الصيانة المسبقة للآلات الدوارة باستخدام الاهتزاز وتكلم الأشياء: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

تواجه الآلات الدوارة مثل توربينات الرياح ، والتوربينات المائية ، والمحركات الحثية ، إلخ ، أنواعًا مختلفة من البلى. معظم هذه الأعطال والبلى ناتجة عن الاهتزازات غير الطبيعية بالجهاز. غالبًا ما يتم تشغيل هذه الآلات في ظروف الخدمة الشاقة وبأدنى حد من التعطل. العيوب الرئيسية التي تحدث في هذه هي التالية

• القوى الشعاعية والماسية غير المنتظمة.
• سلوك ميكانيكي غير منتظم.
• أخطاء المحمل وقضيب الدوار وأعطال الحلقة الطرفية في حالة تحريض قفص السنجاب
• أعطال المحرك الثابت وفجوة الهواء اللامركزية في الدوارات.

يمكن أن تؤدي هذه الاهتزازات غير المنتظمة إلى تدهور أسرع للآلة. الضوضاء ويمكن أن تؤثر على السلوك الميكانيكي للآلة. يوفر تحليل اهتزاز الماكينات والصيانة التنبؤية فحصًا تفصيليًا لاكتشاف وموقع وتشخيص الأعطال في الآلات الدوارة والترددية باستخدام تحليل الاهتزاز. في Instructable ، سنستخدم مستشعر الاهتزاز اللاسلكي للتغلب على هذه المشكلة. هذه المستشعرات عبارة عن مستشعرات من الدرجة الصناعية وتم نشرها بنجاح في العديد من التطبيقات مثل التحليل الهيكلي للبنى التحتية المدنية ، وتحليل اهتزاز توربينات الرياح ، وتحليل اهتزاز التوربينات المائية. سنقوم بتصور وتحليل بيانات الاهتزاز في Thing Speak. هنا سوف نعرض ما يلي.

• أجهزة استشعار لاسلكية للاهتزاز ودرجة الحرارة.
• تحليل الاهتزازات باستخدام هذه المستشعرات.
• تجميع البيانات باستخدام جهاز بوابة لاسلكية
• إرسال بيانات الاهتزاز إلى منصة Thing Speak IoT باستخدام Thing Speak MQTT API.

الخطوة 1: مواصفات الأجهزة والبرامج

مواصفات البرنامج

• حساب ThingSpeak
• اردوينو IDE

مواصفات الأجهزة

• ESP32
• جهاز استشعار درجة الحرارة والاهتزاز اللاسلكي
• مستقبل Zigmo Gateway

الخطوة 2: إرشادات للتحقق من الاهتزاز في الآلات الدوارة

كما هو مذكور في آخر تعليمات "تحليل الاهتزاز الميكانيكي لمحركات الحث". هناك بعض الإرشادات التي يجب اتباعها من أجل فصل الاهتزاز الذي يحدد الخطأ والخطأ. لأن التردد القصير لسرعة الدوران هو واحد منهم. ترددات سرعة الدوران مميزة لأعطال مختلفة.

• 0.01 جرام أو أقل - حالة ممتازة - الجهاز يعمل بشكل صحيح.
• 0.35 جرام أو أقل - بحالة جيدة. الآلة تعمل بشكل جيد. لا يلزم اتخاذ أي إجراء ما لم يكن الجهاز صاخبًا. يمكن أن يكون هناك خطأ غريب الأطوار الدوار.
• 0.75 جرام أو أكثر - حالة خشنة - تحتاج إلى فحص المحرك ، فقد يكون هناك خطأ غريب الأطوار في الدوار إذا كانت الآلة تُحدث ضوضاء كثيرة.
• 1 جم أو أكثر - حالة شديدة الخشونة - يمكن أن يكون هناك عطل شديد في المحرك. قد يكون العطل ناتجًا عن خطأ تحمل أو ثني الشريط. تحقق من الضوضاء ودرجة الحرارة
• 1.5 جرام أو أكثر - مستوى الخطر - الحاجة إلى إصلاح أو تغيير المحرك.
• 2.5 جرام أو أكثر - مستوى شديد - قم بإيقاف تشغيل الماكينة على الفور.

الخطوة 3: الحصول على قيم مستشعر الاهتزاز

قيم الاهتزاز التي نحصل عليها من المستشعرات هي بالميلس. هذه تتكون من القيم التالية.

قيمة جذر متوسط المربع - جذر متوسط القيم التربيعية على طول جميع المحاور الثلاثة. يمكن حساب قيمة الذروة إلى الذروة على شكل

قيمة الذروة إلى الذروة = قيمة RMS / 0.707

• الحد الأدنى للقيمة- الحد الأدنى للقيمة على طول المحاور الثلاثة
• القيم القصوى- قيمة الذروة إلى الذروة على طول جميع المحاور الثلاثة. يمكن حساب قيمة RMS باستخدام هذه الصيغة

قيمة RMS = قيمة الذروة إلى الذروة × 0.707

في وقت سابق عندما كان المحرك في حالة جيدة ، حصلنا على قيم تبلغ حوالي 0.002 جرام. ولكن عندما جربناها على محرك معيب ، كان الاهتزاز الذي فحصناه يتراوح بين 0.80 جرامًا و 1.29 جرامًا. تعرض المحرك المعيب لدوار غريب الأطوار. لذلك ، يمكننا تحسين تحمل الخطأ للمحرك باستخدام مستشعرات الاهتزاز.

الخطوة 4: إعداد شيء الكلام

لنشر قيم درجة الحرارة والرطوبة الخاصة بنا على السحابة ، فإننا نستخدم ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak هي عبارة عن منصة إنترنت الأشياء. ThingSpeak هي خدمة ويب مجانية تتيح لك جمع بيانات المستشعر وتخزينها في السحابة. MQTT هو بروتوكول شائع يستخدم في أنظمة إنترنت الأشياء لتوصيل أجهزة وأجهزة استشعار منخفضة المستوى. يستخدم MQTT لتمرير الرسائل القصيرة من وسيط. أضاف ThingSpeak مؤخرًا وسيط MQTT حتى تتمكن الأجهزة من إرسال رسائل إلى ThingSpeak. يمكنك اتباع الإجراء لإعداد قناة ThingSpeak من هذا المنشور

الخطوة 5: نشر القيم على حساب ThingSpeak

MQTT هي بنية نشر / اشتراك تم تطويرها بشكل أساسي لتوصيل النطاق الترددي والأجهزة المقيدة بالطاقة عبر الشبكات اللاسلكية. إنه بروتوكول بسيط وخفيف الوزن يتم تشغيله عبر مآخذ TCP / IP أو WebSockets. يمكن تأمين MQTT عبر WebSockets باستخدام SSL. تتيح بنية النشر / الاشتراك دفع الرسائل إلى أجهزة العميل دون الحاجة إلى قيام الجهاز باستقصاء الخادم باستمرار.

العميل هو أي جهاز يتصل بالوسيط ويمكنه نشر الموضوعات أو الاشتراك فيها للوصول إلى المعلومات. يحتوي الموضوع على معلومات التوجيه الخاصة بالوسيط. كل عميل يريد إرسال رسائل ينشرها لموضوع معين ، وكل عميل يريد استقبال الرسائل يشترك في موضوع معين

انشر واشترك باستخدام ThingSpeak MQTT

• النشر على قنوات تغذية القناة / "channelID" / publish / "WriteAPIKey"

• النشر في مجال معين

  قنوات /

  "channelID" / publish /field / "fieldNumber" / "fieldNumber"

• اشترك في مجال القناة

  قنوات /

  "channelID" / Subscribe / "format" / "APIKey"

• اشترك في موجز القناة الخاصة

  قنوات /

  معرف القناة

  / اشتراك / حقول / "fieldNumber" / "تنسيق"

• اشترك في جميع مجالات القناة. قنوات /

  "معرف القناة"/

  الاشتراك / الحقول /

  fieldNumber

  /"مفتاح API"

الخطوة 6: تصور بيانات المستشعر على ThingSpeak

الخطوة 7: إشعار البريد الإلكتروني للتنبيه بالاهتزاز

نحن نستخدم تطبيقات IFTTT لإعطاء تقرير عن الطقس في الوقت الحقيقي إشعارًا بالبريد الإلكتروني للمستخدم. لمزيد من المعلومات حول إعداد IFTTT ، يمكنك تصفح هذه المدونة. لذلك ، قمنا بتنفيذها من خلال ThingSpeak. نحن نرسل إشعارًا بالبريد الإلكتروني إلى المستخدم متى حدث تغيير في درجة الحرارة في الجهاز. سيؤدي ذلك إلى إرسال إشعار بالبريد الإلكتروني "يا له من يوم جميل". كل يوم في حوالي الساعة 10:00 صباحًا (IST) ، سنتلقى إشعارًا بالبريد الإلكتروني

الخطوة 8: الكود العام

يمكن العثور على البرنامج الثابت لهذا الإعداد في مستودع GitHub هذا