ვიბრაციისა და სათქმელის გამოყენებით მბრუნავი მანქანების წინასწარი მოვლა: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

მბრუნავი მანქანები, როგორიცაა ქარის ტურბინები, ჰიდროტურბინები, ინდუქციური ძრავები და ა. ამ ხარვეზებისა და ცვეთის უმეტესობა გამოწვეულია მოწყობილობის არანორმალური ვიბრაციით. ეს მანქანები ხშირად მუშაობენ მძიმე სამუშაოების დროს და მინიმალური გათიშვის დროს. ძირითადი ხარვეზები, რომლებიც წარმოიქმნება მათში, არის ქვემოთ

• არარეგულარული რადიალური და ტანგენციალური ძალები.
• არარეგულარული მექანიკური ქცევა.
• ტარების ხარვეზები, როტორის ბარი და ბოლო რგოლის ხარვეზები ციყვის გალიის ინდუქციის შემთხვევაში
• საავტომობილო სტატორის გაუმართაობა და ჰაერის უფსკრული ექსცენტრიულობა როტორებში.

ამ არარეგულარულმა ვიბრაციამ შეიძლება გამოიწვიოს აპარატის უფრო სწრაფი დეგრადაცია. ხმაური და შეიძლება გავლენა იქონიოს აპარატის მექანიკურ ქცევაზე. მანქანების ვიბრაციის ანალიზი და პროგნოზირებადი მოვლა უზრუნველყოფს ვიბრაციის ანალიზის გამოყენებით მბრუნავ და მოძრავ დანადგარებში ხარვეზების გამოვლენის, ადგილმდებარეობისა და დიაგნოზის დეტალურ გამოკვლევას. ამ ინსტრუქციაში ჩვენ ვიყენებთ უკაბელო ვიბრაციის სენსორს ამ პრობლემის დასაძლევად. ეს სენსორები არის ინდუსტრიული ხარისხის სენსორები და წარმატებით იქნა გამოყენებული ბევრ პროგრამაში, როგორიცაა სამოქალაქო ინფრასტრუქტურის სტრუქტურული ანალიზი, ქარის ტურბინის ვიბრაციის ანალიზი, ჰიდროტურბინის ვიბრაციის ანალიზი. ჩვენ ვიზუალიზებთ და გავაანალიზებთ ვიბრაციის მონაცემებს Thing Speak– ში. აქ ჩვენ ვაჩვენებთ შემდეგს.

• უკაბელო ვიბრაციის და ტემპერატურის სენსორები.
• ვიბრაციის ანალიზი ამ სენსორების გამოყენებით.
• მონაცემთა შეგროვება უკაბელო კარიბჭის მოწყობილობის გამოყენებით
• ვიბრაციის მონაცემების გაგზავნა Thing Speak IoT პლატფორმაზე Thing Speak MQTT API გამოყენებით.

ნაბიჯი 1: აპარატურის და პროგრამული უზრუნველყოფის სპეციფიკაციები

პროგრამული უზრუნველყოფის სპეციფიკაცია

• ThingSpeak ანგარიში
• Arduino IDE

აპარატურის სპეციფიკაცია

• ESP32
• უკაბელო ტემპერატურისა და ვიბრაციის სენსორი
• ზიგმოს კარიბჭის მიმღები

ნაბიჯი 2: სახელმძღვანელო მითითებები მბრუნავ მანქანებში ვიბრაციის შესამოწმებლად

როგორც აღინიშნა ბოლო სასწავლო "ინდუქციური ძრავების მექანიკური ვიბრაციის ანალიზი". არსებობს გარკვეული სახელმძღვანელო მითითებები, რომლებიც უნდა დაიცვან, რათა მოხდეს ვიბრაციის დეფექტისა და ხარვეზის გამოყოფა. მოკლე ბრუნვის სიჩქარის სიხშირე ერთ -ერთი მათგანია. ბრუნვის სიჩქარის სიხშირეები დამახასიათებელია სხვადასხვა ხარვეზებისთვის.

• 0.01 გ ან ნაკლები - იდეალურ მდგომარეობაში - მანქანა მუშაობს გამართულად.
• 0.35 გ ან ნაკლები - კარგ მდგომარეობაში. მანქანა მუშაობს გამართულად. არანაირი მოქმედება არ არის საჭირო, თუ მანქანა არ არის ხმაურიანი. შეიძლება არსებობდეს როტორის ექსცენტრისიულობის ბრალი.
• 0.75 გ ან მეტი - უხეში მდგომარეობა - საჭიროა ძრავის შემოწმება, შეიძლება იყოს როტორის ექსცენტრიულობის ბრალი, თუ მანქანა ძალიან ბევრ ხმაურს გამოსცემს.
• 1 გ ან მეტი - ძალიან მძიმე მდგომარეობა - შეიძლება იყოს სერიოზული გაუმართაობა ძრავაში. გაუმართაობა შეიძლება გამოწვეული იყოს ტარების ბრალით ან ბარის მოხრით. შეამოწმეთ ხმაური და ტემპერატურა
• 1.5 გ ან მეტი- საფრთხის დონე- საჭიროა ძრავის შეკეთება ან შეცვლა.
• 2.5 გ ან მეტი -მძიმე დონე -დაუყოვნებლივ გამორთეთ მანქანა.

ნაბიჯი 3: ვიბრაციის სენსორის მნიშვნელობების მიღება

ვიბრაციის მნიშვნელობები, რომელსაც ჩვენ ვიღებთ სენსორებისგან არის მილი. ისინი შედგება შემდეგი მნიშვნელობებისგან.

RMS მნიშვნელობა- ფესვის საშუალო კვადრატული მნიშვნელობები სამივე ღერძის გასწვრივ. პიკიდან პიკის მნიშვნელობა შეიძლება გამოითვალოს როგორც

პიკიდან პიკამდე მნიშვნელობა = RMS მნიშვნელობა/0.707

• მინიმალური მნიშვნელობა- მინიმალური მნიშვნელობა სამივე ღერძის გასწვრივ
• მაქსიმალური მნიშვნელობები- პიკიდან პიკამდე მნიშვნელობა სამივე ღერძის გასწვრივ. RMS მნიშვნელობა შეიძლება გამოითვალოს ამ ფორმულის გამოყენებით

RMS მნიშვნელობა = პიკიდან პიკამდე მნიშვნელობა x 0.707

ადრე, როდესაც ძრავა კარგ მდგომარეობაში იყო, ჩვენ მივიღეთ მნიშვნელობა 0.002 გ. როდესაც ჩვენ ვცადეთ ის გაუმართავ ძრავზე, ჩვენ განხილული ვიბრაცია იყო დაახლოებით 0.80 გ 1.29 გ. გაუმართავი ძრავა დაექვემდებარა მაღალი როტორის ექსცენტრულობას. ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია გავაუმჯობესოთ ძრავის ხარვეზის ტოლერანტობა ვიბრაციის სენსორების გამოყენებით.

ნაბიჯი 4: სათქმელის დაყენება

ღრუბელში ჩვენი ტემპერატურისა და ტენიანობის მნიშვნელობების გამოსაქვეყნებლად ჩვენ ვიყენებთ ThingSpeak MQTT API. ThingSpeak არის IoT პლატფორმა. ThingSpeak არის უფასო ვებ სერვისი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეაგროვოთ და შეინახოთ სენსორული მონაცემები ღრუბელში. MQTT არის გავრცელებული პროტოკოლი, რომელიც გამოიყენება IoT სისტემებში დაბალი დონის მოწყობილობებისა და სენსორების დასაკავშირებლად. MQTT გამოიყენება მოკლე შეტყობინებების გასაგზავნად ბროკერთან და მისგან. ThingSpeak– მა ახლახანს დაამატა MQTT ბროკერი, ასე რომ მოწყობილობებს შეუძლიათ შეტყობინებების გაგზავნა ThingSpeak– ში. ამ პოსტიდან შეგიძლიათ დაიცვას ThingSpeak არხის შექმნის პროცედურა

ნაბიჯი 5: ღირებულებების გამოქვეყნება ThingSpeak ანგარიშზე

MQTT არის გამოქვეყნება/გამოწერის არქიტექტურა, რომელიც შექმნილია უპირველეს ყოვლისა უკაბელო ქსელებთან გამტარუნარიანობისა და ენერგიის შეზღუდული მოწყობილობების დასაკავშირებლად. ეს არის მარტივი და მსუბუქი პროტოკოლი, რომელიც მუშაობს TCP/IP სოკეტებზე ან WebSockets– ზე. MQTT WebSockets– ით არის დაცული SSL– ით. გამოქვეყნების/გამოწერის არქიტექტურა საშუალებას აძლევს შეტყობინებებს გადაიტანოს კლიენტის მოწყობილობებზე, მოწყობილობის გარეშე, რომელსაც სჭირდება სერვერის უწყვეტი გამოკითხვა.

კლიენტი არის ნებისმიერი მოწყობილობა, რომელიც აკავშირებს ბროკერს და შეუძლია გამოაქვეყნოს ან გამოიწეროს თემები ინფორმაციის მისაღებად. თემა შეიცავს ბროკერის მარშრუტიზაციის ინფორმაციას. თითოეული კლიენტი, რომელსაც სურს შეტყობინებების გაგზავნა, აქვეყნებს მათ გარკვეულ თემაზე და თითოეული კლიენტი, რომელსაც სურს შეტყობინებების მიღება, იწერს გარკვეულ თემას

გამოაქვეყნეთ და გამოიწერეთ ThingSpeak MQTT გამოყენებით

• გამოქვეყნება არხის არხებზე/"channelID"/გამოქვეყნება/"WriteAPIKey"

• გამოქვეყნება კონკრეტულ სფეროში

  არხები/

  "channelID" /გამოქვეყნება /ველები /"fieldNumber" /"fieldNumber"

• გამოიწერეთ არხის ველი

  არხები/

  "channelID" /subscribe /"format" /"APIKey"

• გამოიწერეთ კერძო არხის არხი

  არხები/

  channelID

  /გამოწერა/ველები/"fieldNumber"/"ფორმატი"

• გამოიწერეთ არხის ყველა ველი. არხები /

  "channelID"/

  გამოწერა/ველები/

  fieldNumber

  /"აპიკეი"

ნაბიჯი 6: ვიზუალიზაცია სენსორული მონაცემები ThingSpeak– ზე

ნაბიჯი 7: ელექტრონული ფოსტის შეტყობინება ვიბრაციის შესახებ

ჩვენ ვიყენებთ IFTTT აპლეტებს, რათა რეალურ დროში გამოვაქვეყნოთ ამინდის შესახებ შეტყობინება მომხმარებლისათვის. IFTTT– ის დაყენების შესახებ მეტი შეგიძლიათ გაიაროთ ამ ბლოგში. ასე რომ, ჩვენ განვახორციელეთ ის ThingSpeak– ის საშუალებით. ჩვენ ვაგზავნით ელექტრონულ შეტყობინებას მომხმარებელს, როდესაც ტემპერატურის ცვლილება ხდება მანქანაში. ეს გამოიწვევს ელ.ფოსტის შეტყობინებას "რა ლამაზი დღეა". ყოველდღე დილის 10:00 საათზე (IST) ჩვენ ვიღებთ ელ.ფოსტის შეტყობინებას

ნაბიჯი 8: საერთო კოდი

ამ კონფიგურაციის firmware შეგიძლიათ იხილოთ ამ GitHub საცავში