Análisis de aplicaciones de medidores de vibraciones en ensayos de vibraciones de motores

Un medidor de vibraciones es un instrumento de precisión utilizado para medir los parámetros de vibración de los objetos.que luego son analizados y mostrados por un sistema de procesamiento de señalesLos medidores de vibración pueden medir varios parámetros de vibración, incluido el desplazamiento de vibración, velocidad, aceleración y frecuencia.

Basándose en diferentes principios de medición, los medidores de vibración pueden clasificarse en las siguientes categorías:

1. Medidores de vibración de contacto: Requiere contacto directo con el objeto medido, por lo general utilizando sensores piezoeléctricos, electromagnéticos o de tensión.
2. Medidores de vibración sin contacto: Utiliza láser, corriente de remolino o principios de capacitancia para medir la vibración sin contacto físico.
3. Medidores de vibración portátiles: Compacto y portátil, ideal para inspecciones in situ y pruebas regulares de patrullaje.
4. Sistemas de vigilancia en línea: Permite la vigilancia continua de los parámetros de vibración, comúnmente utilizados para la vigilancia a largo plazo del estado de los equipos críticos.

Como máquina giratoria compleja, un motor presenta las siguientes características de vibración:

1. Fuentes de vibración complejas: Las vibraciones del motor provienen principalmente del proceso de combustión, del desequilibrio de las partes mecánicas en movimiento (pistones, varillas de conexión, cigüeños, etc.) y de los impactos del mecanismo de válvula.
2. Amplio rango de frecuencia de vibración: La vibración del motor contiene componentes de banda ancha de unos pocos Hz a varios miles de Hz, incluidas las vibraciones de rotación de baja frecuencia y la resonancia estructural de alta frecuencia.
3. Vibración relacionada con las condiciones de funcionamiento: La intensidad de las vibraciones varía significativamente con los parámetros de funcionamiento tales como velocidad, carga y temperatura.
4. Señales de vibración no estacionarias: Debido a la variación periódica del proceso de funcionamiento del motor, las señales de vibración muestran características no estacionarias obvias.

La vibración excesiva del motor causa múltiples problemas, incluyendo fallas por fatiga de los componentes, conexiones sueltas, aumento del ruido y degradación del rendimiento.La detección precisa de vibraciones es fundamental para garantizar un funcionamiento fiable del motor.

Los medidores de vibración son totalmente aplicables a los ensayos de vibración del motor, teniendo en cuenta los siguientes factores clave:

1. Rango de respuesta de frecuencia: El motor tiene un amplio rango de frecuencia de vibración; la respuesta de frecuencia del medidor debe cubrir los principales componentes de vibración.y la respuesta de alta frecuencia debe exceder los 5 kHz.
2. Selección del rango: La amplitud de las vibraciones varía mucho en diferentes condiciones de funcionamiento; el rango de los medidores debe adaptarse a las mediciones desde micro vibraciones hasta vibraciones severas.
3. Adaptabilidad al medio ambiente: En el entorno del motor suelen haber altas temperaturas, contaminación de aceite e interferencias electromagnéticas, lo que requiere una protección adecuada para el medidor de vibraciones.
4. Método de instalación: Para los contadores de contacto, la posición de montaje del sensor y el método de fijación afectan directamente a los resultados.
5. Función de análisis de datos: Las señales de vibración del motor complejas requieren que el medidor soporte el análisis del espectro y el análisis de frecuencia de tiempo para identificar las fuentes de vibración y las características de falla.

1. Pruebas de I+D

   • Medir las características de vibración a diferentes velocidades durante el desarrollo de un nuevo motor
   • Evaluar la influencia de los diferentes diseños estructurales en las vibraciones
   • Verificar la eficacia de las medidas de reducción de las vibraciones

2. Control de calidad de la producción

   • Niveles de vibración del motor de ensayo al final de la línea de producción
   • Identificar las vibraciones anormales causadas por problemas de calidad del montaje
   • Establecer las normas de cualificación de vibración

3. Monitoreo de la condición y diagnóstico de fallas

   • Detectar regularmente las tendencias de vibración de los motores en funcionamiento
   • Detección temprana de fallas como desgaste, desequilibrio y desalineación del rodamiento
   • Localizar las localizaciones de fallas mediante análisis del espectro de vibraciones

4. Verificación del mantenimiento

   • Verificar si la vibración vuelve a la normalidad después del mantenimiento
   • Evaluar la calidad del mantenimiento
   • Orientar la optimización de los sistemas de mantenimiento

1. Selección del punto de medición

   • Seleccionar puntos clave a lo largo de la trayectoria de transmisión de vibraciones
   • Evitar el montaje en componentes con movimiento relativo
   • Asegurar que la superficie del punto de medición esté limpia y plana

2. Instalación de sensores

   • Asegurar un contacto estrecho entre el sensor y la superficie medida
   • Utilice los accesorios de montaje adecuados (bases magnéticas, adhesivos, etc.)
   • Alinear la dirección de la instalación con la dirección de medición

3. Control de las condiciones de medición

   • Registro de los parámetros de funcionamiento del motor (velocidad, carga, etc.)
   • Mantener entornos de medición coherentes
   • Evitar interferencias de fuentes externas

4. Análisis de datos

   • Combinar formas de onda de dominio temporal y análisis de espectro
   • Centrarse en los cambios en los componentes de frecuencia característicos
   • Establecer una línea de base para la comparación de datos históricos

5. Protección de la seguridad

   • Mantenga distancias seguras de las piezas giratorias y de las superficies de alta temperatura.
   • Utilice equipo de protección personal adecuado
   • Cumplir con los procedimientos operativos de seguridad in situ

1. Tecnología de detección inalámbrica: Los sensores de vibración inalámbricos eliminan las dificultades de cableado, especialmente adecuados para pruebas de equipos móviles.
2. Algoritmos de diagnóstico inteligentes: La aplicación de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático mejora la capacidad de identificación de fallos de los medidores de vibración.
3. Monitoreo de la fusión de múltiples parámetros: El análisis exhaustivo de las vibraciones con temperatura, presión y otros parámetros mejora la precisión del diagnóstico.
4. Integración de la plataforma en la nube: Subir datos de vibración a la nube para monitoreo remoto y análisis de datos grandes.
5. Miniaturización e integración: Los equipos de vibración son cada vez más pequeños y más integrados, lo que facilita su uso en el lugar.

Los medidores de vibración son herramientas eficaces para las pruebas de vibración del motor.el estado de vibración del motor puede evaluarse de forma exhaustiva, proporcionando una base importante para el desarrollo de productos, el control de calidad y el diagnóstico de fallos.su aplicación en el campo de los ensayos de motores será más amplia y profunda.