive and system driven shafts to provide the vibration results. They are linked to an Arduino mega 2560 type microcontroller to transmits vibration data to a laptop to be displayed in lab view software. Also, to send signals to the relay to cut the electrical circuit when the amplitude value of vibration exceeds acceptable value. According to the results, vibration level normally rises as spinning speed does. Additionally, the vibration is obviously increased when a ball bearing failure occurs. It is shown that monitoring ball bearing vibration can help to find system problems in both healthy and unhealthy ball bearings. The greatest amount of ball bearing vibration may be used to identify a ball bearing issue. A comparison of the healthy and unhealthy situations is used to show that the vibration occurring in the unhealthy case is larger than the healthy one. It is found that the rate of vibration increases with rotating speed. And the condition without lubrication, where the amplitude rising ratio is around 83–90%, had the bigger rate of vibration for the fault cases that were chosen. The lowest vibration occurs next in the case of the cage fault, where the amplitude rising ratio rises to 71-97%, while the amplitude growing ratio for the inner race defect condition is 33-94%. After the first two examples, it had the maximum vibration, followed by the outer race defect, which had the lowest vibration rate and an amplitude rising ratio of 20–95%.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب