Análisis y diagnóstico de máquinas

기계 분석 및 진단

소음 및 진동은 그저 신경이 쓰이는 문제에서 그치지 않습니다. 기계의 비효율성을 나타내는 에너지 방출을 나타냅니다.

소음 진동은 불균형한 부품 기계의 신뢰도에 영향을 미칠 있는 문제와 자체 손상의 영향으로 기계에 고장을 초래할 있는 문제를 나타냅니다.

기계 진동 분석

컴프레셔, 파워트레인, 엔진, 펌프, 터빈 등 회전 또는 왕복 장치는 그 각각이 전체 조립품의 소리 및 진동 양상에 기여하는 많은 부품으로 이루어져 있습니다. 이러한 유형의 기계에서 불완전하거나 고르지 않은 중량으로 인한 다양한 부하 상태와 불균형이 진동과 관련 소음을 초래할 수 있습니다. 효율성을 이루고 진동을 최소화하려면 이러한 결함과 불균형을 감지해야 합니다. 하지만 이러한 문제는 절대로 완전히 제거될 수 없습니다. 항공기 엔진과 같이 기계를 다른 구조에 포함시킬 때, 구조적 공명 생성과 같은 결과를 피하려면 기계의 진동 출력을 이해하는 것이 중요합니다.

기계의 진동 출력을 이해하려면 진동 측정치와 기계의 프로세스와의 상관관계를 분석해야 합니다. 회전체 분석은 진동 측정값을 회전 부품의 레벌루션과 연관시켜 파워트레인, 펌프, 컴프레셔, 전기 모터 등 기계에 대한 지식을 향상시킵니다. 오일 압력, RPM 등 기계 자체의 파라미터를 CAN Bus나 보조 입력 장치를 통한 분석에 포함시킬 수 있어야 합니다.

상태 기준 정비 및 상태 모니터링 

기계의 진동 양상 변화는 기계의 상태를 나타낼 수 있습니다. 회전 및 왕복 기계의 진동 문제를 진단하고 다루어 성능이 최적화시킬 수 있습니다. 기계의 상태를 모니터링하면 노후화와 피로로 인한 고장을 예방할 수 있고 생산적인 가동 시간을 극대화하고 유지 보수, 수리, 분해 수리(MRO) 절차 일정을 향상시켜 정규 정차 지점 중간에 더욱 확신을 가질 수 있습니다.

불균형은 로터의 고르지 않은 중량 분포에서 비롯되어 기계의 베어링과 다른 부품에 진동이 전달됩니다. 완전하지 않은 중량 분포는 재료 결함, 디자인 오류, 제조 조립 오류, 특히 가동 발생하는 오류로 인해 발생될 있습니다

이러한 진동을 줄이면 성능이 향상되고 비용면에서 더욱 효율적인 가동을 이루며 노후화와 피로 오류를 피하게 됩니다. 그러기 위해 로터는 특정 지점에서 중량을 추가하거나 제거하여 균형을 맞춰야 합니다.

현대 기계 설계의 중요 요소는 사용 속도를 증가, 성능 대비 무게 비율 증가, 향상된 신뢰도로 나타낼 있습니다밸런싱은 보다 최적화된 디자인, 향상된 성능, 비용면에서 효율적인 가동, 길어진 사용 수명, 증가된 안전성을 이끌어냅니다. 오류와 결함은 줄어들 있지만 밸런싱이 불필요해지는 수준까지 이러한 오류와 결함을 제거할 수는 없습니다.

System suggestion

Balancing system overview

PULSE 시스템은 ISO 1940-1 따라 평면과 평면 밸런싱을 위한 균형 품질을 결정합니다다중 평면 밸런싱 컨설턴트 Type 7790-B 3평면 4평면 밸런싱을 추가합니다직관적인 업무 지향 사용자 인터페이스가 설정, 측정 보고 업무를 빠르게 유도합니다. 밸런싱 프로세스는 현장에서 수행될 있습니다. 여기에서 로터는 자체 베어링과 지지 구조에 균형을 잡거나 별도의 밸런싱 기계에서 균형을 잡습니다. 또한 trim 밸런싱은 이전 밸런싱 세션에서 저장된 로터 데이터를 사용하여 지원됩니다. 밸런싱 절차는 가장 정확한 결과를 얻기 위해 Fast Fourier Transform(FFT) order tracking 기반으로 있습니다.

> Two-plane and Multi-plane Balancing Consultant (Product Data)

> PULSE Data Manager Type 7767-A, B, C and D

 

회전 및 왕복 기계에서 다양한 부하 상태와 움직이는 부품의 불완전함은 진동 및 관련된 소음을 발생할 수 있습니다. 진동은 기계의 움직이는 부품과 고정 부품의 구조적 특성으로 전개됩니다. 회전체 분석은 측정값을 회전 부품의 레벌루션과 연관시켜 파워트레인, 펌프, 컴프레셔, 전기 모터 등 기계에 대한 지식을 향상시킵니다

일반 어플리케이션에는 RPM이나 시간 가변성 수량과 관련하여 회전 기계 분석과 프로세싱 차량 또는 엔진 속도 스윕(런업/런다운)이 포함됩니다. 고정 대역폭 FFT 회전체 분석은 스위프율이 상대적으로 작거나 더 낮은 회전수가 이익이 되는 더 빠른 속도 스위프의 경우 가장 적합합니다. Tracked order analysis 더 높은 회전수와 빠른 속도 스위프를 나타내는 높은 정밀도 분석을 위해 권장됩니다.

System suggestion

Order analysis system overview

Brüel & Kjær 회전체 분석과 PULSE Reflex Order Analysis software는 광범위한 디스플레이 설비와 3개의 추가 작동 유형 - 회전, 속도, 속도 간격뿐 아니라 회전 속도계, 자동 추적 장치, 회전체 분석기 및 관련 사후처리 기능에 PULSE를 제공합니다. 즉 PULSE Reflex 으로 고급 회전체 분석에 대한 기본적인 실시간 회전체 분석(추적 기능 포함 및 불포함)으로부터 모든 것을 분석할 수있는 툴을 제공합니다.

> PULSE Reflex Order Analysis

> PULSE Order Analysis Type 7702

모든 회전 기계의 움직이는 부품은 결국 거슬리는 진동을 일으켜 생산과 조립 공차, 마모, 부하 변동으로 인해 고장을 초래합니다.

하나의 지표로서 진동 측정을 사용하는 다양한 진단 기술을 사용하여 기계 상태를 변형시키는 근본 원인을 수립하고 교정 조치를 계획할 수 있습니다. 진단 기술은 기계 진동 특성에 포함된 정보를 직접 사용하므로 매우 효과적입니다. 이 특성은 기계의 표면과 내부에 고정된 센서에서 기계 진동 신호의 주파수와 시간 분석을 통해 얻습니다. 이로써 로터 역학 문제, 회전 구성 요소 변형과 구조적 문제를 해결할 수 있습니다

System suggestion

Machine diagnostics system overview

런업/런다운 세션에 사용된 PULSE 기계 진단은 다양한 결함을 진단할 수 있습니다. 모든 분석은 동시에 수행되고 원시 신호는 PULSE Time Data Recorder를 사용하여 연속 분석을 위해 기록됩니다. 그런 다음 과도 상태에서 진단은 PULSE Time Capture로 수행됩니다. 결과는 온도, 오일 압력, 위치, 풍속 등 보조 파라미터로 태그가 붙은 데이터와 관련하여 제시됩니다. 이 시스템은 멀티 회전 속도계가 탑재된 회전체 분석 Type 7702-N, FFT order analysis, 회전체 분석, 신호 증진, 베어링의 envelope analysis, 기어박스 cepstrum analysis 및 프로세스 데이터/보조 파라미터 로깅으로 구성됩니다. 모든 LAN-XI 모듈은 최대 12채널 제공합니다.  보조 파라미터 로깅에는 LAN-XI 모듈 Type 3056이 요구됩니다.

> PULSE Order Analysis Type 7702

> PULSE™ Time Data Recorder Type 7708

> PULSE Reflex Base and PULSE Reflex Core

Health and usage monitoring systems (HUMS)는 중요한 헬리콥터 기어박스를 모니터링할 때 자주 사용되고 있으며, 점차 헬리콥터와 특정 고정 날개 항공기 모두의 가스 터빈에도 사용되고 있습니다.

진동 모니터링은 이러한 어플리케이션의 최상의 센서로 입증된 압전 가속도계와 함께 회전체 구성 요소의 재앙적인 소류를 방지하는 것으로 확실히 입증된 방법입니다.

HUMS 가속도계는 일반적으로 매우 전문화된 성능과 신뢰도 요건을 가지고 있습니다. AS/EN 9100과 같은 엄격한 개발 및 생산 표준과 DO-160 '항공기 장치의 환경 조건 및 테스트 절차'와 같은 환경 표준은 항공기 특이 요구 사항과 함께 준수되어야 합니다.

Suggested system

Health and usage monitoring systems (HUMS) system overview

Brüel & Kjær는 다양한 HUMS와 엔진 모니터링 가속도계를 제공하는데 그 디자인은 매우 튼튼하고 신뢰성 있는 센서를 보장하는 데 중점을 두고 있습니다. 센서는 초기 베어링 및 기어 오류를 감지하기에 충분히 민감한, 요구되는 환경 조건에서 지속적으로 가동되어야 합니다. 마운팅 크기와 편의성은 이러한 어플리케이션에 고려할만큼 마찬가지로 중요합니다.

AgustaWestland safeguards helicopter reliability with HUMS (Solution summary)

> Airbus Helicopters: Monitoring gearboxes with HUMS accelerometers (Solution summary)

> TYPE 4511-001 CCLD accelerometer

TYPE 4523 Piezoelectric accelerometer

> Triaxial CCLD Accelerometer Type 8345

항공기 기체는 연료 연소, 환경 방출, 엔진 소음을 줄이기 위한 연료 엄격한 요구 조건이 있으며, 엔진 성능을 중점에 두어야 합니다. 가스 터빈은 역동적 행동을 이해하고 최적화하기 위해 개발 중에 포괄적인 테스트와 분석이 필요한 매우 복잡한 기계입니다. 엔진 테스트느 상당한 리소스가 요구됩니다. 거대한 엔진 테스트 시설에서 데이터  요구 사항에 따라 관련된 많은 직원과 함께 테스트는 빡빡한 일정으로 대규모로 가동됩니다.

System suggestion

Gas turbine testing system overview

LAN-XI  시스템은 테스트 데이터의 매우 상세한 실시간 모니터링, 사후 테스트 분석을 위한 테스트 시설 전체에 걸친 데이터 공유 능력과 함께 수백 역동적 채널의 데이터 기록을 제공합니다. 테스트 데이터의 타당성을 증명하기 위한 즉각적인 피드백이 상세한 실시간 분석과 다수의 네트워크 모니터링 스테이션의 알림 정보의 형태로 작업자에게 제공됩니다.

시스템은 매우 확장 가능하며 쉽게 이동할 있습니다. 사이트와 테스트 시설 간에 이동을 용이하게 하기 위해 고용량 중앙화 데이터 획득으로 결합하거나 작고 매우 이동성이 높은 시스템으로 분리될 있습니다.

PULSE Reflex data processing software 원시 시스템과 3 시스템에서 불러오기와 내보내기를 위해 광범위한 형태를 지원하는 사후 분석 기능의 툴을 제공합니다.

Leap through jet engine testing (Waves article)

Software for PULSE LabShop (System Data)

> 3-ch. Bridge Input Module LAN-XI 102.4 kHz Type 3057-B-030

> PULSE Reflex Basic Processing Type 8702

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