اهمیت پایش وضعیت

در سال‌های اخیر روند پیشرفت سیستم های نگهداری و تعمیرات (نت) در صنایع شتاب بیشتری گرفته است. این تغییرات به دلیل رشد فزاینده کیفی و کمی تجهیزات و تأسیسات مورد نیاز بوده، که نیازمند طراحی‌های کامل تر و استفاده از تکنیک‌های جدید نگهداری و تعمیرات بوده است. خوشبختانه استفاده از سیستم‌های نت این نیاز را برآورده نموده است. افزایش آگاهی‌ها در این زمینه که بین سیستم نت و کمیت و کیفیت تولید همبستگی وجود دارد، موجب افزایش توقعات در جهت دسترسی بیشتر خط تولید و صرفه جویی در هزینه‌ها شده است. از این رو سازمان‌ها و افراد مسئول به دنبال بهینه‌سازی سیستم‌های تعمیرات و نگهداری بوده اند. در این راستا پیشرفت در شاخه‌های دیگر علوم مانند کامپیوتر و الکترونیک به کمک گرفته شده است و امروزه با استفاده از آنها تکنیک‌های جدید نگهداری و تعمیرات کشف و مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای سیستم‌های نت سه استراتژی اصلی وجود دارد: تعمیرات اضطراری، تعمیرات دوره‌ای و تعمیرات برحسب شرایط. مطالعات زیادی در خصوص کارآیی و مقایسه سه استراتژی مذکور انجام شده است که نشان می‌دهد تعمیرات برحسب شرایط از نظر اقتصادی و شاخصه‌های دیگر از قبیل مسایل ایمنی بهره‌وری بیشتری دارد. سیستم تعمیرات بر حسب شرایط کاملا متکی بر آزمایش های پایش وضعیت تجهیزات می‌باشد به طوریکه امروزه واحدهای پایش وضعیت در صنایع از ارکان یک سازمان تولیدی در صنایع می‌باشند. مهم‌ترین دستاورد یک پایش وضعیت موفق، تشخیص بهنگام وقوع خرابی‌های اولیه برای تجهیزات اصلی خطوط تولید می‌باشد. برای پایش وضعیت تجهیزات تکنیک‌های مختلفی وجود دارد که با توجه به شرایط فیزیکی و عملکردی هر تجهیز به کار گرفته می‌شود. مرسوم‌ترین این تکنیک‌ها آزمون‌های ارتعاشات، دماسنجی، تست و تحلیل شرایط روغن و آزمایش‌های الکتریکی می‌باشند که به کمک آنها بسیاری از تجهیزات را می‌توان تحت یک سیستم پایش وضعیت موفق قرار داد. در میان این تکنیک‌ها آزمون‌های ارتعاشی در مورد تجهیزات مکانیکی موثرتر می‌باشد زیرا عموما یک شرح نسبتا دقيق از وجود نیروهای وارد به تجهیز در شرایط کارکرد واقعی در اختیار می‌گذارد. ماهیت فیزیکی این روش به این صورت است که برای تجهیزات دور بالا کارآیی بهتری دارد. بطوری که امروزه برنامه تعمیرات این دسته از تجهیزات از رویکرد تعمیرات اضطراری و دوره ای به رویکرد تعمیرات پیش بینانه با استفاده از آزمون های پایش وضعیت خصوصا آزمون ارتعاشات تغییر کرده است. در مورد تجهیزات دور پایین در صنایع به دلیل نبود روش های دقیق پایش وضعیت، هنوز برنامه تعمیراتی دوره‌ای خاص برای آنها در نظر گرفته نمی‌شود این مسئله باعث توقف زیاد خط تولید و هزینه های سنگین تعمیراتی می‌گردد. پیشنهاد محققین عمدتا استفاده از آزمون‌های صوتی مانند آزمون پخش آوا بوده است.
از روش‌های پرکاربرد پایش وضعیت تحلیل طیف فرکانسی سیگنال ارتعاش عرضی است که توسط بسیاری از محققان مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش عمدتا سنسورها بر روی یاتاقان، موتور، بدنه گیربکس و فونداسیون متصل می‌شوند. با توجه به شلوغی طیف فرکانسی سیگنال ارتعاش عرضی به علت وجود فرکانس مدولاسیون دامنه ناشی از چرخ‌دنده‌ها، ارتعاشات ناخواسته محیطی و ... تحلیل ارتعاشات پیچشی نیز مورد توجه محققان قرار گرفته است.

پایش وضعیت به کمک ارتعاش پیچشی

سیگنال‌های ارتعاش پیچشی، تحت تأثیر مدولاسیون اضافی ذکر شده، قرار ندارند و دارای ساختار ساده تری در مقایسه با سیگنال‌های ارتعاش عرضی هستند. در همین راستا تلاش‌هایی برای بهره‌گیری از روش‌های پردازش سیگنال توسعه یافته به منظور تشخیص عیوب ماشین دوار تحت شرایط عملکرد ثابت و متغیر صورت پذیرفته است. سنسورهای اندازه‌گیری گشتاور عمدتا از دو نوع استاتیکی و دینامیکی بوده که در زمینه پایش وضعیت استفاده از نوع دینامیکی کاربردی است. در همین زمینه یک ستاپ آزمایشگاهی برای ایجاد عیب و بار دینامیکی بر روی سیستم در آزمایشگاه طراحی و پیاده‌سازی شده است.

پروژه‌های مرتبط

• تشخیص عیب ترک در جعبه دنده های سیّاره ای به کمک ارتعاش پیچشی
• پایش وضعیت ماشین آلات دور پایین با استفاده از آزمون پخش آوا
• پایش تندرستی سازه ها برپایه ی پخش امواج هدایت شونده ی فرا صوت برای آسیب های با هندسه خمیده
• پایش وضعیت یک توربو ماشین مبتنی بر آنالیز ارتعاشات با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی
• توسعه روش های عددی و تجربی عیب یابی سازه ها بر اساس مشخصات ارتعاشی آن ها
• عیب یابی هوشمند گیر بکس هلیکوپتر مبتنی بر آنالیز ارتعاشات
• مقایسه روشهای عیب یابی بلبرینگ الکتروموتورها با استفاده از روش EMD، اینولوپ، تبدیل فوریه و روش انرژی