Дипломная (вкр): Программное обеспечение для вибродиагностики технологического оборудования

void set_fo()

{CenterChanel;[,] V7_ZOV;[,] V3_ZOV;[] X, Y;_CT = TP[13] / 60;=(int) Math.Truncate(FO_CT / freq[1]);_ZOV = get7Chanel(CenterChanel, freq, AZOV);_ZOV = get3ChanelRoundMax(V7_ZOV);= new double[3];= new double[3];(int i = 0; i < 3; i++)

{[i] = V3_ZOV[i, 0];[i] = V3_ZOV[i, 1];

}p = new Polynomial(X, Y, 2);a, b;= p.Coefficients[2];= p.Coefficients[1];= -b / (2 * a);

}

Для последующих диагностических параметров рассчитывается собственно значение, уставка и частота, на которой этот параметр проявился. Рассмотрим получение этих параметров подробнее.

Параметр S(Fo)

S(Fo) - максимальная амплитуда спектра виброперемещения на частоте вращения вала.

Уставка

S(Fo) _max = Smax(1) (см. пункт 5.3.3).

Алгоритм: берется значение частоты вращения вала - Fo. Ищется максимум амплитуды (переменная max) в интервале Fo ± 2 канала. Один канал равен 1.25 Гц. Значение определяется как S(Fo) = 2 * max. Частота определяется как fS(Fo) = Fo.(0.4Fo), S(0.5Fo), S(0.6Fo), S(1.5Fo), S(2Fo), S(2.5Fo), S(3Fo), S(4Fo, … 8Fo) - максимальная амплитуда спектра виброперемещения на частоте, кратной 0.4, 0.5, 0.6 и т.д. частоты вращения (Fo).

Уставка:

(N*Fo) _max = Smax(N),

где N - номер гармоники.

Алгоритм: ищется максимум амплитуды (max) в интервале N*Fo±2 канала. Значение S(N*Fo) = 2 * max. fS(N*Fo) равны частотам найденных пиков.(Fгг), Fгг - максимальная амплитуда спектра виброперемещения на частоте вращения вала газогенератора.

Уставка: вводится вручную, по умолчанию S(Fгг)_max = 1 мкм.

Алгоритм: из технологических параметров берется значение частоты вращения вала газогенератора FoГГ. Ищется максимум амплитуды (max) в интервале FoГГ ±2 канала. Значение определяется как S(Fгг) = 2 * max.

Значение Fгг равно частоте найденного пика. Если abs(Fгг - 2*Fo)≤1.25 Гц, то Fгг = 0 и S(Fгг) = 0.

Параметр A(Fo)(N*Fo) - значение максимальной амплитуды спектра виброускорения на частоте (N*Fo), где N принадлежит {1..8, 12, 13, 16..21, 26..30}.

Уставка:

(N*Fo) _max = (4*π*Fo)*S(Fo)*max/10⁶.

Алгоритм: значение параметра определяется как максимум (max) амплитуды в диапазоне N*Fo±N*2 канала. Значение частоты fA(N*Fo) равно частоте найденного пика.

A(Fш) - значение максимальной амплитуды спектра виброускорения в полосе частот 2000-4000 Гц, превысившее уставку.

Уставка вводится вручную, по умолчанию A(Fш)_max = 100.

Алгоритм: в спектре виброускорения в интервале 2000-4000Гц, точнее, от 2000Гц до конца спектра, находится максимум амплитуды. Сравнивается с уставкой. Если пик превышает уставку, то сохраняются значения амплитуды и частоты. Если нет, то A(Fш) = 0, Fш равно частоте найденного пика.

Параметр R(Fo)

R(N*Fо) - значение отношения максимальной амплитуды спектра виброперемещения (пика) на частоте (N*Fo) к среднему уровню спектра в окрестности данной частоты. Где N принадлежит к {0.4, 0.5, 0.6, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 8}.

Уставка вводится вручную. По умолчанию для дробных N R(N*Fо)_max = 5, для целых R(N*Fо)_max = 10.

Алгоритм: по спектру виброперемещения выполняется поиск S_max амплитуды в диапазоне N*Fo±2 канала. Затем, по диапазону N*Fo±(N*Fo/2-4 канала) рассчитывается среднее значение (S_ср). Значение параметра

R(N*Fо) = S_max / S_ср.

Функции расчета параметра R(Fo) приведены в приложении А.2.

R(Fгг) - значение отношения максимальной амплитуды спектра виброперемещения на частоте вращения вала газогенератора к среднему уровню спектра в окрестности данной частоты.

Уставка вводится вручную. По умолчанию R(Fгг)_max = 5.

Алгоритм: по спектру виброперемещения выполняется поиск S_max амплитуды в диапазоне Fгг±2 канала. Значение Fгг вычислено при получении параметра S(fгг). Затем, по интервалу (1.1-1.98)Fo рассчитывается среднее значение (S_ср). Значение параметра

R(Fгг) = S_max / S_ср.

Параметр Ra(Fo)

Ra(N*Fо) - значение отношения максимальной амплитуды спектра виброускорения (пика) на частоте N*Fо к среднему уровню спектра в окрестности данной частоты, где N принадлежит к {1, 2..8}.

Уставка вводится вручную, по умолчанию Ra(N*Fо)_max = 10. Для N = 5 и N = 6, Ra(N*Fо)_max = 5.

Алгоритм: по спектру виброускорения выполняется поиск А_max амплитуды в диапазоне N*Fo±2 канала. Затем, по диапазону N*Fo±(2* Fo - 4 канала) рассчитывается среднее значение (А_ср). Значение параметра

Ra(N*Fо) = А_max / А_ср.

Rа(13*Fо) (т.е. Ra(n_л1*Fo)) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте, равной произведению частоты вращения (Fo) на число лопаток первого рабочего колеса (n_л1 = 13 шт.), к среднему уровню спектра в окрестности этой частоты.

Уставка вводится вручную, по умолчанию Ra(13*Fо)_max = 3.

Алгоритм: по спектру виброускорения выполняется поиск А_max амплитуды в диапазоне 13*Fo±13*2 каналов. Затем, по интервалу 13*Fo±(2*Fo + 4 канала) рассчитывается среднее значение (А_ср). Значение параметра

Ra(13*Fо) = А_max / А_ср.

а(n_л2*Fo), Rа(n_л3*Fo) - аналогично Rа(n_л1*Fo), только для второго и третьего рабочего колеса.

Rа(28*Fо) (т.е. Rа(n_на*Fо)) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте, равной произведению частоты вращения на число лопаток направляющего аппарата (n_на=28 шт.), к среднему уровню спектра в окрестности этой частоты.

Уставка вводится вручную, по умолчанию, Ra(28*Fо)_max = 3.

Алгоритм: по спектру виброускорения выполняется поиск А_max амплитуды в диапазоне 28*Fo±28*2 каналов. Затем, по интервалу 28*Fo±(2*Fo + 4 канала) рассчитывается среднее значение(А_ср). Значение параметра

Rа(28*Fо) = А_max / А_ср.

Rа(19*Fo) (т.е. Rа(Fz)) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения, умноженной на число зубьев ведущего вала редуктора (z = 19 шт.), к среднему уровню спектра в окрестности этой частоты.

Уставка вводится вручную, по умолчанию Ra(Fz)_max = 3.

Алгоритм: по спектру виброускорения выполняется поиск А_max амплитуды в диапазоне 19*Fo±19*2 каналов. Затем, по интервалу 19*Fo±(28Fo + 4 канала) рассчитывается среднее значение(А_ср). Значение параметра

Rа(Fz) = А_max / А_ср.

Rа(F_z/2) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения, умноженной на половинное количество зубьев ведущего вала редуктора (19/2), к среднему уровню спектра в окрестности этой частоты.

Уставка вводится вручную, по умолчанию Ra(F_z/2)_max = 3.

Алгоритм: по спектру виброускорения выполняется поиск А_max амплитуды в диапазоне (19/2)*Fo±(4*Fo - 4 канала). Затем, по интервалу (19/2)*Fo±(4*Fo - 4 канала) рассчитывается среднее значение (А_ср). Значение параметра

Rа(F_z/2) = А_max / А_ср.

(Fред), Fред - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения ведомого вала (редуцированная частота) редуктора к среднему уровню спектра.

Уставка вводится вручную, по умолчанию Ra(Fред)_max = 5.

Вычисления проводятся только на задней опоре в трех направлениях. Количество зубьев ведущего вала - 19, ведомого - 26.

Алгоритм: по спектру виброускорения выполняется поиск А_max амплитуды в диапазоне (19/26)*Fo ± 2 канала. Fред запоминаем как редуцированную частоту. Затем, по интервалу (0.53-0.98)*Fo рассчитывается среднее значение(А_ср). Значение параметра(Fред) = А_max / А_ср.

(2*Fред), Ra(3*Fред) - аналогично Rа(Fред), только на второй и третьей гармониках частоты вращения ведомого вала редуктора.

Rа(Fz-Fo), Rа(Fz+Fo), Rа(Fz-2*Fo), Rа(Fz+2*Fo) - значения отношения амплитуды спектра виброускорения на гармониках зубчатого зацепления ведущего вала редуктора к среднему уровню спектра в соответствующей окрестности.

Уставки вводятся вручную, по умолчанию Rа(Fz-Fo)_max = 5. Остальные три уставки тоже равны пяти.

Rа(Fz-Fред), Rа(Fz+Fред), Rа(Fz-2*Fред), Rа(Fz+2*Fред) - значения отношения амплитуды спектра виброускорения на гармониках зубчатого зацепления ведомого вала редуктора (Fред), к среднему уровню спектра в окрестности этой частоты.

Уставка вводится вручную, по умолчанию Ra(Fz-Fред)_max = 5.

Алгоритм: аналогичен предыдущим параметрам Ra.

Параметры M(Fo) и Ma(Fo)

М(Fo) - число пиков спектра виброперемещения на гармониках 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 оборотной частоты Fo, превышающих соответствующие уставки.

Уставка вводится вручную. По умолчанию М(Fo)_max = 5.

Алгоритм: рассчитать параметры R(N*Fо), где N = 1, 2, …, 8 по спектру виброперемещения. Значение параметра М(Fo) равно количеству параметров R(N*Fо), вышедших за соответствующую уставку.

М(0.5*Fo) - число пиков спектра виброперемещения на гармониках 0.5, 1, 1.5, 2.5 оборотной частоты (Fo), превышающих соответствующие уставки.

Уставка вводится вручную. По умолчанию М(0.5*Fo)_max = 2.

Алгоритм: рассчитать (если не рассчитаны ранее) параметры R(N*Fо), где N = 0.5, 1, 1.5, 2.5 по спектру виброперемещения. Значение параметра М(0.5*Fo) равно количеству параметров R(N*Fо), вышедших за соответствующую уставку.

Мa(Fред) - число пиков спектра виброперемещения на гармониках 1, 2, 3 редуцированной частоты (Fред), превышающих соответствующие уставки.

Уставка вводится вручную. По умолчанию Мa(Fред)_max = 2.

Алгоритм: рассчитать по спектру виброперемещения (если не рассчитаны ранее) параметры Ra(N* Fред), где N = 1, 2, 3.

Значение параметра Мa(Fред) равно количеству параметров Ra(N*Fред), вышедших за соответствующую уставку.

Ма(Fz), Ма(FzFред) - число боковых пиков около основной гармоники зубчатого зацепления в спектре виброускорения для ведущего и ведомого валов, превышающих соответствующие уставки.

Уставка вводится вручную. По умолчанию М(Fz, FzFред)_max = 3.

Алгоритм: подсчитывается, сколько пиков частоты вращения Ма(Fz) (по значениям Rа(Fz-Fo), Rа(Fz+Fo), Rа(Fz-2*Fo), Rа(Fz+2*Fo)) и сколько пиков с редуцированной частотой Ма(FzFред) (по параметрам Rа(Fz-Fред), Rа(Fz+Fред), Rа(Fz-2*Fред), Rа(Fz+2*Fред)) присутствует около частоты зубозацепления.

Параметр EXCS(Fo)

EXCS(Fo), EXCS(2*Fo), EXCS(5*Fo), EXCSa(6*Fo) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения, второй или пятой гармоник к максимальной амплитуде спектра на первых восьми частотах рассчитанных из спектров виброускорения.

Уставка вводится вручную. По умолчанию

EXCS(Fo, 2*Fo, 5*Fo, 6*Fo)_max = 1.1

Алгоритм: по спектру виброускорения рассчитать (если не рассчитано) амплитуды на первых восьми гармониках частоты вращения аналогично А(Fo): найти пики в диапазонах N*Fo± N*2 канала, где N - номер гармоники частоты вращения, равные 1,2,3,4,5,6,7,8. Сохранить значения амплитуд A(N*Fo) найденных пиков. Для каждого из параметров определяется отношение А(Fo), А(2*Fo), А(5*Fo), А(6*Fo) к каждой из оставшихся семи гармоник.

Значение параметра EXCS(Fo) равно минимальному значению отношения (отношение само на себя не учитывается).(0.4*Fo) - значение отношения амплитуды спектра виброперемещения на частоте (0.3-0.48) частоты вращения к амплитуде спектра на частоте вращения.

Уставка вводится вручную. По умолчанию EXCS(0.4*Fo)_max = 0.5.

Алгоритм: определяется из спектра виброперемещения как S(0.4*Fo)/ S(Fo).(0.5*Fo) - значение отношения амплитуды спектра виброперемещения на частоте 0.5 частоты вращения к максимальной амплитуде спектра на частоте вращения.

Уставка вводится вручную. По умолчанию EXCS(0.5*Fo)_max = 0.5.

Алгоритм: определяется из спектра виброперемещения как S(0.5*Fo)/ S(Fo).(0.6*Fo) - значение отношения амплитуды спектра виброперемещения на частоте (0.53-0.98) частоты вращения к амплитуде спектра на частоте вращения.

Уставка вводится вручную. По умолчанию EXCS(0.6*Fo)_max = 0.5.

Алгоритм: определяется из спектра виброперемещения как S(0.6*Fo)/ S(Fo).

EXCSа(13*Fо) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения, умноженной на количество лопаток (13 шт.) первого рабочего колеса, к максимальной амплитуде спектра в окрестности данной частоты (амплитудам боковых пиков).

Уставка вводится вручную. По умолчанию EXCS(13*Fo)_max = 1.1.

Алгоритм: параметр рассчитывается из спектра виброускорения. Определяется как минимальная величина отношений A(13*Fo)/A(11*Fo), A(13*Fo)/A(12*Fo), A(13*Fo)/A(14*Fo), A(13*Fo)/A(15*Fo).

EXCS(28*Fо) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения, умноженной на количество лопаток направляющего аппарата (28 шт.), к максимальной амплитуде спектра в окрестности данной частоты (амплитудам боковых пиков).

Уставка вводится вручную. По умолчанию EXCS(28*Fo)_max = 1.1.

Алгоритм: параметр рассчитывается из спектра виброускорения. Определяется как минимальная величина отношений A(28*Fo)/A(26*Fo), A(28*Fo)/A(27*Fo), A(28*Fo)/A(29*Fo), A(28*Fo)/ A(30*Fo).

EXCS(Fz) - значение отношения амплитуды спектра виброускорения на частоте вращения, умноженной на количество зубьев (z = 19 шт.) ведущего вала редуктора к максимальной амплитуде спектра в окрестности данной частоты.

Уставка вводится вручную. По умолчанию EXCS(Fz)_max = 1.1.

Алгоритм: параметр рассчитывается из спектра виброускорения. Определяется как минимальная величина отношений A(19*Fo)/A(17*Fo), A(19*Fo)/A(18*Fo), A(19*Fo)/A(20*Fo), A(19Fo)/A(21*Fo).

5.3.4 Подготовка и расчет диагностической матрицы

Каждый диагностический параметр (ДП) имеет следующие характеристики:

1)   название;

)     алгоритм расчета значения;

3)     само значение;

)       уставку;

)       частоту проявления.

Для задней (ЗО) и передней опоры (ПО), для каждого направления (горизонтальное, вертикальное, осевое) рассчитываются все ДП, рассмотренные в пункте 5.3.3. Получаем 5 массивов значений, которые выводятся на вкладку «Матрица диагностических параметров» при нажатии на кнопку «Шаг 4: Диагностика». Внешний вид получившейся матрицы приведен в пункте 5.4. Названия массивов:

SI_ZOV - параметры, рассчитанные из данных, измеренных на задней опоре в вертикальном направлении;

SI _ZOH - параметры, рассчитанные из данных, измеренных на задней опоре в горизонтальном направлении;

SI _ZOA - параметры, рассчитанные из данных, измеренных на задней опоре в осевом направлении;

SI _POV - параметры, рассчитанные из данных, измеренных на передней опоре в вертикальном направлении;

SI _POH - параметры, рассчитанные из данных, измеренных на передней опоре в горизонтальном направлении.

Значение уставки для параметра не зависит от места измерения данных. Уставки либо рассчитываются по частотным составляющим (из Smax), либо «вводятся вручную», т.е. определяются в программе как константы или вводятся из текстового файла.

Параметр может иметь только значение и не иметь уставки, например, значение истинной частоты вращения.

При расчете каждого параметра, связанного с поиском максимальной амплитуды в диапазоне, определяется значение частоты найденного максимума, так называемая частота проявления.

Оценка превышения уставки рассчитанным значением ДП определяется как отношение значения ДП к его уставке и выделяется в матрице диагностических параметров цветом (см. таблицу 5.4).

Таблица 5.4 - Классификация оценки значения ДП

5.3.5 Отображение результатов диагностики и функций исходных данных

Для непосредственной диагностики необходимо подготовить матрицу диагностических состояний. Для этого нужно: