FAULT DIAGONOSIS BY VIBRATION ANALYSIS OF SYNCHRONOUS GENERATORS By: SAMEERA HARAPRASAD EDIRIWEERA This thesis was submitted to the department of Electrical Engineering In partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Engineering Supervised By: Dr. J P Karunadasa Department of Electrical Engineering University of Moratuwa Sri Lanka 2010 94546 Abstract All machinery with moving parts generates mechanical forces during their normal operation As mechanical condition of machine changes because of wear, changes in operating environment, load variations etc., so do these forces. Generator has one or more machine elements that turn with the shaft - e.g. bearings, rotors. In a perfectly balanced machine, all rotors run on their true centre-line and forces are equal. Rotor imbalance will generally be present due to uneven weight distribution or due to the imbalance between generated lift and gravity. Combination of these forces with stiffness of rotor-support system will determine the vibration level. Vibration profile that results from motion is the result of a force imbalance - there is always some imbalance in real-world applications. All mechanical equipment in motion generates a vibration profile, or signature, that reflect sits operating condition. Many vibrations are normal for rotating or moving machinery, e.g. normal rotation of shafts and other rotors, contact with bearings etc. Synchronous Generator faults such as mechanical misalignments, rotor imbalance, loose bolts, bearing faults and incipient metal fatigues cause to generate abnormal identifiable vibrations. In the research, First, the relationship between the generator mechanical faults and the vibration harmonic magnitudes are studied for particular machine problems occur previously and for that analysis the critical frequencies in the frequency spectrum of the synchronous generators are identified by using the Microlog instrument CMVA 60, which is a property of the Mahaweli Complex of Ceylon Electricity Board. Then, the magnitude ratios of the harmonics at critical frequencies to the fundamental component of the vibration profiles are determined from Experiment with using single phase motor with load coupled which had been used with originated mechanical faults, is used for the vibration analysis. Next, the results obtained from the case studies and the experiment are compared with the standards that have been evolved from the past studies and the researches in order to determine the feasibility of setting defective levels or standard on the vibrations harmonics at critical frequencies of generator faults. Finally, the possibility of developing a condition monitoring system to identify mechanical faults is investigated for synchronous generators in Ceylon Electricity Board. The results can then be extended to indicate the faults at early stage to minimize the unwanted long outages, minimize costly rotating failures & reduce maintenance inventory cost. Thus it helps to provide the necessary lead-time to schedule maintenance to suit the needs of the plant management. D e c l a r a t i o n I h e r e b y d e c l a r e t h a t t h e w o r k p r e s e n t e d i n t h i s r e p o r t i s m y o w n w o r k a n d n o t h a s b e e n s u b m i t t e d e a r l i e r o r c o n c u r r e n t l y f o r a n y o t h e r d e g r e e . S i g n a t u r e ! ) . . . . . . · . . . . . . . . . . . . . . . N a m e : S . H . E d i r i w e e r a D a t e : 0 8 1 1 1 F e b r u a r y 2 0 1 0 I c e 1 i i f y t h a t t h i s w o r k w a s s u p e r v i s e d b y m e a n d t h e a b o v e d e c l a r a t i o n i s t r u e . S i g n a t u r e N a m e D a t e 0 0 0 0 ol'~~·.~ 0 " . - . 0 0 ~·: ~ --~ 0 0 0 o o 0 : D r . J . P . K a r u n a d a s a ~ ~, . , ~;~('_;-~ : 0 8 1 1 1 F e b r u a r y 2 0 1 0 P r e f a c e 1 1 l S i n c e t h i s c o n d i t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m i s n o t m u c h l o n g e r u s e d i n t h e C E B a n d t h e r e i s l i t t l e n u m b e r o f l i t e r a t u r e f o u n d i n t h e U n i v e r s i t y L i b r a r y , i t w a s l i t t l e d i f f i c u l t f o r m e t o d e c i d e w h e r e t o s t a r t a t t h e b e g i n n i n g . T h e c o n d i t i o n - m o n i t o r i n g t o o l p u r c h a s e d f r o m t h e S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g I n c . w a s h e l p f u l i n t h i s c o n c e p t a n d I c o u l d g a t h e r m o r e d e t a i l s f r o m t h e I n t e r n e t . I e x p r e s s m y s i n c e r e g r a t i t u d e t o D r . J P K a r u n a d a s a f o r a l l t h e e n c o u r a g e m e n t , g u i d a n c e a n d s u p p o r t g i v e n t h r o u g h o u t m y E n g i n e e r i n g C a r r i e r t o m a k e t h i s t a s k a s u c c e s s a n d d i r e c t i n g t o w a r d s t h e r e s e a r c h t o w a r d s t h e r e a l i z a t i o n o f t h e u l t i m a t e g o a l . I s i n c e r e l y t h a n k M r . A . K . S a m a r a s i n g h e , D G M ( A M H E ) , T h i l a k a s i r i V i j a y a n a n d a E E ( C o n t r o l s & I n s t r u m e n t a t i o n ) a n d t h e t e c h n i c a l s t a f f a t C a n y o n P o w e r s t a t i o n f o r p r o v i d i n g m e w i t h t h e d e t a i l s o f t h e v i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m s , o t h e r r e q u i r e d l i t e r a t u r e , a n d s u p p o r t f o r b u i l d s a m a c h i n e m o d e l f o r t h e e x p e r i m e n t a n d f o r t h e i r c o m m e n t s o n s o m e d i f f i c u l t i e s e n c o u n t e r d u r i n g t h e p r o j e c t . F i n a l l y A b i g t h a n k s g o t o m y w i f e I r o s h i n i a n d m y p a r e n t s f o r f i n d i n g m e f r e e t i m e a n d f r e e m i n d t a k i n g m y r e s p o n s i b i l i t i e s t o d o t h e r e s e a r c h . C o n t e n t s I V A b s t r a c t 1 P r e f a c e 1 1 1 C o n t e n t s I V L i s t o f f i g u r e s V l l L i s t o f T a b l e s X C h a p t e r 1 I n t r o d u c t i o n 1 1 . 1 G e n e r a l 1 1 . 2 C o n d i t i o n M o n i t o r i n g T o o l s 1 1 . 3 V i b r a t i o n A n a l y s i s 3 1 . 4 T h e s i s O b j e c t i v e & O u t l i n e 4 1 . 5 A d v a n t a g e s o f V i b r a t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m 5 C h a p t e r 2 P r o j e c t I m p l e m e n t a t i o n 7 2 . 1 M o n i t o r i n g S y s t e m O u t l i n e 7 2 . 2 I n s t r u m e n t a t i o n 9 2 . 2 . 1 T h e S K F C M S S 2 2 0 0 A c c e l e r o m e t e r 9 2 . 2 . 2 M i c r o l o g C M V A 6 0 a n d P r i s m 4 D a t a b a s e 1 0 C h a p t e r 3 S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m 1 2 3 . 1 V i b r a t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m 1 2 3 . 2 C o l l e c t u s e f u l i n f o r m a t i o n 1 5 3 . 2 . 1 I d e n t i f y a l l c o m p o n e n t s o f t h e m a c h i n e t h a t g e n e r a t e v i b r a t i o n 1 5 3 . 2 . 2 I d e n t i f y t h e M a c h i n e s R u n n i n g S p e e d 1 5 3 . 2 . 3 I d e n t i f y t y p e o f M e a s u r e m e n t p r o d u c e d t h e F F T s p e c t r u m 1 6 3 . 2 . 4 S e l e c t i o n o f t e s t p o i n t l o c a t i o n s 1 6 3 . 2 . 5 O b t a i n a n y h i s t o r i c a l M a c h i n e r y D a t a 1 6 C o n t e n t s v 3 . 3 A n a l y s i s o f t h e V i b r a t i o n S p e c t r u m f o r G e n e r a t o r F a u l t I d e n t i f i c a t i o n 1 6 3 . 3 . 1 O n c e R u n n i n g S p e e d i s D e t e r m i n e d , I d e n t i f y t h e S p e c t r u m ' s F r e q u e n c y R a n g e s 1 6 3 . 3 . 2 V e r i f y S u s p e c t e d F a u l t F r e q u e n c i e s 1 6 3 . 3 . 3 D e t e r m i n e t h e S e v e r i t y o f t h e F a u l t 1 7 3 . 4 D e t e r m i n e t h e G e n e r a t o r m e c h a n i c a l f a u l t s 1 8 3 . 4 . 1 M i s a l i g n m e n t 1 8 3 . 4 . 2 I m b a l a n c e 2 0 3 . 4 . 3 M e c h a n i c a l l o o s e n e s s 2 2 3 . 4 . 4 B e a r i n g d e f e c t s 2 2 3 . 4 . 5 B e n t S h a f t s 2 3 C h a p t e r 4 M a c h i n e m o d e l f o r v e r i f y v i b r a t i o n s p e c t r u m s o f t h e g e n e r a t o r f a u l t s 2 4 4 . 1 I m p l e m e n t a t i o n o f M a c h i n e M o d e l 2 4 4 . 2 I m b a l a n c e C o n d i t i o n 2 6 4 . 3 P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t 2 6 4 . 4 C o u p l i n g a n d M o u n t i n g L o o s e n e s s 2 7 4 . 5 C o m p a r i s o n o f t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s w i t h t h e S t a n d a r d s 2 9 C h a p t e r 5 C a s e s t u d y 3 0 5 . 1 M e a s u r e m e n t s a n d O b s e r v a t i o n s 3 1 5 . 1 . 1 A n g u l a r M i s a l i g n m e n t 3 1 5 . 1 . 2 P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t 3 3 5 . 1 . 3 I m b a l a n c e 4 1 5 . 1 . 4 M e c h a n i c a l L o o s e n e s s 4 5 5 . 1 . 5 B e a r i n g D e f e c t s 5 3 C o n t e n t s C h a p t e r 6 D i s c u s s i o n C h a p t e r 7 C o n c l u s i o n R e f e r e n c e A p p e n d i c e s A p p e n d i x 1 A p p e n d i x 2 A p p e n d i x 3 A p p e n d i x 4 A p p e n d i x 5 A p p e n d i x 6 A p p e n d i x 7 D a t a S h e e t o f A c c e l e r o m e t e r S K F C M S S 2 2 0 0 D a t a S h e e t o f t h e i n s t r u m e n t S K F M i c r o l o g C M V A 6 0 D a t a S h e e t o f D a t a S h e e t o f P r i s m 4 S o f t w a r e V i b r a t i o n S a m p l i n g P o i n t s V i b r a t i o n S t a n d a r d s V D I 2 0 5 6 V i b r a t i o n S t a n d a r d s I S 0 2 3 7 2 V i b r a t i o n D i a g n o s i s T a b l e s V l 5 8 6 0 6 1 L i s t o f F i g u r e s F i g u r e 2 . 1 : B l o c k d i a g r a m o f t h e p r o p o s e d s y s t e m F i g u r e 2 . 2 : A c c e l e r o m e t e r F i g u r e 2 . 3 : D a t a A c q u i s i t i o n S y s t e m F i g u r e 3 . 1 : V i b r a t i o n m o n i t o r i n g p r o c e s s F i g u r e 3 . 2 : V i b r a t i o n m o n i t o r i n g I n s h · u m e n t s F i g u r e 3 . 3 : S K F C M S S 2 2 0 0 A c c e l e r o m e t e r F i g u r e 3 . 4 : A n g u l a r M i s a l i g n m e n t F i g u r e 3 . 5 : P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t F i g u r e 3 . 6 : I m b a l a n c e F i g u r e 4 . 1 : T h e e x p e r i m e n t a l M a c h i n e M o d e l F i g u r e 4 . 2 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t H e a l t h y C o n d i t i o n F i g u r e 4 . 3 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t d e v e l o p e d I m b a l a n c e F i g u r e 4 . 4 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t d e v e l o p e d P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t F i g u r e 4 . 5 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t C o u p l i n g l o o s e n e s s F i g u r e 4 . 6 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t C o u p l i n g l o o s e n e s s F i g u r e 4 . 7 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t M o u n t i n g l o o s e n e s s F i g u r e 5 . 1 : A x i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 U p p e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 M a y 0 7 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 2 : A x i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 U p p e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( A f t e r R e p a i r ) F i g u r e 5 . 3 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 G e n e r a t o r U p p e r B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e o n 2 0 0 5 M a y 0 1 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 4 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 G e n e r a t o r U p p e r B e a r i n g L o a d i n g b a y s i d e o n 2 0 0 5 M a y 0 1 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 5 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 G e n e r a t o r U p p e r B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e ( A f t e r R e p a i r ) F i g u r e 5 . 6 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 D o w n s t r e a m s i d e o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( B e f o r e R e p a i r ) V l l 8 9 1 0 1 3 1 4 1 4 1 8 1 9 2 1 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 8 2 9 3 2 3 2 3 4 3 4 3 5 3 6 L i s t o f F i g u r e s F i g u r e 5 . 7 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 L o a d i n g B a y s i d e o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 8 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 T r u s t B e a r i n g D o w n s h · e a m s i d e o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 9 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c h · u m o f N i l a m b e l h 1 i t 0 2 T r u s t B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e ( A f t e r R e p a i r ) F i g u r e 5 . 1 0 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 2 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 S e p 2 4 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 1 1 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 2 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 S e p 2 4 ( A f t e r R e p a i r ) F i g u r e 5 . 1 2 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g o n 2 0 0 0 J a n 2 4 ( B e f o r e F a u l t ) F i g u r e 5 . 1 3 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g o n 2 0 0 0 A u g 0 8 ( A f t e r F a u l t ) F i g u r e 5 . 1 4 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 1 M a r c h ( B e f o r e F a u l t ) F i g u r e 5 . 1 5 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 U p p e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 5 M a y 3 0 ( A f t e r F a u l t ) F i g u r e 5 . 1 6 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 V l l l 3 6 3 7 3 8 3 9 4 0 4 2 4 2 4 4 4 4 B e a r i n g 0 2 o n 2 0 0 0 A u g 0 8 ( B e f o r e R e p a i r ) 4 6 F i g u r e 5 . 1 7 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 1 o n 2 0 0 0 A u g 0 8 ( B e f o r e R e p a i r ) 4 6 F i g u r e 5 . 1 8 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 2 ( A f t e r R e p a i r ) 4 8 F i g u r e 5 . 1 9 : D i s p l a c e m e n t V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 J u n e 1 6 ( B e f o r e R e p a i r ) 4 9 F i g u r e 5 . 2 0 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 J u n e 1 6 ( B e f o r e R e p a i r ) 4 9 F i g u r e 5 . 2 1 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g ( A f t e r R e p a i r ) 5 1 L i s t o f F i g u r e s F i g u r e 5 . 2 2 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 T r u s t G u i d e B e a r i n g @ 4 5 M W o n 2 0 0 3 M a y 0 7 ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 2 3 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 I X 5 2 T r u s t G u i d e B e a r i n g @ 4 5 M W ( A f t e r R e p a i r ) 5 2 F i g u r e 5 . 2 4 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 U p p e r G u i d e B e a r i n g @ 3 2 . 5 M W o n 2 0 0 1 A u g 2 8 ( B e f o r e R e p a i r ) 5 4 F i g u r e 5 . 2 5 : D i s p l a c e m e n t V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 C o u p l i n g @ 3 4 M W o n 2 0 0 1 A u g 2 8 ( B e f o r e R e p a i r ) 5 5 F i g u r e 5 . 2 6 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 C o u p l i n g @ 3 4 M W o n 2 0 0 1 A u g 2 8 ( B e f o r e R e p a i r ) 5 5 F i g u r e 5 . 2 7 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 C o u p l i n g @ 3 4 M W o n 2 0 0 1 A u g 2 8 ( A f t e r R e p a i r ) 5 6 F i g u r e 5 . 2 8 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f U k u w e l a U n i t 0 1 T u r b i n e B e a r i n g B r a c k e t o n 2 0 0 4 O c t ( B e f o r e R e p a i r ) F i g u r e 5 . 2 9 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f U k u w e l a U n i t 0 1 T u r b i n e B e a r i n g B r a c k e t o n 2 0 0 4 O c t ( A f t e r R e p a i r ) 5 7 5 7 L i s t o f T a b l e s X T a b l e 5 . 1 : N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - D o w n s t r e a m s i d e 3 3 T a b l e 5 . 2 : N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - L o a d i n g B a y s i d e 3 3 T a b l e 5 . 3 : N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - D o w n s t r e a m s i d e 3 7 T a b l e 5 . 4 : N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - L o a d i n g B a y s i d e 3 7 T a b l e 5 . 5 : N i l a m b e U n i t 0 2 T r u s t B e a r i n g R a d i a l V i b r a t i o n - D o w n s t r e a m s i d e 3 8 T a b l e 5 . 6 : V i c t o r i a U n i t 0 2 L G B e a r i n g R a d i a l V i b r a t i o n 3 9 T a b l e 5 . 7 : N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 2 v i b r a t i o n H a r m o n i c a n a l y s i s 4 7 T a b l e 5 . 8 : N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 1 v i b r a t i o n h a r m o n i c a n a l y s i s 4 7 T a b l e 5 . 9 : V i c t o r i a U n i t 0 1 L G B e a r i n g v e l o c i t y v i b r a t i o n h a r m o n i c a n a l y s i s 5 0 T a b l e 5 . 1 0 : V i c t o r i a U n i t 0 1 L G B e a r i n g d i s p l a c e m e n t v i b r a t n . h a r m o n i c a n a l y s i s 5 0 I u t r o d u c t i o u 1 . 1 G e n e r a l C h a p t e r l C h a p t e r 1 I N T R O D U C T I O N C o n d i t i o n m o n i t o r i n g o f s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r s c a n b e e f f e c t i v e i n m i n i m i z i n g o v e r a l l m a i n t e n a n c e c o s t s a n d d o w n t i m e a s s o c i a t e d w i t h t h e o p e r a t i o n o f t h e s e m a c h i n e s . R o t o r s h a f t m i s a l i g n m e n t a n d I m b a l a n c e o f t h e s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r a r e t w o o f t h e m o s t c o m m o n f a i l u r e m o d e s a s s o c i a t e d w i t h t h e s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r . T h e s t a t i s t i c a l d a t a o f f a i l u r e s a m o n g g e n e r a t o r s i n d i c a t e s t h a t o v e r h a l f o f a l l m a c h i n e r y p r o b l e m s a r e c a u s e d b y m i s a l i g n m e n t a n d a l m o s t h a l f o f a l l m a c h i n e r y p r o b l e m s a r e c a u s e d b y i m b a l a n c e . T h e o t h e r m a c h i n e f a u l t s i n c l u d e m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o r i m p r o p e r f i t b e t w e e n c o m p o n e n t p a r t s , e l e c t r i c a l f a u l t s m e a s u r e d a s v i b r a t i o n , b e a r i n g c o c k e d o n a s h a f t a n d b e a r i n g d e f e c t s , e t c . C o n d i t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m s a r e a v a i l a b l e t o a s s e s s t h e c o n d i t i o n o f t h e s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r s a n d t o i d e n t i f y i n d i c a t i o n s o f g e n e r a t o r p r o b l e m s a n d h e n c e t o d e t e r m i n e t h e m o s t e f f e c t i v e t i m e t o s c h e d u l e t h e m a i n t e n a n c e . 1 . 2 C o n d i t i o n M o n i t o r i n g T o o l s T h e p r i n c i p l e o f a C o n d i t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m i s s t r a i g h t f o r w a r d : • T h e g o a l i s t o i d e n t i f y c h a n g e s i n t h e c o n d i t i o n o f a m a c h i n e t h a t w i l l i n d i c a t e s o m e p o t e n t i a l f a i l u r e . • P h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a r e i d e n t i f i e d t h a t c o l l e c t i v e l y i n d i c a t e t h e p r e s e n t c o n d i t i o n o f t h e m a c h i n e . • E a c h o f t h e s e c h a r a c t e r i s t i c s i s m e a s u r e d , a n a l y z e d , a n d r e c o r d e d s o t h a t t r e n d s c a n b e r e c o g n i z e d . U n i v e r s i t y o f l t 1 o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g l n t r o d u c t i o u C h a p t e r I A m o n g t h e C o n d i t i o n M o n i t o r i n g T o o l s , w h i c h a r e u s e d i n t h e i n d u s t r y f o l l o w i n g s a r e a t t h e t o p : . • V i s u a l I n s p e c t i o n - T h e m o s t p r e l i m i n a r y f o r m o f c o n d i t i o n m o n i t o r i n g i s v i s u a l i n s p e c t i o n b y e x p e r i e n c e d o p e r a t o r s a n d m a i n t a i n e r s . F a i l u r e m o d e s s u c h a s c r a c k i n g , l e a k i n g , c o r r o s i o n , e t c c a n o f t e n b e d e t e c t e d b y v i s u a l i n s p e c t i o n b e f o r e f a i l u r e i s l i k e l y . T h i s f o r m o f c o n d i t i o n m o n i t o r i n g i s g e n e r a l l y t h e c h e a p e s t . C o n s e q u e n t l y , o t h e r f o r m s o f c o n d i t i o n m o n i t o r i n g s h o u l d g e n e r a l l y a u g m e n t , r a t h e r t h a n r e p l a c e , v i s u a l i n s p e c t i o n . • V i b r a t i o n A n a l y s i s - t h e a n a l y s i s o f t h e u n i q u e p a t t e r n s o f v i b r a t i o n c r e a t e d b y s p e c i f i c c o m p o n e n t s o f a n e l e c t r o m e c h a n i c a l s y s t e m . T h e s e u n i q u e p a t t e r n s c a n p r o v i d e e a r l y i n d i c a t i o n s o f p r o b l e m s s u c h a s m a c h i n e r y i m b a l a n c e , m i s a l i g n m e n t , b e a r i n g w e a r , w o r n g e a r s , e t c . • T e m p e r a t u r e A n a l y s i s - i d e n t i f y i n g a b n o r m a l t e m p e r a t u r e v a r i a t i o n s a c r o s s t h e m a c h i n e r y s u r f a c e c a n b e d i s c o v e r e d w i t h n o n - d e s t r u c t i v e t e s t i n g w i t h t h e r m o g r a p h s . T h a t c o u l d r e s u l t f r o m p r o b l e m s s u c h a s b e a r i n g w e a r , l a c k o f l u b r i c a t i o n , d e g r a d i n g e l e c t r i c a l c o n t a c t s a n d t e r m i n a t i o n s , e t c . • O i l A n a l y s i s - a n a l y z i n g t h e p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f l u b r i c a t i o n t o i d e n t i f y c o n t a m i n a t i o n , w e a r s p a r t i c l e s , a s w e l l a s c h a n g e s i n v i s c o s i t y a n d o t h e r c h e m i c a l p r o p e r t i e s . C o n t r o l l i n g t h e s e c r i t i c a l p a r a m e t e r s i s t h e k e y t o p r e v e n t i n g p r e m a t u r e f a i l u r e o f m e c h a n i c a l s y s t e m s s u c h a s b e a r i n g s , g e a r s , e t c . F o r e x a m p l e h i g h s i l i c o n c o n t e n t i n d i c a t e s c o n t a m i n a t i o n o f g r i t e t c , a n d h i g h i r o n l e v e l s i n d i c a t e w e a r i n g c o m p o n e n t s . U u i v e r s i t y o f l ' v f o r a t u z u n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 I n t r o d u c t i o n C h a p t e r t • P e r f o r m a n c e a n a l y s i s - w h e r e t h e p h y s i c a l e f f i c i e n c y , p e r f o r m a n c e , o r c o n d i t i o n i s f o u n d b y c o m p a r i n g a c t u a l p a r a m e t e r s a g a i n s t a n i d e a l m o d e l . D e t e r i o r a t i o n i s t y p i c a l l y t h e c a u s e o f d i f f e r e n c e i n t h e r e a d i n g s . G e n e r a t o r s a n d m o t o r s a r e a r g u a b l y t h e m o s t c o m m o n m a c h i n e s . 1 . 3 V i b r a t i o n A n a l y s i s I n e l e c t r i c m a c h i n e r y v i b r a t i o n a n a l y s i s c a n d e t e r m i n e m i s a l i g n m e n t , u n b a l a n c e , m e c h a n i c a l l o o s e n e s s , e c c e n t r i c r o t o r s , b e a r i n g w e a r , l o o s e r o t o r b a r s , a n d p o o r e n d t u r n c o n n e c t i o n s . V i b r a t i o n a n a l y s i s c a n b e a p p l i e d t o a l l r o t a t i n g e q u i p m e n t , ( f r o m l e s s t h a n 1 r p m t o 1 0 0 0 0 r p m a n d a b o v e ) . M a n y v i b r a t i o n s a r e n o r m a l f o r r o t a t i n g o r m o v i n g m a c h i n e r y , e . g . n o r m a l r o t a t i o n o f s h a f t s a n d o t h e r r o t o r s , c o n t a c t w i t h b e a r i n g s e t c . S p e c i f i c p r o b l e m s w i t h m a c h i n e r y g e n e r a t e a b n o r m a l i d e n t i f i a b l e v i b r a t i o n s , e . g . , m i s a l i g n e d s h a f t s , I m b a l a n c e , l o o s e b o l t s , w o r n b e a r i n g s , l e a k s a n d i n c i p i e n t m e t a l f a t i g u e . K e y t o u s i n g v i b r a t i o n s i g n a t u r e a n a l y s i s f o r p r e d i c t i v e m a i n t e n a n c e i s a b i l i t y t o d i f f e r e n t i a t e b e t w e e n n o r m a l a n d a b n o r m a l v i b r a t i o n p r o f i l e s . P r e d i c t i v e m a i n t e n a n c e u s i n g v i b r a t i o n s i g n a t u r e a n a l y s i s i s b a s e d o n t h e f o l l o w i n g : I . A l l c o m m o n m a c h i n e r y p r o b l e m s a n d f a i l u r e m o d e s h a v e d i s t i n c t v i b r a t i o n f r e q u e n c y c o m p o n e n t s t h a t c a n b e i s o l a t e d a n d i d e n t i f i e d . I F r e q u e n c y - d o m a i n s i g n a t u r e i s g e n e r a l l y u s e d b e c a u s e i t c o n t a i n s d i s c r e t e p e a k s , e a c h r e p r e s e n t i n g s p e c i f i c v i b r a t i o n s o u r c e . ~: T h e r e i s a c a u s e f o r e a c h f r e q u e n c y c o m p o n e n t . ~ W h e n t h e m a c h i n e s i g n a t u r e i s c o m p a r e d o v e r t i m e , i t w i l l r e p e a t u n t i l s o m e e v e n t c h a n g e s t h e v i b r a t i o n p a t t e r n . U n i v e r s i t y o f 1 \ i o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 l u t r o d u c t i o u C h a p t e r J T o m o n i t o r t h e d y n a m i c o p e r a t i n g c o n d i t i o n s o f t h e s e S G s ( i n a d d i t i o n t o t h e m a i n t e n a n c e p r o c e d u r e s p e r f o r m e d i n r o u t i n e ) a v i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m i s b e i n g u s e d . 1 . 4 T h e s i s O b j e c t i v e & O u t l i n e I n e l e c t r i c m a c h i n e r y v i b r a t i o n a n a l y s i s c a n - d e t e r m i n e l o t o f e l e c t r i c a l a n d m e c h a n i c a l f a u l t s . A b e a r i n g t h a t h a s a s m a l l d e v e l o p i n g d e f e c t w i l l c a u s e a t e l l t a l e c h a n g e i n t h e m a c h i n e v i b r a t i o n l e v e l . V i b r a t i o n a n a l y s i s , p r o p e r l y a p p l i e d , a l l o w s d e t e c t i n g s m a l l d e v e l o p i n g m e c h a n i c a l d e f e c t s l o n g b e f o r e t h e y b e c o m e a t h r e a t t o t h e i n t e g r i t y o f t h e m a c h i n e . T h e m a i n o b j e c t i v e o f t h i s i s t o i d e n t i f y a n d v e r i f y t h e v i b r a t i o n a n a l y s i s r e s u l t s t o d e t e c t t h e S G f a u l t s a t s m a l l d e v e l o p i n g m e c h a n i c a l d e f e c t s l o n g b e f o r e t h e y b e c o m e a t h r e a t t o t h e i n t e g r i t y o f t h e m a c h i n e . T h i s a n a l y s i s r e s u l t s h e l p s t o i d e n t i f y m i s a l i g n m e n t , i m b a l a n c e , m e c h a n i c a l l o o s e n e s s , e c c e n t r i c r o t o r s , b e a r i n g w e a r , l o o s e c o u p l i n g , a n d r o t o r b a r s o f G e n e r a t o r s . T h u s i t h e l p s t o p r o v i d e t h e n e c e s s a r y l e a d - t i m e t o s c h e d u l e m a i n t e n a n c e t o s u i t t h e n e e d s o f t h e p l a n t m a n a g e m e n t . N u m e r o u s s t u d i e s , s u c h a s t h o s e c o n d u c t e d b y t h e E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e ( E P R I ) , h a v e s h o w n t h a t o n a v e r a g e , t h e c o s t t o i n d u s t r y f o r m a i n t e n a n c e w i l l b e r e d u c e d b y m o r e t h a n 5 0 % i f a p r e d i c t i v e m a i n t e n a n c e p r o g r a m i s u s e d i n s t e a d o f r u n - t o - f a i l u r e . P r o c e d u r e : F o l l o w i n g g u i d e l i n e s a r e u s e d t o a c h i e v e t h e f i n a l g o a l , a ) G e n e r a t o r f a u l t i d e n t i f i c a t i o n t h r o u g h m e c h a n i c a l v i b r a t i o n m o n i t o r i n g . A n a l y s i s o f t h e v e l o c i t y v i b r a t i o n F F T s p e c t r u m . D e r i v i n g a r e l a t i o n s h i p b e t w e e n c r i t i c a l v i b r a t i o n f r e q u e n c i e s a n d t h e m e c h a n i c a l f a u l t s . U n i v e r s i t y o f A 1 o r a t u z v a D e p a r t m e n t (~l E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 4 l n t r o d u c t i o u C h a p t e r I b ) S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r f a u l t i d e n t i f i c a t i o n a n d v e r i f i e d b y u s i n g a n e x p e r i m e n t f r o m m a c h i n e m o d e l w i t h o r i g i n a t e d f a u l t s t o i d e n t i f y F F T p a t t e r n s a t t h e s e f a u l t s . c ) C o m p a r e o b t a i n e d r e s u l t s f r o m c a s e s t u d y a n d e x p e r i m e n t w i t h t h e s t a n d a r d s o f v i b r a t i o n a n a l y s i s . d ) F o r m u l a t i o n o f a f a u l t d e t e c t i n g s G h e m e t h a t i n d i c a t e S G f a u l t s a t e a r l y s t a g e . 1 . 5 A d v a n t a g e s o f v i b r a t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m a ) A v o i d i n g e x p e n s i v e f a i l u r e s I t c a n r e a l i z e s u b s t a n t i a l s a v i n g s i f e q u i p m e n t i s s h u t d o w n f o r r e p a i r s b e f o r e a m a j o r f a i l u r e o c c u r s . R e p a i r c o s t s c a n v e r y w e l l t r i p l e i f , f o r e x a m p l e , a g e n e r a t o r i s p e r m i t t e d t o r u n t o f a i l u r e - v e r s u s a p l a n n e d r e p l a c e m e n t o f b e a r i n g s f o u n d t o b e w o r n p r i o r t o t h a t s a m e f a i l u r e . S i n c e v i b r a t i o n a n a l y s i s a d d r e s s e s a l l m o v i n g p a r t s o f a n y t y p e o f r o t a t i n g e q u i p m e n t , i t c a n i d e n t i f y n o t o n l y s p e c i f i c m a c h i n e f a u l t s , b u t c a n a l s o s i m p l i f y r e p a i r s b y i d e n t i f y i n g t h e r o o t c a u s e o f t h e p r o b l e m . M o s t i m p o r t a n t l y , v i b r a t i o n a n a l y s i s i s c a p a b l e o f i d e n t i f y i n g p r o b l e m s l o n g b e f o r e t h e y b e c o m e n o t i c e a b l e . T h i s e a r l y w a r n i n g o f e m e r g i n g e q u i p m e n t f a u l t s a l l o w s t h e e n g i n e e r i n g s t a f f t o p l a n f o r r e p a i r s , t o o r d e r p a r t s , a n d t o c o n d u c t t h o s e r e p a i r s a t c o n v e n i e n c e , r a t h e r t h a n u n d e r e m e r g e n c y c o n d i t i o n s . S u c h a p r e d i c t i v e a n d p r o - a c t i v e s t y l e o f m a i n t e n a n c e n o t o n l y a v o i d s t h e u n n e c e s s a r y h i g h c o s t s i n v o l v e d w i t h e m e r g e n c y r e p a i r s , b u t p r e v e n t s p o t e n t i a l l y d i s r u p t i v e f a i l u r e s i n c r i t i c a l p l a n t o p e r a t i o n s . b ) M i n i m i z e s p a r e p a r t s I n v e n t o r y T h e p r o p e r i m p l e m e n t a t i o n o f a v i b r a t i o n a n a l y s i s s y s t e m a l l o w s a r e d u c t i o n i n s p a r e p a r t i n v e n t o r y , a n d t o e s t a b l i s h " J u s t - I n - T i m e " i n v e n t o r i e s w i t h o u t a d d i n g U n i v e r s i t y o f M o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 5 l n t r o d t t c t i o n C h a p t e r ! r i s k . P a r t s c a n t h e n b e o r d e r e d w h e n p r o b l e m s f i r s t a r i s e - i n s t e a d o f m a i n t a i n i n g a n e x p e n s i v e a n d r e d u n d a n t p a r t s i n v e n t o r y , a n d w i t h o u t t h e r i s k o f i n s t a l l i n g n e w r e p l a c e m e n t p a r t s w h o s e s h e l f l i f e m a y h a v e b e e n e x c e e d e d . c ) E n e r g y s a v i n g s T h e l o s s d u e t o w a s t a g e a t t r i b u t e d t o t h e m i s a l i g n m e n t a n d i m b a l a n c e o f r o t a t i n g m a c h i n e s c a n b e s a v i n g w i t h e n e r g y b e i n g c o n v e r t e d i n t o h e a t r a t h e r t h a n o u t p u t p o w e r . d ) O t h e r s i g n i f i c a n t b e n e f i t s A t h o r o u g h v i b r a t i o n a n a l y s i s p r o g r a m w i l l a l s o p r o v i d e t h e f o l l o w i n g b e n e f i t s : • T r a n s i t i o n f r o m " R u n t o F a i l u r e " t o p r o - a c t i v e s t y l e m a i n t e n a n c e • I n c r e a s e d o p e r a t i n g r e l i a b i l i t y • I n c r e a s e d m e a n t i m e b e t w e e n f a i l u r e ( M T B F ) • E l i m i n a t i o n o r l e s s e n u n s c h e d u l e d e q u i p m e n t d o w n t i m e • I m p r o v e m a i n t e n a n c e m a n a g e m e n t • L o w e r u t i l i t y b i l l s U n i v e r s i t y o f 1 \ J l o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 6 P r o j e c t l m p l e m e u t a t i o n 2 . 1 M o n i t o r i n g S y s t e m O u t l i n e C h a p t e r 2 C h a p t e r 2 P R O J E C T I M P L E M E N T A T I O N A c o m p l e t e b l o c k d i a g r a m o f t h e p r o p o s e d m o n i t o r i n g s y s t e m i s s h o w n i n f i g u r e 2 . 1 . A t t h e b a s e l i n e m e a s u r e m e n t s t a g e , t h e S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r i s e q u i p p e d w i t h a n a c c e l e r o m e t e r f o r t h e v i b r a t i o n m e a s u r e m e n t s . A s d e s c r i b e d i n t h e n e x t s e c t i o n , i n s t r u m e n t a t i o n , a b o v e t a s k i s d o n e w i t h t h e h e l p o f t h e M i c r o l o g C M V A 6 0 i n s t r u m e n t , w h i c h g i v e s i t s o u t p u t a s f r e q u e n c y s p e c t r a . T h e v i b r a t i o n s p e c t r u m i s t h e n e v a l u a t e d t o d e t e r m i n e c r i t i c a l f r e q u e n c i e s . T h e c r i t i c a l f r e q u e n c i e s ( f v , k ) ; k = l , 2 , 3 . . . . a r e d e f i n e d a s t h o s e f r e q u e n c i e s w h i c h l i e s i g n i f i c a n t l y a b o v e t h e n o i s e f l o o r . L e t , V ( f v , k ) b e t h e m a g n i t u d e o f t h e v i b r a t i o n a t f r e q u e n c y f v , k . T h e s e t o f r a t i o c o n s t a n t s , m k , i s t h e n c a l c u l a t e d f o r e a c h c r i t i c a l f r e q u e n c y , a s t h e r a t i o o f p r e s e n t m a g n i t u d e t o t h e p r e v i o u s m a g n i t u d e o f t h e v i b r a t i o n . m k = V ( f v , k ) c u r r e n t I V ( f v , k ) p r e v i o u s ( 2 . 1 ) V i b r a t i o n h a r m o n i c s a r e s c a l e d b y f r e q u e n c y t o a c c o u n t f o r t h e f a c t t h a t v i b r a t i o n i s m e a s u r e d a s a v e l o c i t y . T h e c o n d i t i o n m o n i t o r i n g o f t h e g e n e r a t o r t h e n i n v o l v e s s a m p l i n g t h e v i b r a t i o n , c a l c u l a t i n g i t s s p e c t r u m a n d t h e n d e t e r m i n i n g t h e r a t i o c o n s t a n t s , m k o f c r i t i c a l f r e q u e n c y c o m p o n e n t s o f t h e s p e c t r u m . T h e v a l u e s o f m k c a n b e u s e d a s a n i n d i c a t i o n f o r t h e g e n e r a t o r h e a l t h c o n d i t i o n . T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s a n d t h e e x i s t i n g s t a n d a r d s c a n t h e n b e u s e d a s a s t a r t i n g p o i n t i n d e f i n i n g t h e l i m i t o n m k . U u i v e r s i t y o f M o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 7 P r o j e c t l m p l e m e u t a t i o n C h a p t e r 2 B a s e l i n e m e a s u r e m e n t --------~ , - - - - - - - - - - - - - - - - - · - - - - - - - - - - - A n a l y s e t h e v i b r a t i o n s p e c t r a - - - - - - - - - D e t e r m i n e t h e s e t o f C r i t i c a l F r e q u e n c i e s ~~~ ·~ . . . _ _ _ _ _ _ _ _ y _ _ _ · - E s t i m a t e t h e v i b r a t i o n m a g n i t u d e s a t C r i t i c a l F r e q u e n c i e s : L_~-- . - . _ j --------~----- ~-- ~~~---=I M o n i t o r n g s t a g e ! M o n i t o r i n g V i b r a t i o n m a g n i t u d e s ~-------~ - - - - - - - - " ' loe~~-r~~i~e-;he r a t i o c o n s t a n t s - a t C r i t i c a l Freque~c~es 1 1 ( m k ) 1 I - - - - - - - - - ~- D o e s m > m ~- k , p r e s e n t k , l i m i t ---~ I Y e s T ~ . . . . . . _ _ ( C o r r e c t i v e A c t i o n \ 1 \~ _ _ _ _ / _ _ _ _ _ _ j N o F i g u r e 2 . 1 : B l o c k d i a g r a m o f t h e p r o p o s e d s y s t e m U n i v e r s i t y o f l \ 1 o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 8 P r o j e c t l m p l e m e u t a t i o n C l r a p t e r 1 2 . 2 I n s t r u m e n t a t i o n T h e e q u i p m e n t s e t u p f o r m e a s u r i n g t h e S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r v i b r a t i o n i s s h o w n i n F i g u r e 2 . 3 . T h e d a t a c o l l e c t e d b y t h e a c c e l e r o m e t e r i s f e d t o t h e i n s t r u m e n t c a l l e d M i c r o l o g C M V A 6 0 . T h e n , b y u s i n g t h e S o f t w a r e c a l l e d P r i s m 4 , a c c o m p a n i e d b y t h e M i c r o l o g i n s t r u m e n t i s u s e d f o r a n a l y z i n g t h e d a t a . 2 . 2 . 1 T h e A c c e l e r o m e t e r S K F C M S S 2 2 0 0 - D a t a a c q u i s i t i o n e q u i p m e n t : ·-~? ; \ n ; : d l . : : : r f ' r ; ; l c a c l f l q ~:r;·rn<; . : - : . C ' W l i C ' A , = i · ; : , ·=r 1 ~::•1 t : h r · 1 e · J : P a : : : 0 · · : 1 ~·u--tr·-~; S\u~' F i g u r e 2 . 2 : A c c e l e r o m e t e r T h e p i e z o - e l e c t r i c a c c e l e r o m e t e r c a n b e c o n s i d e r e d t h e s t a n d a r d v i b r a t i o n t r a n s d u c e r f o r m a c h i n e v i b r a t i o n m e a s u r e m e n t . T h e c o m p r e s s i o n - t y p e a c c e l e r o m e t e r , d i a g r a m m e d i n F i g u r e 2 . 2 , w a s t h e f i r s t t y p e t o b e d e v e l o p e d . T h e p r i n c i p l e o f o p e r a t i o n o f t h i s t y p e o f a c c e l e r o m e t e r i s i l l u s t r a t e d a s f o l l o w s . T h e s e i s m i c m a s s i s c l a m p e d t o t h e b a s e b y a n a x i a l b o l t b e a r i n g d o w n o n a c i r c u l a r s p r i n g . T h e p i e z o - e l e c t r i c e l e m e n t i s s q u e e z e d b e t w e e n t h e m a s s a n d t h e b a s e . W h e n a p i e z o - e l e c t r i c m a t e r i a l e x p e r i e n c e s a f o r c e , i t g e n e r a t e s a n e l e c t r i c c h a r g e b e t w e e n i t s s u r f a c e s . W h e n t h e a c c e l e r o m e t e r i s m o v e d i n t h e u p a n d d o w n d i r e c t i o n , t h e f o r c e r e q u i r e d t o m o v e t h e s e i s m i c m a s s i s b o r n b y t h e a c t i v e e l e m e n t . A c c o r d i n g t o N e w t o n 1 s s e c o n d l a w , t h i s f o r c e i s p r o p o r t i o n a l t o t h e a c c e l e r a t i o n o f t h e m a s s . T h e f o r c e o n t h e c r y s t a l p r o d u c e s t h e o u t p u t s i g n a l , w h i c h i s t h e r e f o r e p r o p o r t i o n a l t o t h e a c c e l e r a t i o n o f t h e t r a n s d u c e r . U n i v e r s i t y o f l ' V 1 o r a t z r w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 9 P r o j e c t l m p l e m e u t a t i o n C h a p t e r 2 T h e f r e q u e n c y r a n g e o f t h e a c c e l e r o m e t e r i s v e r y w i d e , e x t e n d i n g f r o m v e r y l o w f r e q u e n c i e s i n s o m e u n i t s t o s e v e r a l t e n s o f k i l o h e r t z . R e f e r D a t a S h e e t o f A c c e l e r o m e t e r S K F C M S S 2 2 0 0 i n A p p e n d i x 1 . 2 . 2 . 2 M i c r o l o g C M V A 6 0 a n d P r i s m 4 D a t a b a s e T h e v i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m f o r t h e c o n d i t i o n m o n i t o r i n g o f t h e s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r i s g o v e r n e d b y t h e P r i s m 4 P r o s o f t w a r e a n d t h e d a t a , c o l l e c t e d b y t h e i n s t r u m e n t , S K F M i c r o l o g C M V A 6 0 . A d v a n c e d s i g n a l p r o c e s s i n g t e c h n i q u e s i n t h e M i c r o l o g e x t r a c t t h e m o d u l a t i n g f r e q u e n c y a n d c l e a r l y r e p r e s e n t t h e a m p l i t u d e r e l a t i o n s h i p o f m o d u l a t i n g f r e q u e n c y t o t h e l i n e f r e q u e n c y . T a c h o m P t P r S P n s o r A c c P l P r o m P t P r D D = c = = = : : : J M i c r o l o g C M V A 6 0 P R I S M 4 S o f t w a r e F i g u r e 2 . 3 : D a t a A c q u i s i t i o n S y s t e m U n i v e r s i t y o f A ! f o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g P r o j e c t l m p l e m e u t u t i o n C h a p t e r 1 U s e o f t h e M i c r o l o g C M V A 6 0 a n d t h e s o f t w a r e f o r m o n i t o r i n g h a s t h e f o l l o w i n g a d v a n t a g e s : • T h e M i c r o l o g , w i t h o u t i n t e r r u p t i n g t h e s y s t e m c a n p e r f o r m t e s t i n g o n - l i n e . • P r i s m 4 c o m b i n e s m e c h a n i c a l a n d e l e c t r i c a l m e a s u r e m e n t s t o g i v e t h e e d g e t o r o o t c a u s e a n a l y s i s . • T h e a n a l y s i s n e e d s n o m a t h e m a t i c a l c o m p u t a t i o n s s i n c e t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m o f d i s p l a c e m e n t , v e l o c i t y o r a c c e l e r a t i o n i s a d i r e c t o u t p u t o f t h e p r i s m 4 - s o f t w a r e w h e r e F F T i s u s e d . R e f e r D a t a S h e e t s o f u s e d V i b r a t i o n m o n i t o r i n g i n s t r u m e n t S K F M i c r o l o g C M V A 6 0 a n d a c c e s s o r i e s i n A p p e n d i x 2 a n d D a t a S h e e t o f P r i s m 4 S o f t w a r e i n A p p e n d i x 3 . U n i v e r s i t y o f l \ ' 1 o r a t r r w o D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 1 S y n c h r o n o u s G e 1 1 e r a t o r V i b r a t i o n i \ ' l o J i i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 C h a p t e r 3 S Y N C H R O N O U S G E N E R A T O R V I B R A T I O N M O N I T O R I N G S Y S T E M 3 . 1 V i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m V i b r a t i o n i s s i m p l y t h e m o v e m e n t o f a m a c h i n e o r m a c h i n e p a r t b a c k a n d f o r t h f r o m i t s p o s i t i o n o f r e s t . F u r t h e r , i t i s t h e r e s p o n s e o f a s y s t e m t o s o m e i n t e r n a l o r e x t e r n a l f o r c e a p p l i e d t o t h e s y s t e m . A n a l y s i s o f s y s t e m a n d e q u i p m e n t v i b r a t i o n l e v e l s i s o n e o f t h e m o s t c o m m o n l y u s e d C o n d i t i o n M o n i t o r i n g t e c h n i q u e s . V i b r a t i o n m o n i t o r i n g h e l p s d e t e r m i n e t h e c o n d i t i o n o f r o t a t i n g e q u i p m e n t a n d s t r u c t u r a l s t a b i l i t y i n a s y s t e m . I t a l s o h e l p s i d e n t i f y n o i s e s o u r c e s . M e c h a n i c a l v i b r a t i o n i s c o n s i d e r e d t h e b e s t o p e r a t i n g p a r a m e t e r t o j u d g e S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r ( S G ) d y n a m i c c o n d i t i o n s s u c h a s , I m b a l a n c e M i s a l i g n m e n t M e c h a n i c a l l o o s e n e s s B e a r i n g f a u l t s B e n t s h a f t s V i b r a t i o n m o n i t o r i n g i n s t r u m e n t a t i o n t y p i c a l l y u s e s p i e z o e l e c t r i c a c c e l e r o m e t e r a s a t r a n s d u c e r / s e n s o r , w h i c h p r o d u c e s a v o l t a g e p r o p o r t i o n a l t o t h e f o r c e t o w h i c h i t i s s u b j e c t e d a n d i t s h o u l d b e p e r m a n e n t l y a f f i x e d t o t h e g e n e r a t o r b e i n g m o n i t o r e d . P r e f e r r e d l o c a t i o n s f o r m e a s u r i n g ( s t r u c t u r e b o r n e ) n o i s e l e v e l s o n i n s t a l l e d m a c h i n e r y h a v e e v o l v e d o v e r a p e r i o d o f a p p r o x . 3 0 y e a r s . I n c o n c e p t f o r h o r i z o n t a l l y m o u n t e d m a c h i n e r y , m e a s u r e m e n t s h o u l d b e t a k e n i n t h e h o r i z o n t a l a n d v e r t i c a l p l a n e s . U u i v e r s i t y o f A J o r u t u v . H ! D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 2 S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 T o a s s i s t i n t h e d e t e r m i n a t i o n o f m a c h i n e p r o b l e m s , i t i s v e r y h e l p f u l t o h a v e v i b r a t i o n d a t a f r o m e a c h m e a s u r e m e n t p o i n t i n t h r e e d i r e c t i o n s . T h e s e d i r e c t i o n s a r e c a l l e d A x i a l , R a d i a l , a n d T a n g e n t i a l . A x i a l i s t h e d i r e c t i o n p a r a l l e l t o t h e s h a f t i n q u e s t i o n , r a d i a l i s t h e d i r e c t i o n f r o m t h e t r a n s d u c e r t o t h e c e n t e r o f t h e s h a f t , a n d t a n g e n t i a l i s 9 0 d e g r e e s f r o m r a d i a l , t a n g e n t t o t h e s h a f t . V i b r a t i o n s a m p l i n g p o i n t s a r e s e l e c t e d a s s h o w n i n A p p e n d i x 4 . T h e v i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m f o r c o n d i t i o n m o n i t o r i n g o f t h e S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r s w h i c h i s b e i n g i m p l e m e n t e d a t M a h a w e l i a n d L a x a p a n a C o m p l e x e s p o w e r s t a t i o n s w i l l b e g o v e r n e d b y t h e P r i s m 4 P r o s o f t w a r e a n d t h e d a t a c o l l e c t e d b y t h e i n s t r u m e n t , S K F M i c r o l o g C M V A 6 0 . T h e a c c e l e r o m e t e r , S K F C M S S 2 2 0 0 i s u s e d t o m e a s u r e t h e m a c h i n e v i b r a t i o n . A t y p i c a l a r r a n g e m e n t o f t h e i n s t r u m e n t f o r m e a s u r i n g t h e v i b r a t i o n i s s h o w n i n F i g u r e 2 . 3 . V i b r a t i o n d a t a o b t a i n e d b y m o u n t i n g t r a n s d u c e r s o n t h e G e n e r a t o r a t v a r i o u s l o c a t i o n s , t y p i c a l l y G e n e r a t o r h o u s i n g a n d b e a r i n g c a p s i s s h o w n i n f i g u r e 3 . 1 . F i g u r e 3 . 1 : V i b r a t i o n m o n i t o r i n g p r o c e s s U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 3 S y t t c h r o n o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n M o n i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 T h e p o r t a b l e t y p e d a t a - g a t h e r i n g d e v i c e , M i c r o l o g S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g I n s t r u m e n t , w h i c h i s c a p a b l e o f a c q u i r e v i b r a t i o n d a t a , c o n v e r t t o F F T ( f a s t F o u r i e r T r a n s f o r m ) a n d s t o r e a n d s o f t w a r e - P R I S M 4 f o r W i n d o w s 1 . 3 5 . 1 f o r a n a l y s i s d a t a i n a n y f o r m o f d i s p l a c e m e n t , v e l o c i t y o r a c c e l e r a t i o n i s s h o w n i n F i g u r e 3 . 2 . F i g u r e 3 . 2 : V i b r a t i o n m o n i t o r i n g I n s t r u m e n t s T h e u s e d a c c e l e r o m e t e r S K F C M S S 2 2 0 0 , w h i c h r e s p o n d s t o t h e a c c e l e r a t i o n o f t h e v i b r a t i o n s o u r c e , i s s h o w n i n F i g u r e 3 . 3 . F i g u r e 3 . 3 : S K F C M S S 2 2 0 0 A c c e l e r o m e t e r U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 4 S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n N 1 o u i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 3 . 2 C o l l e c t u s e f u l i n f o r m a t i o n C o r r e c t d i a g n o s i s o f r o t a t i n g m a c h i n e r y m e c h a n i c a l f a u l t s d e p e n d s o n h a v i n g c o m p l e t e i n f o r m a t i o n a b o u t t h e v i b r a t i o n s p e c t r a l d a t a . T h e r e f o r e f o l l o w i n g f a c t s s h o u l d b e c o n s i d e r e d f o r o b t a i n i n g a c c u r a t e a n d u s e f u l d a t a f o r a n a l y s i s . 3 . 2 . 1 I d e n t i f y a l l c o m p o n e n t s o f t h e m a c h i n e t h a t c o u l d g e n e r a t e v i b r a t i o n . B e f o r e a s p e c t r u m c a n b e a n a l y z e d , t h e c o m p o n e n t s t h a t c a u s e v i b r a t i o n w i t h i n t h e m a c h i n e m u s t b e i d e n t i f i e d . T h a t m e a n s f i r s t w e m u s t c h e c k w h a t a r e t h e p o s s i b i l i t i e s a s f o l l o w s . • I f b e a r i n g s a r e p r e s e n t , k n o w t h e i r b e a r i n g d e f a u l t f r e q u e n c i e s . • I s t h e m a c h i n e o p e r a t i n g i n t h e s a m e v i c i n i t y a s a n o t h e r m a c h i n e , i f s o , k n o w t h e r u n n i n g s p e e d o f t h e a d j a c e n t m a c h i n e . V i b r a t i o n f r o m o n e m a c h i n e c a n t r a v e l t h r o u g h t h e f o u n d a t i o n o r s t r u c t u r e a n d a f f e c t v i b r a t i o n l e v e l s o n a n a d j a c e n t m a c h i n e . • I s t h e m a c h i n e m o u n t e d h o r i z o n t a l l y o r v e r t i c a l l y ? • I s t h e m a c h i n e o v e r h u n g , o r c o n n e c t e d t o a n y t h i n g t h a t I S o v e r h u n g ? 3 . 2 . 2 I d e n t i f y t h e M a c h i n e ' s R u n n i n g S p e e d K n o w i n g t h e m a c h i n e ' s r u n n i n g s p e e d i s c r i t i c a l w h e n a n a l y z i n g a n F F T s p e c t r u m . T h e r e a r e s e v e r a l w a y s o f d e t e r m i n i n g r u n n i n g s p e e d . R e a d t h e s p e e d f r o m i n s t r u m e n t a t i o n a t t h e m a c h i n e o r f r o m i n s t r u m e n t a t i o n i n t h e c o n t r o l r o o m m o n i t o r i n g t h e m a c h i n e . A n F F T ' s r u n n i n g s p e e d p e a k i s t y p i c a l l y t h e f i r s t s i g n i f i c a n t p e a k r e a d i n g t h e s p e c t r u m f r o m l e f t t o r i g h t . L o o k f o r t h i s p e a k a n d c h e c k f o r p e a k s a t t w o t i m e s , t h r e e t i m e s , f o u r t i m e s , e t c . T h e s u s p e c t e d r u n n i n g s p e e d f r e q u e n c y ( 2 X , 3 X , 4 X ) . H a r m o n i c s u s u a l l y c a u s e v i b r a t i o n s a t m u l t i p l e s o f t h e r u n n i n g s p e e d f r e q u e n c y . U u i v e r s i t y o f A 1 o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 5 S y n c h r o n o u s G e u e r a t o r V i b r a t i o n N l o u i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 3 . 2 . 3 I d e n t i f y w h a t t y p e o f M e a s u r e m e n t p r o d u c e d t h e F F T s p e c t r u m D e t e r m i n e t h e t y p e o f m e a s u r e m e n t t h a t p r o d u c e d t h e s p e c t r u m s u c h a s d i s p l a c e m e n t , v e l o c i t y , a c c e l e r a t i o n , e n v e l o p i n g , e t c . 3 . 2 . 4 S e l e c t i o n o f t e s t p o i n t l o c a t i o n s I n g e n e r a l , i t i s d e s i r a b l e t o l o c a t e t h e t e s t t r a n s d u c e r a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h e b e a r i n g w i t h s o l i d m e t a l b e t w e e n t h e b e a r i n g a n d t h e s e n s o r . A v o i d b e a r i n g c a p s , w h i c h a r e o f t h i n m e t a l a n d a r e t h u s p o o r c o n d u c t o r s o f v i b r a t i o n e n e r g y . I f p o s s i b l e , p i c k t e s t p o i n t l o c a t i o n s s o t h a t t h e r e i s n o m e t a l - t o - m e t a l j o i n t b e t w e e n t h e b e a r i n g a n d t h e s e n s o r . 3 . 2 . 5 O b t a i n a n y h i s t o r i c a l M a c h i n e r y D a t a F i n d o u t w h e t h e r t h e r e a r e p r e v i o u s l y r e c o r d e d v a l u e s , F F T s o r o v e r a l l t r e n d p l o t s a v a i l a b l e o f t h e m a c h i n e a n d c h e c k w h e t h e r w a s a b a s e l i n e r e c o r d e d p r e v i o u s o c c a s i o n s o f m o n i t o r i n g . 3 . 3 A n a l y s i s o f t h e V i b r a t i o n S p e c t r u m f o r G e n e r a t o r F a u l t I d e n t i f i c a t i o n O n c e t h e a b o v e i n f o r m a t i o n i s k n o w n , w e c a n p r o c e e d t o a n a l y z e t h e s p e c t r u m . A n a l y s i s u s u a l l y f o l l o w s a p r o c e s s o f e l i m i n a t i o n . E l i m i n a t e w h a t i s n o t o n t h e s p e c t r u m a n d w h a t i s l e f t i s t h e p r o b l e m s . 3 . 3 . 1 O n c e R u n n i n g S p e e d i s D e t e r m i n e d , I d e n t i f y t h e S p e c t r u m ' s F r e q u e n c y R a n g e s • I d e n t i f y a n y h a r m o n i c s o f r u n n i n g s p e e d ( l X , 2 X , 3 X , e t c . ) . • I d e n t i f y b e a r i n g f a u l t f r e q u e n c i e s . • I d e n t i f y a d j a c e n t m a c h i n e r y v i b r a t i o n , i f a p p l i c a b l e . 3 . 3 . 2 V e r i f y S u s p e c t e d F a u l t F r e q u e n c i e s T h e s p e c t r a m a y p r o d u c e p e a k s a t i d e n t i f i e d f a u l t f r e q u e n c i e s . T h e s e p e a k s m a y o r m a y n o t r e p r e s e n t t h e i n d i c a t e d f a u l t . O b s e r v e f o r h a r m o n i c t o U n i v e r s i t y o f ~ftlloratuwn D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 6 S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n A 1 o u i t o r i n g S y s t e m C h a p t c r 3 d e t e r m i n e i f t h e i d e n t i f i e d f r e q u e n c i e s w e r e g e n e r a t e d f r o m t h e i n d i c a t e d f a u l t . • I f p e a k a p p e a r s a t t h e f u n d a m e n t a l f a u l t f r e q u e n c y a n d a n o t h e r p e a k a p p e a r s a t t w o t i m e s t h e f u n d a m e n t a l f a u l t f r e q u e n c y , i t i s a v e r y s t r o n g i n d i c a t i o n t h a t t h e f a u l t i s r e a l . • I f n o p e a k a p p e a r s a t t h e f u n d a m e n t a l f a u l t f r e q u e n c y b u t p e a k s a r e p r e s e n t a t t w o , t h r e e , a n d m a y b e f o u r t i m e s t h e f u n d a m e n t a l f a u l t f r e q u e n c y , t h e n t h i s a l s o r e p r e s e n t s a s t r o n g i n d i c a t i o n t h a t t h e i n d i c a t e d f a u l t i s v a l i d . 3 . 3 . 3 D e t e r m i n e t h e S e v e r i t y o f t h e F a u l t • O n e w a y t o d e t e r m i n e t h e f a u l t ' s s e v e r i t y i s t o c o m p a r e i t s a m p l i t u d e w i t h p a s t r e a d i n g s t a k e n u n d e r c o n s i s t e n t c o n d i t i o n s . • A n o t h e r w a y i s t o c o m p a r e t h e a m p l i t u d e t o o t h e r r e a d i n g s o b t a i n e d b y s i m i l a r m a c h i n e s r u n n i n g u n d e r t h e s a m e c o n d i t i o n s . A h i g h e r t h a n n o r m a l r e a d i n g i n d i c a t e s a p r o b l e m . 3 . 4 D e t e r m i n e t h e G e n e r a t o r m e c h a n i c a l f a u l t s T h e v i b r a t i o n s i g n a l i s a n a l y z e d i n t h e f r e q u e n c y d o m a i n . T h a t i s , t h e a m p l i t u d e o f t h e s i g n a l ' s f r e q u e n c y c o m p o n e n t s i s p l o t t e d a g a i n s t t h e r e s p e c t i v e f r e q u e n c i e s . T h e f i r s t m e t h o d f o r a n a l y s i s i s c o m p a r i s o n o f t h e R M S v a l u e o f t h e v i b r a t i o n , g i v e n a s a v i b r a t i o n s i g n a l w i t h a v i b r a t i o n s t a n d a r d s u c h a s t h e i n t e r n a t i o n a l I S O 2 3 7 2 , t h e G e r m a n V D I 2 0 5 6 o r t h e B r i t i s h B S 4 6 7 5 . T h e s e r e c o m m e n d e d r u n n i n g v i b r a t i o n s t a n d a r d s h a v e b e e n d e v e l o p e d u s i n g t h e e x t e n s i v e s t a t i s t i c a l b a s e o n m a c h i n e r y f a i l u r e s a n d a r e u s e d t o g i v e a n i n d i c a t i o n o f o v e r a l l h e a l t h . R e f e r V i b r a t i o n s t a n d a r d s V D I 2 0 5 6 i n A p p e n d i x 5 a n d I S O 2 3 7 2 i n A p p e n d i x 6 . T h e n i t w a s u s e d a m a c h i n e m o d e l w i t h d e v e l o p e d f a u l t s t o i d e n t i f y F F T p a t t e r n s a t v a r i o u s m e c h a n i c a l f a u l t s . U u i u e r s i t y o f A 1 o r a t w a . ) a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 7 S y n c h m n o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n A 1 o u i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 A f t e r t h a t s e v e r a l c a s e s t u d i e s w e r e c a r r i e d o u t t o i d e n t i f y s e v e r a l b e a r i n g f a u l t s o f t h e C E B g e n e r a t o r s b y u s i n g v i b r a t i o n d a t a b a s e o f m a c h i n e c o n d i t i o n m o n i t o r i n g . 3 . 4 . 1 M i s a l i g n m e n t M i s a l i g n m e n t i s c r e a t e d w h e n s h a f t , c o u p l i n g s a n d b e a r i n g s a r e n o t p r o p e r l y a l i g n e d a l o n g t h e i r c e n t e r l i n e s . A b o u t 5 0 % o f t h e m a c h i n e p r o b l e m s a r e d u e t o m i s a l i g n m e n t . T h e r e a r e t w o t y p e s o f m i s a l i g n m e n t s : A n g u l a r m i s a l i g n m e n t T h i s o c c u r s w h e n t w o s h a f t s a r e j o i n e d a t a c o u p l i n g i n s u c h a w a y a s t o i n d u c e a b e n d i n g f o r c e o n t h e s h a f t . A n g u l a r m i s a l i g n m e n t c a u s e s a x i a l v i b r a t i o n a t f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y ( l x ) . F i g u r e 3 . 4 i s s h o w n t h e a x i a l d i r e c t i o n v i b r a t i o n f r e q u e n c y a s s a m e a s i n t h e l x r u n n i n g f r e q u e n c y . U n h w r s i t y o f l V l o r a t u w n A n g u l a r / f l ! l r , J d S O O f t //~PfnMdK.• ~:.,..4,/ $ h a f t . . . , . . . . , . , . . 1 1 t i i V . . . Q X J a l d l r e c : : b ; . . F i g u r e 3 . 4 : A n g u l a r M i s a l i g n m e n t D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 1 8 G e u e r a t o r V i b r a t i o n N l o n i t o r i n g S y s t e m C ! z u p t e r 3 P a r a l l e l m i s a l i g n m e n t T h i s o c c u r s w h e n t h e s h a f t c e n t e r l i n e s a r e p a r a l l e l b u t d i s p l a c e d f r o m o n e a n o t h e r . P a r a l l e l m i s a l i g n m e n t c a u s e s R a d i a l v i b r a t i o n a t d o u b l e t h e f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y ( 2 x ) . T h i s w a s i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 3 . 5 a s d o u b l e r e v e l a t i o n s o n r a d i a l d i r e c t i o n p e r o n e r e v o l u t i o n o f t h e s h a f t . P a r a l l e l ~ ··~ 2 n d " / H ' l l l f t F i g u r e 3 . 5 : P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t I n p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t t h e v i b r a t i o n a m p l i t u d e s a t d o u b l e t h e f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y ( A 2 X ) c a n v a r y f r o m 3 0 % t o 2 0 0 % o f t h a t o f t h e f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y ( A 1 x ) , I f ( A 2 x ) / ( A 1 x ) < 5 0 % : c o n s i d e r e d a s a c c e p t a b l e I f 5 0 % < ( A 2 x ) / ( A 1 x ) < 1 5 0 % : a c o u p l i n g d a m a g e i s p r o b a b l e I f 1 5 0 % < ( A 2 x ) / ( A 1 X ) : p r o b l e m s h o u l d b e f i x e d a s s o o n a s p o s s i b l e o f l ' V l o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 945~6 1 9 S i t n c l m m o u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n A 1 o u i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 C a u s e s f o r m i s a l i g n m e n t s • T h e r m a l e x p a n s i o n d u e t o a p r o c e s s w o r k i n g w i t h h e a t . S i n c e m o s t m a c h i n e s a r e a l i g n e d c o l d , t h e n a s t h e y o p e r a t e a n d h e a t u p , t h e r m a l g r o w t h c a u s e s t h e m t o g r o w m i s a l i g n e d . • M a c h i n e s d i r e c t l y c o u p l e d n o t p r o p e r l y a l i g n e d . • F o r c e s t r a n s m i t t e d t o t h e m a c h i n e b y p i p i n g a n d s u p p o r t s . • F o u n d a t i o n u n e v e n , s h i f t i n g o r s e t t l i n g . M i s a l i g n m e n t u s u a l l y c a u s e s t h e b e a r i n g t o c a r r y i n g l o a d t h a n i t s d e s i g n s p e c i f i c a t i o n , w h i c h i n t u r n c a u s i n g f a i l u r e d u e t o f a t i g u e . F a t i g u e i s t h e r e s u l t o f s t r e s s e s a p p l i e d i m m e d i a t e l y b e l o w t h e l o a d c a r r y i n g s u r f a c e s a n d i s o b s e r v e d a s s p a l l i n g o f s u r f a c e m e t a l . 3 . 4 . 2 I m b a l a n c e I m b a l a n c e o c c u r s w h e n t h e s h a f t ' s m a s s c e n t e r l i n e d o e s n o t c o i n c i d e w i t h i t s g e o m e t r i c c e n t e r l i n e . A l m o s t h a l f o f a l l m a c h i n e r y p r o b l e m s a r e c a u s e d b y i m b a l a n c e . T h e r e a r e t h r e e t y p e s o f i m b a l a n c e S t a t i c I m b a l a n c e - O n l y o n e f o r c e i s i n v o l v e d C o u p l e I m b a l a n c e - T w o e q u a l f o r c e s a r e 1 8 0 ° f r o m e a c h o t h e r D v n a m i c I m b a l a n c e - C o m b i n a t i o n o f a b o v e t w o J I m b a l a n c e c a n b e c a u s e d b y a n u m b e r o f f a c t o r s , i n c l u d i n g i m p r o p e r m a n u f a c t u r e , a n u n e v e n b u i l d u p o f d e b r i s o n t h e r o t o r s , o r t h e a d d i t i o n o f s h a f t f i t t i n g s w i t h o u t a n a p p r o p r i a t e c o u n t e r b a l a n c i n g p r o c e d u r e . K e y c h a r a c t e r i s t i c s o f v i b r a t i o n c a u s e d b y i m b a l a n c e a r e ; • T y p i c a l i m b a l a n c e s h o w s a b n o r m a l l y h i g h v i b r a t i o n a m p l i t u d e i n t h e r a d i a l ( v e r t i c a l a n d h o r i z o n t a l ) d i r e c t i o n c o m p a r e d t o t h a t o f t h e a x i a l d i r e c t i o n . U 1 1 i v e r s i t y o f l \ 1 o r a t u z u ( l D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 0 S y n t l m n w u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n 1 \ i l o u i t o r i n g S y s t e m C h a p t e r 3 • I t i s s i n u s o i d a l , o c c u r r i n g a t a f r e q u e n c y o f o n c e p e r r e v o l u t i o n ( l X ) . • T h e s p e c t r u m g e n e r a l l y d o e s n o t c o n t a i n h a r m o n i c s o f l X r u n n i n g s p e e d , u n l e s s s e v e r e . • A m p l i t u d e i n c r e a s e s w i t h s p e e d u p t o t h e f i r s t c r i t i c a l s p e e d o f t h e m a c h i n e . T h e a x i a l i m b a l a n c e f r e q u e n c y , t h a t i s i n l i n e w i t h t h e m a c h i n e r u n n m g t r e q u e n c y o f l x a s s h o w n i n F i g u r e 3 . 6 . P h a s e A n a l y s i s . . i . . . · . . . . : \ / S h a f t m ( > v e m e n t :~ ' ! { ! ' \ \ I : . l ~ J - - - - - ' / 1 r e v - \ / ' \ / - I ' ; - . e . _ < ' F i g u r e 3 . 6 : I m b a l a n c e S e n s o r s h o w s , a p h a s e s h i f t o f 9 0 ° b e t w e e n t h e h o r i z o n t a l a n d v e r t i c a l p o s i t i o n s . E f f e c t s o f I m b a l a n c e I m b a l a n c e u s u a l l y c a u s e s t h e b e a r i n g t o c a r r y a h i g h e r d y n a m i c l o a d t h a n i t s d e s i g n s p e c i f i c a t i o n , w h i c h i n t u r n c a u s e s t h e b e a r i n g t o f a i l d u e t o f a t i g u e . F a t i g u e i s t h e r e s u l t o f s t r e s s e s a p p l i e d i m m e d i a t e l y b e l o w t h e l o a d c a r r y i n g s u r f a c e s a n d i s o b s e r v e d a s s p a l l i n g a w a y o f s u r f a c e m e t a l . U n i r c r s i t y o f l \ l l o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 1 , 1 , ; m w u s G e n e r a t o r V i b r a t i o n ! v 1 o u i t o r i u g S y s t e m C h a p t e r 3 3 . 4 . 3 M e c h a n i c a l l o o s e n e s s f \ 1 e c h a n i c a l l o o s e n e s s o r t h e i m p r o p e r f i t b e t w e e n c o m p o n e n t p a r t s , i s g e n e r a l l y c h a r a c t e r i z e d b y a l o n g s t r i n g o f r o t a t i n g f r e q u e n c y h a r m o n i c s a n d h a l f f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y ( 1 / 2 x ) h a r m o n i c s a t a b n o r m a l l y h i g h a m p l i t u d e s . I . e . 2 x , 3 x , 4 x , . . . . . . o r 3 . 5 x , 4 . 5 x , 5 . 5 x , . . . . . . . R a n g e i s f r o m 2 x t o 1 O x T h e i r m a g n i t u d e s a r e g r e a t e r t h a n 2 0 % o f t h a t o f t h e f u n d a m e n t a l I . e . A 2 x , A:~x, . . . . . . > 2 0 % * A 1 x C a u s e s f o r l o o s e n e s s T h e m a j o r r e a s o n s f o r t h e m e c h a n i c a l l o o s e n e s s a s f o l l o w s : • ! • M a c h i n e h a s c o m e l o o s e f r o m i t s m o u n t i n g • ! • A m a c h i n e c o m p o n e n t h a s c o m e l o o s e . • ! • T h e b e a r i n g h a s d e v e l o p e d a f a u l t w h i c h h a s w o r n d o w n t h e b e a r i n g e l e m e n t s o r t h e b e a r i n g s e a t . E f f e c t s o f l o o s e n e s s I f t h e l o o s e n e s s i s b e a r i n g r e l a t e d , t h e e f f e c t s a r e t h e s a m e a s i m b a l a n c e , o n l y m o r e s e v e r e . I f l o o s e n e s s i s g e n e r a t e d f r o m a c o m p o n e n t , t h e r e i s a p o s s i b i l i t y t h e p a r t w i l l b e c o m e d e t a c h e d , c a u s i n g s e c o n d a r y d a m a g e . 3 . 4 . 4 B e a r i n g d e f e c t s O f t e n b e a r i n g d e f e c t i s n o t t h e s o u r c e o f t h e p r o b l e m . I t m a y b e d u e t o a n o t h e r f a u l t l i k e m i s a l i g n m e n t o r i m b a l a n c e . B e a r i n g d e f e c t s o c c u r a t m u c h h i g h e r f r e q u e n c i e s w i t h m u c h l o w e r a m p l i t u d e s . T h e b e a r i n g d e f e c t f r e q u e n c i e s s h o u l d b e c a l c u l a t e d & o v e r - l a i d o n t h e v i b r a t i o n s p e c t r a . I f t h o s e f r e q u e n c i e s a l i g n w i t h t h e p e a k a m p l i t u d e s i n t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m , t h e r e i s p r o b a b l y a b e a r i n g d e f e c t . U 1 1 i v e r s i t y o f A ! J o r a t m v n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 2 I S u / m l i W I I S G e n e r a t o r V i ! J r a t i o n l \ 1 o u i t o r i n g S y s t e m C i w p t c r 3 1 . 4 . 5 B e n t S h a f t s W i t h o v e r a l l v i b r a t i o n a n d s p e c t r a l a n a l y s i s , a b e n t s h a f t p r o b l e m u s u a l l y c t p p e a r s i d e n t i c a l t o m i s a l i g n m e n t p r o b l e m . P h a s e m e a s u r e m e n t s a r e n e e d e d t o d i s t i n g u i s h b e t w e e n t h e t w o . A b e n t s h a f t w o u l d p r o d u c e i n d i c a t i o n s o f m o t o r i m ? a l a n c e a n d a n g u l a r m i s a l i g n m e n t . O b v i o u s l y , t h i s t e s t c o u l d b e f o l l o w e d u p b y m e a s u r i n g t h e p h a s e a n g l e s o f t h e l x v i b r a t i o n i n e a c h a x i s , m e a s u r i n g t h e s h a f t f o r r u n o u t a n d c h e c k i n g t h e a l i g n m e n t a t t h e c o u p l i n g . C a u s e s f o r b e n t s h a f t • C o l d B o w - A s a r e s u l t o f g r a v i t y , a s h a f t w i t h a h i g h l e n g t h t o w i d t h r a t i o c a n , a t r e s t , d e v e l o p a b e n d . • I m p r o p e r h a n d l i n g d u r i n g t r a n s p o r t a t i o n . • H i g h t o r q u e . A s w i t h i m b a l a n c e , a b e n t s h a f t u s u a l l y c a u s e s t h e b e a r i n g t o c a r r y a h i g h e r d y n a m i c l o a d t h a n i t s d e s i g n s p e c i f i c a t i o n , w h i c h i n t u r n c a u s e s t h e b e a r i n g t o f a i l d u e t o f a t i g u e . P h a s e A n a l y s i s R a d i a l p h a s e m e a s u r e m e n t s t y p i c a l l y a p p e a r " i n p h a s e " . A x i a l p h a s e m e a s u r e m e n t s a r e t y p i c a l l y 1 8 0 ° o u t o f p h a s e . N o t e : I t m a y s o m e t i m e s b e d i f f i c u l t t o q u a n t i f y t h e d e g r e e o f s e v e r i t y o f t h e f a u l t b a s e d o n t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m a t a s i g h t b e c a u s e o f t h e p r e s e n c e o f r e s o n a n c e , u n b a l a n c e a n d o t h e r u n k n o w n c o n d i t i o n s a n d h e n c e , t h e v i b r a t i o n m e a s u r e m e n t s c a n b e t r e n d e d t o d e t e r m i n e t h e r a t e o f r i s e o f t h e d e g r a d a t i o n , w h i c h i s a g o o d i n d i c a t o r o f g e n e r a t o r ' s c o n d i t i o n . U u i v e r s i t y o f 1 \ J o r a t u u . H i D e p a r t m e n t o f E l e c t r i n ; l E n g i n e e r i n g 2 3 M a c h i n e M o d e l t o V e r i f t J V i b r a t i o n S p e c t r u m s o f t h e G e n e r a t o r F a u l t s C h a p t e r 4 C h a p t e r 4 M A C H I N E M O D E L T O V E R I F Y V I B R A T I O N S P E C T R U M S O F T H E G E N E R A T O R F A U L T S 4 . 1 I m p l e m e n t a t i o n o f M a c h i n e M o d e l . . A s s h o w n i n t h e o r y o f t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s w h e n a m i s a l i g n m e n t , i m b a l a n c e , m e c h a n i c a l l o o s e n e s s i s p r e s e n t i n a s h a f t o r c o u p l i n g o f a g e n e r a t o r , t h e f r e q u e n c y s p e c t r u m o f t h e v i b r a t i o n w i l l c o n s i s t o f s p e c i f i c f r e q u e n c y c o m p o n e n t s w i t h s p e c i f i e d m a g n i t u d e s . T h e c a s e s t u d i e s o f b e a r i n g f a u l t s a l s o b a s e d o n t h e s t a n d a r d s a n d g u i d e l i n e s a n d t h e r e i s n o r e a l o b s e r v a t i o n f o r v e r i f y t h a t r e s u l t s . T h e r e f o r e , t o i d e n t i f y a n d t o v e r i f y t h e r e l a t i o n s h i p o f m a c h i n e f a u l t s w i t h v i b r a t i o n s p e c t r u m i t i s r e q u i r e d t o c a r r y o u t a n e x p e r i m e n t b y u s i n g m a c h i n e m o d e l w i t h d e v e l o p e d f a u l t s . I n t h e c a s e s t u d i e s i n C h a p t e r 5 i t w a s o b s e r v e d t h a t t h i s r e l a t i o n s h i p o f v i b r a t i o n s p e c t r a w i t h g e n e r a t o r f a u l t s . T h e n i t i s r e q u i r e d t o v e r i f y t h a t r e l a t i o n s h i p , c o n s t r u c t e d i n t h e o r y w a s s h o w n t o b e t r u e w i t h t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s . I t w a s u s e d a s i n g l e p h a s e m o t o r w i t h 5 0 0 r p m t o v e r i f y t h e s e r e s u l t s . T h i s m o t o r i s i n i t i a l l y a t h e a l t h y c o n d i t i o n w i t h c o u p l i n g a n d b a l a n c e d l o a d w h e e l a s s h o w n i n t h e F i g u r e 4 . 1 . T h e n i t w a s t e s t e d f o r m i s a l i g n m e n t , i m b a l a n c e a n d m e c h a n i c a l l o o s e n e s s w i t h d e v e l o p e d f a u l t s . T h e n v i b r a t i o n s p e c t r u m s a t e a c h o f t h e s e f a u l t c o n d i t i o n w a s a n a l y z e d . F i g u r e 4 . 1 : T h e e x p e r i m e n t a l M a c h i n e M o d e l U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 4 M a c h i n e M o d e l t o V e r i f y V i b r a t i o n S p e c t r u m s o f t h e G e n e r a t o r F a u l t s C h a p t e r 4 I n i t i a l l y , t h e m a c h i n e m o d e l w a s t e s t e d a t h e a l t h y c o n d i t i o n t o o b t a i n v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m o f t h e b e a r i n g h o u s i n g . T h e o b t a i n e d v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n t h e F i g u r e 4 . 2 . I n t h i s s p e c t r u m i t w a s o b s e r v e d s o m e h a r m o n i c s t h a t m a y b e d u e t o i n h e r e n t p r o b l e m s o r l o o s e n e s s o f c o m p o n e n t s o f t h e m o d e l . T h a t w i l l n o t s i g n i f i c a n t l y e f f e c t f o r t e s t i n g d u e t o t h e i r l o w e r m a g n i t u d e s . . . F i g u r e 4 . 2 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t H e a l t h y C o n d i t i o n U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 5 M a c h i n e M o d e l t o V e r i f y V i b r a t i o n S p e c t r u m s o f t h e G e n e r a t o r F a u l t s C h a p t e r 4 4 . 2 I m b a l a n c e C o n d i t i o n F i g u r e 4 . 3 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t d e v e l o p e d I m b a l a n c e T h e n m a c h i n e m o d e l w a s t e s t e d f o r I m b a l a n c e c o n d i t i o n w i t h u s i n g u n b a l a n c e l o a d w h e e l c o n n e c t e d t o t h e m o t o r s h a f t e n d . T h e o b t a i n e d v i b r a t i o n a n a l y s i s i s s h o w n i n t h e F i g u r e 4 . 3 . W h e n a n a l y z i n g a n d c o m p a r e t h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a t h e a l t h y c o n d i t i o n a n d I m b a l a n c e c o n d i t i o n i t c a n o b s e r v e t h e s i g n i f i c a n t i n c r e a s e o f l x a m p l i t u d e a t I m b a l a n c e c o n d i t i o n t h a n h e a l t h y c o n d i t i o n . T h i s w i l l p r o v e t h a t t h e r e i s a s t r o n g r e l a t i o n s h i p o f l x v i b r a t i o n a m p l i t u d e w i t h I m b a l a n c e a s i n t h e s t a n d a r d s a n d g u i d e l i n e s o f f a u l t d i a g n o s i s . 4 . 3 P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t ~ . . . . . T h e n m a c h i n e m o d e l w a s t e s t e d f o r P a r a l l e l m i s a l i g n m e n t b y c o u p l i n g a h c i J m o u n t i n g a d j u s t m e n t s a n d v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s o b t a i n e d i s s h o w n i n F i g u l i e 4 . 4 a n d c o m p a r e w i t h F i g u r e 4 . 2 w h i c h i s a t h e a l t h y c o n d i t i o n . W h e n t h e s e t w o i n s t a n c e s o f s p e c t r u m s r e s u l t s w a s a n a l y z e d a n d o b s e r v e d a b n o r m a l l y h i g h 2 x U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 6 M a c h i n e M o d e l t o V e r i f y V i b r a t i o n S p e c t r u m s o f t h e G e n e r a t o r F a u l t s C h a p t e r 4 f r e q u e n c y c o m p o n e n t ( 1 3 7 % o f F u n d a m e n t a l f r e q u e n c y ) a t t h e i n s t a n c e o f p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t . T h i s w i l l p r o v e t h a t t h e r e i s a r e l a t i o n s h i p o f 2 x v i b r a t i o n a m p l i t u d e w i t h p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t o f t h e m a c h i n e a s m e n t i o n e d i n t h e s t a n d a r d s a n d f a u l t d i a g n o s i s g u i d e l i n e s . F r e q 1 2 4 . 9 7 5 0 O r d e r 2 9 9 7 0 A m p 0 . 0 6 1 7 j F r e q ) 3 3 . 3 4 5 0 O r d e r 4 . 0 0 1 4 A m p 0 . 0 6 1 7 F i g u r e 4 . 4 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t d e v e l o p e d P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t 4 . 4 C o u p l i n g a n d M o u n t i n g L o o s e n e s s T h e n m a c h i n e m o d e l w a s t e s t e d f o r c o u p l i n g a n d m o u n t i n g l o o s e n e s s b y l o o s i n g c o u p l i n g b o l t s a n d m o u n t i n g b o l t s a n d v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s o b t a i n e d i s s h o w n i n F i g u r e 4 . 5 , F i g u r e 4 . 6 a n d F i g u r e 4 . 7 f o r d i f f e r e n t l o o s e n e s s c o n d i t i o n s o f c o u p l i n g a n d m o u n t i n g s o f t h e m o d e l . W h e n t h e s e i n s t a n c e s o f s p e c t r u m s r e s u l t s w a s a n a l y z e d a n d o b s e r v e d t h e r e a r e a s e r i e s o f s e v e r a l s y n c h r o n o u s m u l t i p l e s o f r u n n i n g s p e e d ( r a n g e 2 x t o l O x ) a n d t h e i r m a g n i t u d e s a r e g r e a t e r t h a n 2 0 % o f t h e l x i n s p e c t r u m . U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 7 lj M a c h i n e M o d e l t o V e r i f y V i b r a t i o n S p e c t r u m s o f t h e G e n e r a t o r F a u l t s C h a p t e r 4 T h i s w i l l p r o v e t h a t t h e r e i s a r e l a t i o n s h i p o f v i b r a t i o n a m p l i t u d e p a t t e r n s w i t h m e c h a n i c a l l o o s e n e s s w h i c h w a s o b s e r v e d i n c a s e s t u d i e s a n d m e n t i o n e d i n S t a n d a r d s a n d f a u l t d i a g n o s i s g u i d e l i n e s . H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p % o f F u n d 4 F u n d 8 . 6 0 . 3 9 2 1 2 n d 1 7 . 1 0 . 0 7 9 3 2 0 . 2 3 r d 2 5 . 7 0 . 0 8 7 5 2 2 . 3 4 t h 3 4 . 2 0 . 1 3 0 1 3 3 . 2 5 t h 4 2 . 8 0 . 0 0 7 5 1 . 9 6 t h 5 1 . 3 0 . 0 4 6 5 1 1 . 9 7 t h i = ; Q Q 0 O ' l A Q ' Q Q T F i g u r e 4 . 5 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t C o u p l i n g L o o s e n e s s S i n g l e V a l u e F r e q , 8 . 1 0 0 0 O r d e r 0 . 9 7 2 0 I • A m p 0 . 4 1 9 5 ~~ F i g u r e 4 . 6 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t C o u p l i n g L o o s e n e s s U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 8 M a c h i n e M o d e l t o V e r i f y V i b r a t i o n S p e c t r u m s o f t h e G e n e r a t o r F a u l t s C h a p t e r 4 F i g u r e 4 . 7 : M a c h i n e m o d e l V i b r a t i o n S p e c t r u m a t M o u n t i n g L o o s e n e s s T h e s e r e s u l t s c a n t h e n b e c o m p a r e d w i t h t h e s t a n d a r d v a l u e s t o d i s t i n g u i s h b e t w e e n a h e a l t h y g e n e r a t o r a n d a g e n e r a t o r w i t h f a u l t s . 4 . 5 C o m p a r i s o n o f t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s w i t h t h e S t a n d a r d s W h e n c o m p a r e d w i t h t h e V D I 2 0 5 6 s e v e r i t y l e v e l c h a r t s & I S O 2 3 7 2 & i n a p p e n d i x 5 a n d 6 a n d d i a g n o s i s c h a r t i n a p p e n d i x 7 t h e f a u l t y m a c h i n e c a t e g o r i z e d i s c o m p a r e d w i t h t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s o f a b o v e a n d w h i c h i s p r o v e d t o b e t r u e s i n c e i t i s o b s e r v e d a r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e f a u l t y g e n e r a t o r d i a g n o s i s i d e n t i f i c a t i o n i n s t a n d a r d s w i t h e x p e r i m e n t a l r e s u l t s . S i n c e t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s e e m t o f o l l o w t h e I S O a n d V D I s e v e r i t y c h a r t s a n d i t c a n b e u s e d a s a g u i d e t o d i f f e r e n t i a t e b e t w e e n a f a u l t y m a c h i n e a n d a h e a l t h y m a c h i n e . T h e r e f o r e , w e s h a l l c o n v e n i e n t l y d i f f e r e n t i a t e t h e s e v e r i t y l e v e l c h a r t s a n d g u i d e l i n e s i n d i a g n o s t i c t a b l e s a s t h e r e f e r e n c e f o r a s s e s s i n g t h e g e n e r a t o r c o n d i t i o n . U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 2 9 l i S I ' C h d p t c r 5 C h a p t e r 5 C A S E S T U D Y M a i n o b j e c t i v e o f t h i s c a s e s t u d y w a s t o d e t e r m i n e t h e s a f e t y l i m i t s o f t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m o f t h e S y n c h r o n o u s G e n e r a t o r s , a t c r i t i c a l f r e q u e n c i e s f o r t h e p u r p o s e o f i d e n t i f y i n g t h e m a c h i n e p r o b l e m s b e f o r e h a n d . R e s u l t s o f t h e s t u d y a r e t h e n c o m p a r e d w i t h t h e p r e v i o u s r e s u l t s t h a t h a v e b e e n s t a n d a r d i z e d . C o r r e c t d i a g n o s i s o f r o t a t i n g m a c h i n e r y m e c h a n i c a l f a u l t s d e p e n d s o n h a v i n g c o m p l e t e i n f o r m a t i o n a b o u t t h e v i b r a t i o n s p e c t r a l d a t a . S i n c e m a c h i n e s i n g e n e r a l h a v e t h r e e d e g r e e s o f f r e e d o m o f l a t e r a l m o t i o n , g o o d s c i e n c e a n d l o g i c s u g g e s t t h a t d a t a f r o m a l l t h r e e a x e s w i l l p r o v i d e m o r e i n f o r m a t i o n , i f w e c a n a n a l y z e i t p r o p e r l y . T h e t h r e e o r t h o g o n a l a x e s a r e d e s i g n a t e d a x i a l , r a d i a l a n d t a n g e n t i a l . A s i n d i c a t e d b y t h e t e r m , t h e a x i a l i s t h e d i r e c t i o n i n l i n e w i t h , o r p a r a l l e l t o , t h e s h a f t . R a d i a l a n d t a n g e n t i a l a r e t h e t w o p e r p e n d i c u l a r a x e s i n t h e p l a n e o f r o t a t i o n . G e n e r a l l y , r a d i a l i s v e r t i c a l f o r a h o r i z o n t a l m a c h i n e w h i l e t a n g e n t i a l i s i n t h e t r a n s v e r s e d i r e c t i o n . F o r a v e r t i c a l m a c h i n e , r a d i a l a n d t a n g e n t i a l a r e b o t h h o r i z o n t a l a x e s s u c h t h a t r a d i a l i s t o w a r d t h e c e n t e r o f t h e s h a f t a n d t a n g e n t i a l i s a s t h e n a m e i m p l i e s . T h e u s e d s o f t w a r e c a n a c c o m m o d a t e v i b r a t i o n d i s p l a c e m e n t , v e l o c i t y o r a c c e l e r a t i o n i n a n y u n i t o f m e a s u r e m e n t ; w e g e n e r a l l y m e a s u r e m a c h i n e r y v e l o c i t y v i b r a t i o n i n V . T h e s p e c t r a l a m p l i t u d e s o f v i b r a t i o n a r e c o m p a r e d t o a v e r a g e b a s e l i n e d a t a a c c u m u l a t e d f o r e a c h s p e c t r a l p e a k f r o m s e l e c t e d p a s t t e s t d a t a f o r t h e s p e c i f i c m a c h i n e t y p e . U u h ) e r s i t y o f l ' V l o r a t u r v a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 0 . , ; { ' 5 C h a p t e r 5 5 . 1 M e a s u r e m e n t s & O b s e r v a t i o n s 5 . 1 . 1 A n g u l a r M i s a l i g n m e n t C a s e 1 : R a n d e n i g a l a U n i t n o 0 2 S h a f t V i b r a t i o n A n a l y s i s O n 0 7 t h M a y 2 0 0 3 R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 w a s t e s t e d d u e t o a b n o r m a l l y h i g h v i b r a t i o n o f t h e s h a f t . T h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s w e r e o b t a i n e d f r o m b o t h a x i a l - a n d r a d i a l d i r e c t i o n s . T h e m e a s u r e d a x i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 1 . A f t e r e x a m i n e t h e a b o v e s p e c t r u m d e t a i l s i t w a s s u s p e c t e d t h a t d i a g n o s i s c o u l d b e a n g u l a r m i s a l i g n m e n t , s i n c e l x a x i a l i s a b n o r m a l l y h i g h . I t w a s d e c i d e d t h a t t h i s c o u l d n ' t b e r o t o r i m b a l a n c e , s i n c e l x r a d i a l i s n o r m a l a n d m u c h l o w e r t h a n l x a x i a l . T h e a x i a l v i b r a t i o n c o u l d b e d u e t o t h e r o c k i n g m o t i o n . T h e r o c k i n g m o t i o n c a n c a u s e l x a x i a l v i b r a t i o n t o b e a b n o r m a l l y h i g h a s l o n g a s t h e a x i a l a m p l i t u d e s e x c e e d o f a v e r a g e v a l u e . T h i s i n f o r m a t i o n w a s s u f f i c i e n t t o d i a g n o s e t h e f a u l t a s a n a n g u l a r m i s a l i g n m e n t . H a v i n g s t u d i e d t h e a b o v e i n f o r m a t i o n c o u p l i n g w a s s u s p e c t e d . B e c a u s e i t w a s c a r r i e d o u t s o m e r e p a i r s o f t h e c o u p l i n g b y t h e m a i n t e n a n c e p e o p l e r e c e n t l y b e f o r e t h e f a u l t o c c u r . T h e n o n 1 1 t h J u n e a n d s h a f t c o u p l i n g a l i g n m e n t w a s c h e c k e d w i t h a l a s e r t o o l a n d a l i g n m e n t w a s p r o p e r l y a d j u s t e d . T h e n t h e a x i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d a g a i n a f t e r t h e r e p a i r a n d t h a t i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 2 . A f t e r t h a t i t w a s o b s e r v e d s h a f t v i b r a t i o n i s s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d a n d r e d u c t i o n i n a x i a l v i b r a t i o n a m p l i t u d e . U 1 1 i v e r s i t y o f 1 \ : l o r a t r n u o D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 1 ( i ~I' S i n g l e ' V . : l l u e F r e q , 3 . 3 5 0 0 O r d e r 1 . 0 0 5 0 . l l . m p 1 . 0 1 7 7 ---~-------:''''-h~ C h a p t e r 5 . . JJ'~,~~~v~~<--A . . ~~~ · . ; ; , ; T · . • ; : ' • 1·~ : . c J r ,'.::;\\~,~ F i g u r e 5 . 1 : A x i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 U p p e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 ! n M a y 0 7 ( B e f o r e R e p a i r ) S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 . 3 5 0 0 O r d e r 1 . 0 0 5 0 . e . . m p 0 . 5 5 4 0 L~~~ i f ' F i g u r L ' 5 . 2 : A x i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 U p p e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 ( H I u n e 1 1 ( A f t e r R e p a i r ) o f 1 \ 1 . o r a t m . v a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 2 J & ; ~t! 5 C h a p t e r 5 : : ; . 1 . 2 P a r a l l e l M i s a l i g n m e n t C a s e 1 : N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 V i b r a t i o n A n a l y s i s \ J e w L a x a p a n a u n i t n o 0 1 w a s e x h i b i t e d h i g h s h a f t v i b r a t i o n o n 1 s t M a y 2 0 0 5 a n d 1 t w a s t e s t e d f o r a n a l y z e t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s . T h e r a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m s w e r e m e a s u r e d f r o m t w o d i r e c t i o n s f r o m d o w n s t r e a m s i d e a n d L o a d i n g b a y . T h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a r e s h o w n i n t h e f i g u r e 5 . 3 a n d 5 . 4 . H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i t u d e < y ; , o f F u n d . F u n d 7 . 1 2 5 0 . 6 1 5 3 2 n d 1 4 . 2 5 0 . 8 8 8 2 1 4 4 . 4 3 r d 2 1 . 3 7 5 0 . 1 9 2 0 3 1 . 2 T a b l e 5 . 1 : N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - D o w n s t r e a m H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i t u d e % o f F u n d . F u n d 7 . 1 2 5 0 . 6 4 6 9 2 n d 1 4 . 2 5 0 . 5 9 1 4 9 1 . 4 3 r d 2 1 . 3 7 5 0 . 1 3 0 8 2 0 . 2 T a b l e 5 . 2 : N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - L o a d i n g B a y T h e h a r m o n i c a n a l y s i s f o r v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n t h e T a b l e 5 . 1 a n d 5 . 2 . B y e x a m i n e t h e s e s p e c t r u m d e t a i l s i t w a s e v i d e n t t h a t t h e d a t a i n d i c a t e s t h e d i a g n o s i s c o u l d b e p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t , s i n c e 2 x r a d i a l f r e q u e n c i e s a r e a b n o r m a l l y h i g h ( 1 4 4 % a n d 9 1 . 4 % ) i n b o t h m e a s u r e d d i r e c t i o n s a n d a l s o p r e s e n t o f h i g h 3 x . D u e t o a b o v e f a u l t s y m p t o m s s h a f t c o u p l i n g w a s s u s p e c t e d . C o u p l i n g b o l t s w e r e t i g h t e n e d a f t e r p r o p e r a l i g n e d b y u s i n g a L a s e r T o o l f o r r e c t i f i c a t i o n o f t h e p r o b l e m . T h e n t h e R a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d a g a i n a f t e r t h e r e p a i r a n d t h a t i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 5 . U n i v e r s i t y o f 1 \ l o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 3 J . 1 . - : e S t u d y S i n g l e V a l u e F r e q 1 7 . 1 2 5 0 O r d e r 0 . 9 9 7 7 A m p 0 . 6 4 6 9 F r e q 1 1 4 . 2 5 0 0 O r d e r 1 . 9 9 5 3 A m p 0 . 5 9 1 4 C h a p t e r 5 " F r e q 1 2 1 . 2 5 0 0 O r d e r 2 . 9 7 5 5 . l l . m p 0 . 1 3 0 8 . . , F i g u r e 5 . 3 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 G e n e r a t o r U p p e r B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e o n 2 0 0 5 M a y 0 1 ( B e f o r e R e p a i r ) .~. . . . S i n g l e V a l u e F r e q , 7 . 1 2 5 0 O r d e r 0 . 9 9 7 7 A m p 0 . 6 1 5 3 · ; . . . · . F r e q 1 1 4 . 2 5 0 0 O r d e r 1 . 9 9 5 3 A m p 0 . 8 8 8 2 F r e q 1 2 1 . 3 7 5 0 O r d e r 2 . 9 9 3 0 A m p 0 . 1 9 2 0 ··~ . " ' ·~•c j;:\~!t : ; N F i g u r e 5 . 4 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 G e n e r a t o r U p p e r B e a r i n g L o a d i n g b a y s i d e o n 2 0 0 5 M a y 0 1 ( B e f o r e R e p a i r ) U u i v e r s i t y o f l v 1 o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 4 . 1 - , " " e S i n g l e V a l u e F r e q , 7 . 1 2 5 0 O r d e r 0 9 9 7 7 , 6 , n ; p 1 9 4 1 0 C h a p t e r 5 r - ' - - - · - - - - - . . . . . . . . ' l . . . . _ , - ~~- "':"~---------~~- F i g u r e 5 . 5 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N e w L a x a p a n a U n i t 0 1 G e n e r a t o r U p p e r B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e ( A f t e r R e p a i r ) C a s e 2 : N i l a m b e u n i t 2 B e a r i n g o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 N i l a m b e U n i t 0 2 w a s e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n 1 1 t h J u n e 2 0 0 3 , o n G e n e r a t o r b e a r i n g s & T h r u s t b e a r i n g w h e n l o a d i n c r e a s e s f r o m 1 t o 1 . 6 M W . S o m a c h i n e v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s t e s t e d f r o m b o t h a x i a l a n d r a d i a l d i r e c t i o n s a n d s u s p e c t e d l o c a t i o n s o f C o u p l i n g , T h r u s t & G u i d e b e a r i n g s v i b r a t i o n w e r e m e a s u r e d . T h e r a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m s w e r e m e a s u r e d f r o m t w o d i r e c t i o n s f r o m d o w n s t r e a m s i d e a n d L o a d i n g b a y f o r G u i d e b e a r i n g s a n d T r u s t b e a r i n g . T h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a r e s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 6 , 5 . 7 a n d 5 . 8 . T h e h a r m o n i c a n a l y s i s f o r v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n t h e T a b l e 5 . 3 . 5 . 4 a n d 5 . 5 r e s p e c t i v e l y . U n i z ; e r s i t y o f ! v l o r a t u n H I D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n c e r i n g 3 5 l / " s L u s e - t u d y C h a p t e r S ' l S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 3 . 2 5 0 0 O r d e r 1 . 9 9 5 0 A m p 0 . 0 3 7 1 F r e q 1 1 6 . 7 5 0 0 O r d e r 1 . 0 0 5 0 A m p 0 . 0 3 6 3 r . . . F r e q 1 5 0 . 0 0 0 0 F r e q 1 6 6 . 5 0 0 0 1 1 O r d e r 3 . 0 0 0 0 O r d e r 3 . 9 9 0 0 l i A m p 0 . 0 0 7 3 A m p 0 . 0 0 6 8 I~ • \ I I . i ~~w~~~~~~ F i g u r e 5 . 6 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 D o w n s t r e a m s i d e o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( B e f o r e R e p a i r ) S i n g l e V a l u e F r e q I 1 6 . 5 0 0 0 0 r d e r 0 . 9 9 0 0 A m p 0 . 1 0 8 8 F r e q 1 3 3 . 2 5 0 0 0 r d e r 1 . 9 9 5 0 A m p 0 . 0 9 4 5 I , t , I F r e q 1 4 9 . 7 5 0 0 O r d e r 2 . 9 8 5 0 A m p 0 . 0 7 7 2 I ~-. . . v.-~J·-....~....r.,_..~,-.,. . . . . . F i g u r e 5 . 7 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 L o a d i n g B a y s i d e o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( B e f o r e R e p a i r ) U n i v e r s i t y o f . 1 \ / l o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 6 j _ _ _ t . . ; e S t u d y C h a p t e r 5 • F r e q 1 3 3 . 3 2 4 9 0 r d e r 2 . 0 0 0 0 A m p 0 . 1 4 2 7 S i n g l e ' l a f u e F r e q 1 1 6 . 6 6 2 4 0 r d e r 1 . 0 0 0 0 . 6 . m p 0 . 1 0 8 3 F r e q 1 4 9 . 9 8 7 3 F r e q 1 8 3 . 3 1 2 2 O r d e r 3 . 0 0 0 0 O r d e r 5 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 3 1 6 A m p 0 . 0 1 6 9 i O r d e r 4 . 0 0 0 0 I O r d e r 6 . 0 0 0 0 F r e q 1 6 6 . 6 4 9 8 • F r e q 1 9 9 . 9 7 4 7 . J l . A m p . 0 . 0 1 8 0 I . - . 0 . 0 1 6 7 ,~L.~~_i-~-......,-.J _ ; _ : _ _ · _ -~~- -r~:-~j» ;~;-.: · . · -.::,~:t F i g u r e 5 . 8 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c h · u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 T r u s t B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e o n 2 0 0 3 J u n e 1 1 ( B e f o r e R e p a i r ) H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i t u d e ' Y t 1 o f F u n d . F u n d 1 6 . 7 5 0 . 0 3 6 3 2 n d 3 3 . 2 5 0 . 0 3 7 1 1 0 2 . 2 3 r d 5 0 0 . 0 0 7 3 2 0 . 1 4 t h 6 6 . 5 0 . 0 0 6 8 1 8 . 7 T a b l e 5 . 3 : N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - D o w n s t r e a m s i d e H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i t u d e ' Y o o f F u n d . F u n d 1 6 . 7 5 0 . 1 0 8 6 2 n d 3 3 . 2 5 0 . 0 9 4 5 8 7 . 0 3 r d 5 0 0 . 0 7 7 2 7 1 . 1 T a b l e 5 . 4 : N i l a m b e U n i t 0 2 B e a r i n g 0 1 R a d i a l V i b r a t i o n - L o a d i n g B a y s i d e U n i v e r s i t y o f M o r a t r w . J n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 7 i . . . . i ! C h a p t e r 5 H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i t u d e 1 1 ! 1 o f F u n d . F u n d 1 6 . 7 5 0 . 1 0 8 3 2 n d 3 3 . 2 5 0 . 1 4 2 7 1 3 1 . 8 3 r d 5 0 0 . 0 3 1 6 2 9 . 2 4 t h 6 6 . 5 0 . 0 1 8 0 1 6 . 6 - 5 t h 8 3 . 3 1 0 . 0 1 6 9 1 5 . 6 T a b l e 5 . 5 : N i l a m b e U n i t 0 2 T r u s t B e a r i n g R a d i a l V i b r a t i o n - D o w n s t r e a m s i d e A r t e r e x a m i n e t h e a b o v e s p e c t r u m d e t a i l s i t w a s d e c i d e d t h a t d i a g n o s i s c o u l d b e p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t , s i n c e 2 x r a d i a l i s a b n o r m a l l y h i g h a n d a l s o p r e s e n t o f h i g h . ) ' - · I t w a s a l s o s u s p e c t e d t h e r e m a y b e m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o f c o u p l i n g d u e t o p r e s e n t o f 3 x , 4 x , S x a n d h i g h e r i n t h e r a d i a l s p e c t r u m . A f t e r t h a t i t w a s p r o p e r l y a l i g n e d t h e g u i d e a n d t h r u s t b e a r i n g b y u s i n g l a s e r t o o l a n d t i g h t e n e d t h e c o u p l i n g b o l t s t o r e c t i f y l o o s e n e s s f a u l t . A f t e r t h e r e p a i r R a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d t h a t i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 9 . • w • • • S i n g l e V a l u e F r e q 1 1 6 . 5 0 0 0 O r d e r 0 . 9 9 0 0 A m p 0 . 3 8 5 0 J ' \ r 1 . . , . , . , f . _ _ . . , _ _ . . . . . _ _ . _ _ . . . . . . , _ . . . _ . . . . t 1 ' . . , _ . . - . - v . . . - . n . . . . . . . . --..-.----,.,._-.._,_---...-______..__,__..,..,..~·~~-~ . . . . ------~.._ . . . . · . . . . . . : } ' ·~ . . . 'Ii·i{·~·".. . · · . · · · · · · . . F i g u r e 5 . 9 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 2 T r u s t B e a r i n g D o w n s t r e a m s i d e ( A f t e r R e p a i r ) U n i v e r s i t y o f l v l o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c i r i c a l E n g i n e e r i n g 3 8 J . C : S C h i t p t e r 5 l a s e 3 : V i c t o r i a U n i t 2 V i b r a t i o n a n a l y s i s 2 0 0 3 S e p 2 4 \ r c t o r i a U n i t 2 e x h i b i t e d h i g h s h a f t v i b r a t i o n o n 2 4 t h S e p t e m b e r 2 0 0 3 , o n l , L · n c r a t o r b e a r i n g s . ' - , 1 1 m a c h i n e v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s t e s t e d f o r s u s p e c t e d G u i d e b e a r i n g s a n d w u p l i n g f r o m b o t h a x i a l a n d r a d i a l d i r e c t i o n s a n d r a d i a l v i b r a t i o n s p e c t r u m \ \ h i c h w a s o b t a i n e d f o r a n a l y z e t h e f a u l t i s s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 1 0 . S i n g l e V a l u e F r e q 1 5 . 5 5 0 0 0 r d e r 0 . 9 9 9 0 A m p 0 . 1 7 0 4 F r e q 1 1 1 . 1 0 0 0 O r d e r 1 . 9 : 3 8 0 A m p 0 . 1 8 1 5 F r e q 1 2 2 . 2 7 5 0 O r d e r 4 . 0 0 9 5 A m p 0 . 1 0 1 1 F r e q 1 1 6 . 6 5 0 0 O r d e r 2 . 9 9 7 0 A m p 0 . 0 5 1 5 ~~ - " ' ' ,,,,.~~1!;}'1:f>"'';V•c' ' i ; < c ' ~- ' - ' i • F r e q 1 2 7 . 8 2 5 0 O r d e r 5 . 0 0 8 6 A m p 0 . 0 8 0 1 F i g u r e 5 . 1 0 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 2 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 S e p 2 4 ( B e f o r e R e p a i r ) H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i t u d e 1 V t 1 o f F u n d . F u n d 5 . 5 5 0 . 1 7 0 4 2 n d 1 1 . 1 0 . 1 8 1 5 1 0 6 . 5 3 r d 1 6 . 6 5 0 . 0 5 1 5 3 0 . 2 4 t h 2 2 . 2 7 5 0 . 1 0 1 1 5 9 . 3 5 t h 2 7 . 8 2 5 0 . 0 8 0 1 4 7 . 0 ' T a b l e 5 . 6 : V i c t o r i a U n i t 0 2 L G B e a r i n g R a d i a l V i b r a t i o n U u i " o e r s i t y o f M o r a t u . w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 3 9 I z ' n . c ; e S t u d y C h a p t e r 5 l ' h e h a r m o n i c a n a l y s i s f o r v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n t h e T a b l e 5 . 6 . , \ f t e r e x a m i n e t h e a b o v e s p e c t r u m d e t a i l s a s s a m e l o g i c f o r t h e p r e v i o u s e x a m p l e 1 t w a s d e c i d e d t h a t d i a g n o s i s c o u l d b e p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t , s i n c e 2 x r a d i a l i s a b n o r m a l l y h i g h a n d a l s o p r e s e n t o f h i g h 3 x . I t w a s a l s o s u s p e c t e d t h e r e m a y b e m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o f c o u p l i n g d u e t o p r e s e n t o f 3 x , 4 x a n d 5 x i n t h e r a d i a l \ · i b r a t i o n s p e c t r u m . A f t e r t h a t i t w a s p r o p e r l y a l i g n e d t h e g u i d e a n d t h r u s t b e a r i n g b y u s i n g l a s e r t o o l a n d t i g h t e n e d t h e c o u p l i n g b o l t s t o r e c t i f y l o o s e n e s s f a u l t . T h e n t h e R a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d a g a i n a f t e r t h e r e p a i r a n d o n e o f t h e \ ' i b r a t i o n s p e c t r u m s o f t h a t i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 1 1 . S i n g l e V a l u e F r e q 1 5 . 5 0 0 0 O r d e r 0 . 9 9 0 0 A m p 1 . 0 9 2 7 ~Av ~~~~~~,~~---.~~---~-:;._,..,_,..- _ _ _ . . . . . . . _ _ . . _ _ _ F i g u r e 5 . 1 1 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 2 L o w e r G u i d e B e a r i n g ( A f t e r R e p a i r ) U n i v e r s i t y o f l 1 1 o m t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 4 0 j _ 1 . n - ; e S t u d y C h a p t e r 5 5 . 1 . 3 I m b a l a n c e C a s e 1 : N i l a m b e U n i t 0 1 V i b r a t i o n o n O S t h A u g u s t 2 0 0 0 ' \ i l a m b e U n i t 0 1 e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n 0 8 t h A u g u s t 2 0 0 0 , o n G e n e r a t o r n e a r i n g s & T h r u s t b e a r i n g w h e n l o a d i n c r e a s e s f r o m 1 t o 5 M W . ' - , o m a c h i n e v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s t e s t e d f r o m b o t h a x i 9 l a n d r a d i a l d i r e c t i o n s , m d h a v i n g s t u d i e d t h e s e d a t a C o u p l i n g , T h r u s t & G u i d e b e a r i n g s w e r e - . u s p e c t e d . f h e r a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m s w e r e m e a s u r e d o n 0 8 t h A u g u s t 2 0 0 0 w a s • o m p a r e d w i t h p r e v i o u s v e l o c i t y s p e c t r u m o f t h e s a m e m a c h i n e w h i c h w a s • 1 b t a i n e d i n J a n u a r y 2 0 0 0 . T h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a r e s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 1 2 . m d 5 . 1 3 . I x a m p l i t u d e o n 2 0 0 0 A u g 0 8 = 0 . 5 6 1 4 r x a m p l i t u d e o n 2 0 0 0 J a n = 0 . 3 6 8 1 I x c e e d a n c e o n 1 x a m p l i t u d e = 0 . 5 6 1 4 - 0 . 3 6 8 1 = 0 . 1 9 3 3 " E x c e e d a n c e t h a n p r e v i o u s = ( 0 . 1 9 3 3 / 0 . 3 6 8 1 ) x 1 0 0 = 5 2 . 5 % \ f t e r i n s p e c t e d t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a m p l i t u d e s w i t h p r e v i o u s o b t a i n e d \ , 1 l u e s i t w a s o b s e r v e d t h a t 1 x a m p l i t u d e i s a b n o r m a l l y h i g h e r t h a n p r e v i o u s \ a l u e s a n d a l l h a r m o n i c s a r e l e s s t h a n 1 5 % o f t h e 1 x . A l s o i t w a s o b s e r v e d t h a t 1 x <~tnplitude i n c r e a s e s w i t h s p e e d u p o f t h e m a c h i n e . \ f t e r e x a m i n e t h e a b o v e s p e c t r u m d e t a i l s i t w a s d e c i d e d t h a t d i a g n o s i s c o u l d b e I m b a l a n c e o f r o t o r m a s s , s i n c e 1 x r a d i a l i s a b n o r m a l l y h i g h . I t w a s d e c i d e d t o i n f o r m t h i s r o t o r i m b a l a n c e t o t h e O E M f o r c h e c k i n g a n d ' ' 1 n t i n u o u s l y m o n i t o r t h e c o n d i t i o n o f t h e m a c h i n e . l o f l \ 1 o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 4 1 J . . . . S t u d y C h a p t e r 5 ' ' : ' ~~ ' , , ' S i n g l e \ 1 a l u e F r e q 1 1 6 . 6 6 2 4 O r d e r 1 . 0 0 0 0 . " ' . m p 0 . 3 6 8 1 - ' F i g u r e 5 . 1 2 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g o n 2 0 0 0 J a n 2 4 ( B e f o r e F a u l t ) F i g u r e 5 . 1 3 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g o n 2 0 0 0 A u g 0 8 ( A f t e r F a u l t ) U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a D e p a r t m e n t (~{Electriwl E n g i n e e r i n g 4 2 J ! > ( > 5 C h a p t e r 5 1 . . . a s e 2 : V i c t o r i a U n i t 0 1 V i b r a t i o n a n a l y s i s o n 3 0 t h M a y 2 0 0 5 \ r c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n 3 0 t h M a y 2 0 0 5 , · l l 1 G e n e r a t o r b e a r i n g s & T h r u s t b e a r i n g w h e n t h e l o a d i s i n c r e a s e d . · , , 1 m a c h i n e v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s t e s t e d f r o m b o t h a x i a l a n d r a d i a l d i r e c t i o n s 1 ; 1 l i h a v i n g s t u d i e d t h e s e d a t a C o u p l i n g , T h r u s t & G u i d e b e a r i n g s w e r e - - . u s p e c t e d . I h e r a d i a l v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m s w e r e m e a s u r e d o n 3 0 t h M a y 2 0 0 5 w a s , l 1 m p a r e d w i t h p r e v i o u s v e l o c i t y s p e c t r u m o f t h e s a m e m a c h i n e w h i c h w a s l i ) t a i n e d i n M a r c h 2 0 0 1 . T h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a r e s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 1 4 . m d 5 . 1 5 . I , , a m p l i t u d e o n 2 0 0 1 M a r c h = 2 5 . 5 9 5 7 i \ a m p l i t u d e o n 2 0 0 5 M a y 3 0 = 2 9 . 1 4 6 3 I \ c e e d a n c e o n 1 x a m p l i t u d e = 2 9 . 1 4 6 3 - 2 5 . 5 9 5 7 = 3 . 5 5 0 6 , E x c e e d a n c e t h a n p r e v i o u s = ( 3 . 5 5 0 6 / 2 5 . 5 9 5 7 ) x 1 0 0 = 1 3 . 9 % \ t t e r i n s p e c t e d t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s a m p l i t u d e s w i t h p r e v i o u s o b t a i n e d \ . d u e s i t w a s o b s e r v e d t h a t 1 x a m p l i t u d e i s h i g h e r t h a n p r e v i o u s v a l u e b y 1 m u n d 1 4 % a n d a l l h a r m o n i c s a r e l e s s t h a n 1 5 % o f t h e 1 x . A l s o i t w a s o b s e r v e d t h c 1 t l x a m p l i t u d e i n c r e a s e s w i t h s p e e d u p o f t h e m a c h i n e . 1 \ ' . e x a m i n e t h e a b o v e i n f o r m a t i o n i t w a s s u g g e s t e d t h i s d i a g n o s i s c o u l d b e r n b a l a n c e o f r o t o r m a s s a n d d e c i d e d t o c l o s e l y m o n i t o r t h e m a c h i n e c o n d i t i o n i n r u t u r e u n t i l o b t a i n c o r r e c t i v e a c t i o n . 1 : ( c e r s i t y o f l \ 1 o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 4 3 J ' r c . ; e S t w l y C h a p t e r 5 S i n g l e V a l u e F r e q I 5 . 6 2 5 0 O r d e r 1 . 0 1 2 5 A m p 2 5 . 5 9 5 7 . , l t g u r e 5 . 1 4 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 1 \ L u c h ( B e f o r e F a u l t ) • F r e q l 5 . 6 2 5 0 O r d e r 1 . 0 1 2 5 A m p 2 9 . 1 4 6 3 . - / . f " ' " ; - : : ; - - - - - - / 1..'--"--~ lr~·.ure 5 . 1 5 : R a d i a l V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 U p p e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 5 \ l d \ ' 3 0 ( A f t e r F a u l t ) o f 1 \ 1 o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ) 4 4 J C o s e S t u d y C h a p t e r 5 5 . 1 . 4 M e c h a n i c a l l o o s e n e s s T h e m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o c c u r s i n m a c h i n e s t h a t h a s c o m e l o o s e f r o m i t s m o u n t i n g o r m a c h i n e c o m p o n e n t o r i f t h e f a u l t h a s d e v e l o p e d i n t h e b e a r i n g t h a t m a y b e w o r n d o w n t h e b e a r i n g e l e m e n t s o r t h e b e a r i n g s e a t . T h e f o l l o w i n g c a s e s t u d i e s w e r e c a r r i e d o u t o f t h e g e n e r a t o r f a u l t s a t t h e w i t h a b n o r m a l l y h i g h m a c h i n e v i b r a t i o n s i t u a t i o n s t o f i p d o u t t h e r e a s o n f o r t h a t v i b r a t i o n . M o s t o f t h e i n s t a n c e s t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s i n d i c a t e a b n o r m a l l y h i g h r u n n i n g s p e e d a m p l i t u d e f o l l o w e d b y m u l t i p l e s o r 1 / 2 m u l t i p l e s . A l s o i t c a n b e o b s e r v e d t h e s e h a r m o n i c p e a k s m a y d e c r e a s e i n a m p l i t u d e a s t h e y i n c r e a s e i n f r e q u e n c y . T h e s e f a u l t s c a n b e r e c t i f i e d b y p r o p e r t i g h t e n e d o f t h e c o u p l i n g , m a c h i n e m o u n t i n g o r o t h e r m a c h i n e c o m p o n e n t s o r r e p l a c e d t h e w o r n d o w n b e a r i n g e l e m e n t s , s e a t s . C a s e 1 : N i l a m b e U n i t 0 1 v i b r a t i o n a n a l y s i s N i l a m b e U n i t n o 0 1 w a s e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n 0 8 0 t h A u g u s t 2 0 0 0 a n d i t w a s t e s t e d f o r a n a l y z e t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s . T h e v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m s f o r b e a r i n g 2 a n d b e a r i n g 1 a r e s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 1 6 a n d 5 . 1 7 r e s p e c t i v e l y . U n i v e r s i t y o f l \ / l o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 4 5 J \ I C a s e S t u d y C h a p t e r 5 S i n g l e V a l u e F r e q 1 1 6 . 6 6 2 4 O r d e r 1 . 0 0 0 0 . 1 \ m p 0 . 0 9 5 9 S i n g l e V a l u e F r e q 1 6 6 . 6 4 9 8 O r d e r 4 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 7 6 8 F r e q 1 9 9 . 9 7 4 7 0 r d e r 6 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 5 4 0 F r e q 1 8 3 . 3 1 2 2 O r d e r 5 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 6 0 7 F r e q 1 1 1 6 . 6 3 7 1 O r d e r 7 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 5 7 6 F r e q 1 4 9 . 9 8 7 3 0 r d e r 3 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 4 7 4 S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 3 . 3 2 4 9 0 r d e r 2 . 0 0 0 0 . 1 \ m p 0 . 0 4 0 8 F r e q 1 1 3 3 . 2 9 9 6 O r d e r 8 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 2 5 2 I J F r e q 1 1 4 9 . 9 6 2 0 A m p 0 . 0 1 0 2 k~,._ -~ . . . . . ~'.ll-.,_,~~....-'\1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _ . , . . . . . . . . . . . . . . 1 ·~,vrl~ ·~tOrder 9 . 0 0 0 0 ·~''f.vTvA~r v/"'··.rl·A~ ; ~ :?~: t~; ' ; ' < • ' ' " h g u r e 5 . 1 6 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 2 o n 2 0 0 0 A u g 0 8 ( B e f o r e R e p a i r ) S i n g l e V a l u e F r e q 1 1 6 . 6 6 2 4 0 r d e r 1 . 0 0 0 0 A m p 0 . 7 5 8 1 F r e q 1 1 1 6 . 8 4 5 4 0 r d e r 7 . 0 1 2 5 A m p 0 . 1 1 7 9 O r d e r 2 . 0 0 0 0 O r d e r 4 . 0 0 0 0 • F r e q 1 6 6 . 6 4 9 8 A m p 0 . 1 3 9 5 F r e q 1 3 3 . 3 2 4 9 A m p 0 . 2 2 1 1 F r e q 1 1 5 0 . 1 7 0 3 O r d e r 9 . 0 1 2 5 A m p 0 . 0 4 2 8 F r e q 1 1 0 0 . 1 8 3 0 0 r d e r 6 . 0 1 2 5 . 1 \ m p 0 . 1 5 1 9 F r e q 1 4 9 . 9 8 7 3 0 r d e r 3 . 0 0 0 0 A m p 0 . 1 4 8 8 S i n g l e V a l u e S i n g l e V a l u e F r e q 1 8 3 . 5 2 0 5 ! F r e q 1 1 3 3 . 5 0 7 9 • O r d e r ~ J . . · O r d e r 8.01~5 ·~~-.,JJ>..~~-...J~LJI A m o j~~ . . . . . ] : c.~: . ']~;r:J:~r . . . . . . . ' " ' . . . . ·~·~.. . t 1 g u r e 5 . 1 7 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 1 o n 2 0 0 0 A u g 0 8 i B e f o r e R e p a i r ) n i u e r s i t y o f ! V l o m t u u ) n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ~ 4 6 ~I C n . ; c H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i . < X ) o f F u n d . - F u n d 1 6 . 6 6 0 . 0 9 5 9 2 n d 3 3 . 3 2 0 . 0 4 0 8 4 2 . 5 3 r d 4 9 . 9 8 0 . 0 4 7 4 4 9 . 4 4 t h 6 6 . 6 5 0 . 0 7 6 8 8 0 . 1 5 t h 8 3 . 3 1 0 . 0 6 0 7 6 3 . 3 - 6 t h 9 9 . 9 7 0 . 0 5 4 0 5 6 . 3 7 t h 1 1 6 . 6 4 0 . 0 5 7 6 6 0 . 1 8 t h 1 3 3 . 3 0 0 . 0 2 5 2 2 6 . 3 - 9 t h 1 4 9 . 9 6 0 . 0 1 0 2 1 0 . 6 - - - T a b l e 5 . 7 : N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 2 v i b r a t i o n H a r m o n i c a n a l y s i s C h a p t e r 5 H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i . % o f F u n d . F u n d 1 6 . 6 6 0 . 7 5 8 1 2 n d 3 3 . 3 2 0 . 2 2 1 1 2 9 . 2 3 r d 4 9 . 9 8 0 . 1 4 8 8 1 9 . 6 4 t h 6 6 . 6 5 0 . 1 3 9 5 1 8 . 4 5 t h 8 3 . 3 1 0 . 0 4 2 7 5 . 6 6 t h 9 9 . 9 7 0 . 1 5 1 9 2 0 . 0 I 7 t h 1 1 6 . 6 4 0 . 1 1 7 9 1 5 . 6 8 t h 1 3 3 . 3 0 0 . 0 6 7 2 8 . 9 9 t h 1 4 9 . 9 6 0 . 0 4 2 8 5 . 6 T a b l e 5 . 8 : N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 1 v i b r a t i o n h a r m o n i c a n a l y s i s T h e v i b r a t i o n h a r m o n i c a m p l i t u d e a n a l y s i s o f B e a r i n g 2 a n d B e a r i n g 1 a r e s h o w n o n t h e T a b l e 5 . 7 a n d T a b l e 5 . 8 r e s p e c t i v e l y . A c c o r d i n g t o t h e s e d a t a i t c a n b e L ) b s e r v e d t h e r e a r e a s e r i e s o f e i g h t s y n c h r o n o u s m u l t i p l e s o f r u n n i n g s p e e d ( r a n g e 2 x t o 9 x ) a n d t h e i r m a g n i t u d e s a r e g r e a t e r t h a n 2 0 % o f t h e 1 x i n s p e c t r u m u f b e a r i n g 2 . A l s o i n v i b r a t i o n s p e c t r u m o f b e a r i n g 1 i n d i c a t e s t h a t m a j o r i t y ( r a n g e 2 x , 3 x , 4 x & o x ) s y n c h r o n o u s m u l t i p l e s o f r u n n i n g s p e e d s m a g n i t u d e s a r e g r e a t e r t h a n o r n e a r l y 2 0 % o f t h e 1 x . T h u s , t h i s d i a g n o s i s i s c l e a r i n d i c a t i o n o f m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o f t h e m a c h i n e . T h e n i t w a s d e c i d e d t o c h e c k a n d t i g h t e n t h e c o u p l i n g s a n d b e a r i n g m o u n t s t o r e c t i f i c a t i o n o f t h i s f a u l t . T h e n t h e v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d .~gain a f t e r t h e r e p a i r a n d B e a r i n g N o 0 2 v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n F i g u r e ) 1 8 . o f l \ : 1 o r a t u w a Department(~{ E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ~ : ; i / 4 7 C i f j ( ' S t u d y i S i n g \ e \ i . o \ u e F r e q 1 1 6 . 6 6 2 4 O r d e r 1 . 0 0 0 0 . t . . m p 0 . 2 3 4 8 C h a p t e r 5 ~,. j•to"~-..-...~ . . . . . . . . . . . v'y............_..~~~; ~~~, . . . ~.~"~--~ ' ' " ' , · . · ; . ~ F i g u r e 5 . 1 8 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f N i l a m b e U n i t 0 1 B e a r i n g 0 2 ( A f t e r R e p a i r ) C a s e 2 : V i c t o r i a U n i t 0 1 v i b r a t i o n a n a l y s i s V i c t o r i a U n i t n o 0 1 w a s e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n 1 6 t h J u n e 2 0 0 3 a n d i t w a s t e s t e d f o r a n a l y z e t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s . T h e d i s p l a c e m e n t a n d v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m s f o r L G b e a r i n g a r e s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 1 9 a n d 5 . 2 0 r e s p e c t i v e l y . o f ! V f o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g :~ ; i I i 4 8 J C a s e S t u d y S i n g l e V a l u e F r e q I 5 . 5 0 0 0 0 r d e r 0 , 9 9 0 0 A m p W 8 9 9 3 F r e q 1 1 6 , 6 2 5 0 0 r d e r 2 _ 9 9 2 5 . l > . m p 6 _ 9 3 2 0 F r e q 1 1 1 . 1 2 5 0 0 r d e r 2 _ 0 0 2 5 A m p 9 , 2 8 8 0 . . S i n g l e ' < / a l u e F r e q 1 2 7 . 7 5 0 0 O r d e r 4 , 9 9 5 1 / l . m p 1 1 . 3 8 0 4 F r e q 1 3 R 7 5 0 0 O r d e r 6 _ 9 7 5 1 . l > . m p 1 O A 2 7 7 F r e q 1 3 1 2 5 0 0 O r d e r 5 _ 9 8 5 1 . l > . m p 6 _ 7 1 0 8 F r e q 1 2 2 _ 1 2 5 0 O r d e r 3 _ 9 8 2 5 . l > . m p 9 _ 6 6 2 2 C h a p t e r 5 S i n g l e \ I a F r e q 1 4 9 _ : O r d e r R : A m p R : F r e q 1 4 4 _ 3 7 5 0 O r d e r 7 _ 9 8 7 6 . l > . m p 9 _ 3 8 1 6 ~''-==='-~' , , ~~'---=-------" F i g u r e 5 . 1 9 : D i s p l a c e m e n t V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 J u n e 1 6 ( B e f o r e R e p a i r ) S i n g l e V a l u e F r e q 1 5 . 5 0 0 0 O r d e r 0 _ 9 9 0 0 A m p 1 0 5 2 3 F r e q 1 1 6 , 6 2 5 0 O r d e r 2 9 9 2 5 A m p 0 . 3 6 2 0 S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 8 . 7 5 0 0 O r d e r 6 . 9 7 5 1 A m p 1 2 6 9 4 F r e q 1 2 7 . 7 5 0 0 O r d e r 4 _ 9 9 5 1 . l > . m p 0 _ 9 9 2 1 F r e q 1 2 2 1 2 5 0 O r d e r J 9 8 2 5 A m p 1 1 6 7 1 6 F r e q 1 3 1 2 5 0 0 O r d e r 5 _ 9 8 5 1 A m p 0 _ 7 0 1 0 F r e q 1 4 4 . 3 7 5 0 O r d e r 7 . 9 8 7 6 A m p 1 _ 3 0 7 9 J 1 : . . , , ; j ' .__...;-._,.......---A"'~ . I ~~~~) c.....,·~--.'VJ , f f J , l l . . ; _ l E X . . . . F i g u r e 5 . 2 0 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g o n 2 0 0 3 J u n e 1 6 ( B e f o r e R e p a i r ) U n i u e r s i t y o f M o r a t u U H l D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ~ . · - > 4 9 , I u s e S t u d y H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i . 1 Y t l o f F u n d . F u n d 5 . 5 1 . 0 5 2 3 2 n d 1 1 . 1 2 5 0 . 3 2 4 6 3 0 . 8 3 r d 1 6 . 6 2 5 0 . 3 6 2 0 3 4 . 4 4 t h 2 2 . 1 2 5 0 . 6 7 1 6 6 3 . 8 5 t h 2 7 . 7 5 0 . 9 9 2 1 9 4 . 3 6 t h 3 3 . 2 5 0 . 7 0 1 0 6 6 . 6 7 t h 3 8 . 7 5 1 . 2 6 9 4 1 2 0 . 6 8 t h 4 4 . 3 7 5 1 . 3 0 7 9 1 2 4 . 3 T a b l e 5 . 9 : V i c t o r i a U n i t 0 1 L G B e a r i n g v e l o c i t y V i b r a t i o n h a r m o n i c a n a l y s i s C h a p t e r 5 H a r m o n i c V a l u e s F r e q A m p l i . % o f F u n d . F u n d 5 . 5 6 0 . 8 9 9 3 2 n d 1 1 . 1 2 5 9 . 2 8 8 1 5 . 3 3 r d 1 6 . 6 2 5 6 . 9 3 2 1 1 . 4 4 t h 2 2 . 1 2 5 9 . 6 6 2 2 1 5 . 9 5 t h 2 7 . 7 5 1 1 . 3 8 0 4 1 8 . 7 6 t h 3 3 . 2 5 6 . 7 1 0 8 1 1 . 0 7 t h 3 8 . 7 5 1 0 . 4 2 7 7 1 7 . 1 8 t h 4 4 . 3 7 5 9 . 3 8 1 6 1 5 . 4 T a b l e 5 . 1 0 : V i c t o r i a U n i t 0 1 L G B e a r i n g d i s p l a c e m e n t v i b r a t i o n h a r m o n i c a n a l y s i s T h e v i b r a t i o n h a r m o n i c a m p l i t u d e a n a l y s e s o f L o w e r G u i d e B e a r i n g ( L G B ) \ ' e l o c i t y a n d d i s p l a c e m e n t v i b r a t i o n a r e s h o w n i n t h e T a b l e 5 . 9 a n d T a b l e 5 . 1 0 r e s p e c t i v e l y . A c c o r d i n g t o t h e s e d a t a i t c a n b e o b s e r v e d i n L G B v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m t h e r e a r e a s e r i e s o f s e v e n s y n c h r o n o u s m u l t i p l e s o f r u n n i n g s p e e d ( r a n g e 2 x t o 8 x ) a n d t h e i r m a g n i t u d e s a r e g r e a t e r t h a n 2 0 % o f t h e 1 x i n s p e c t r u m o f b e a r i n g 2 . A l s o i n d i s p l a c e m e n t v i b r a t i o n s p e c t r u m o f L G B i n d i c a t e s t h a t m a j o r i t y ( r a n g e 2 x , 3 x , 4 x & 6 x ) s y n c h r o n o u s m u l t i p l e s o f r u n n i n g s p e e d s m a g n i t u d e s a r e n e a r l y 2 0 % o f t h e 1 x . S o t h a t i s c l e a r i n d i c a t i o n o f m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o f t h e g e n e r a t o r . T h e n i t w a s d e c i d e d t o c h e c k a n d t i g h t e n t h e c o u p l i n g s a n d b e a r i n g m o u n t s t o r e c t i f i c a t i o n o f t h i s f a u l t . T h e n t h e v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d a g a i n a f t e r t h e r e p a i r a n d L o w e r G u i d e B e a r i n g v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 2 1 . U u i ' u e r s i t y o f M o r a t u u . H i D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g : \ > i / 5 0 . I a w S t u d y T S i n g l e V a l u e F r e q , 5 . 5 0 0 0 O r d e r 0 . 9 9 0 0 . 6 . m p 0 . 9 9 2 9 , " _ > ------'.lL__.~.r-,-_,.. . . ,,,{'._/'Y·-o.A~~~~~-~·. ' • • ' • ' , , . 0 0 • r : , : · : : 0 ~ ;~/}r'' F c f ; i t ; : : S t , C h a p t e r 5 ' ' < c , . F i g u r e 5 . 2 1 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f V i c t o r i a U n i t 0 1 L o w e r G u i d e B e a r i n g ( A f t e r R e p a i r ) C a s e 3 : R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 v i b r a t i o n a n a l y s i s R a n d e n i g a l a U n i t n o 0 2 w a s e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n 0 7 t h M a y 2 0 0 3 a n d i t w a s t e s t e d f o r a n a l y z e t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m s i s s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 2 2 . A c c o r d i n g t o t h e s p e c t r a l d a t a i t w a s f o u n d t h a t t h e c a u s e i s t h e m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o f t h e m a c h i n e c o u p l i n g a n d i t w a s p r o p e r l y t i g h t e n e d a n d a l i g n e d . T h e n t h e v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s m e a s u r e d a g a i n a f t e r t h e r e p a i r a n d T r u s t G u i d e B e a r i n g v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 2 3 . o f f v f o r a t m u a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g > \ , · " - . · : . : ; . 1 . i !·~1 5 1 ~I Ca~e S t u d y S i n g l e V a l u e F r e q , 3 . 3 7 5 0 O r d e r 1 . 0 1 2 5 A m p 0 . 3 1 1 0 C l w p t e r 5 t w ! ~ I~ F i g u r e 5 . 2 2 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 T r u s t G u i d e B e a r i n g @ 4 5 M W o n 2 0 0 3 M a y 0 7 ( B e f o r e R e p a i r ) S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 . 3 5 0 0 O r d e r 1 0 0 5 0 A m p 0 . 5 5 4 0 . . . . . . / " . . ,-~-.,.--Ar../'---/'"'V,-,A.'~--"..,.,~"v--..J'..,/'~ . . -<·-./'~~../:. . . . . . . · . · . . . . . . . . . . . . :~~ ; . . . . . , . j r . :~.;.~ F i g u r e 5 . 2 3 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 T r u s t G u i d e B e a r i n g @ 4 5 M W ( A f t e r R e p a i r ) U u i v e r s i t y o f l \ 1 o r a t z r w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 5 2 J ~ . 2 ! > r . . . . . . . . . . . . a s e C h a p t e r 5 5 . 1 . 5 B e a r i n g D e f e c t s T h e r e a r e m a n y m a c h i n e r y p r o b l e m s t h a t c a n c o n t r i b u t e t o b e a r i n g f a i l u r e . T h e m o s t p r e v a l e n t a r e e x c e s s i v e l o a d c a u s e d b y m i s a l i g n m e n t a n d / o r i m b a l a n c e a n d l u b r i c a t i o n p r o b l e m s s u c h a s l a c k o r i m p r o p e r l u b r i c a t i o n , e x c e s s i v e o r c o n t a m i n a t e d l u b r i c a t i o n . T h e v e l o c i t y v i b r a t i o n m e a s u r e m e n t s a r e t y p i c a l l y v e r y u s e f u l f o r d e t e c t i n g a n d a n a l y z i n g l o w f r e q u e n c y r o t a t i o n a l p r o b l e m s s u c h a s i m b a l a n c e , m i s a l i g n m e n t , l o o s e n e s s , e t c . B u t b e a r i n g d e f e c t s o c c u r s a t m u c h h i g h e r f r e q u e n c i e s a n d m u c h l o w e r a m p l i t u d e s b e a r i n g d e f e c t s m a y n o t b e d e t e c t a b l e o n i t s e a r l y s t a g e s o n t h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s . T h e r e f o r e t o a s s i s t i n d e t e r m i n i n g i f a m a c h i n e ' s p r o b l e m i n c l u d e a f a u l t y b e a r i n g , t h e d e f e c t f r e q u e n c i e s o f t h e b e a r i n g s h o u l d b e c a l c u l a t e d a n d c a n b e o v e r l a i d o n t h e v i b r a t i o n s p e c t r a . T h e n t h e s e d e f e c t f r e q u e n c i e s a r e a l i g n e d w i t h p e a k a m p l i t u d e s i n t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m , t h e r e i s p o s s i b i l i t y t o t h e b e a r i n g d e f e c t . C a s e 1 : R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 V i b r a t i o n a n a l y s i s o n 2 8 t h A u g u s t 2 0 0 1 R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n A u g u s t 2 0 0 1 , o n G e n e r a t o r b e a r i n g s & T h r u s t b e a r i n g w h e n l o a d i n c r e a s e . S o m a c h i n e v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s t e s t e d f r o m b o t h a x i a l a n d r a d i a l d i r e c t i o n s a n d h a v i n g s t u d i e d t h e s e d a t a C o u p l i n g , T h r u s t & G u i d e b e a r i n g s w e r e s u s p e c t e d . T h e s e v i b r a t i o n s p e c t r u m s w h i c h w e r e o b t a i n e d a t v a r i o u s l o a d s a r e s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 2 4 , 5 . 2 5 a n d 5 . 2 6 . W h e n a n a l y z i n g t h e v i b r a t i o n s p e c t r a i t w a s o b s e r v e d m u c h h i g h e r f r e q u e n c i e s w i t h m u c h l o w e r a m p l i t u d e s a n d s u s p e c t e d t h e r e m a y b e b e a r i n g d e f e c t s . A l s o i n v i b r a t i o n s p e c t r u m o f u p p e r g u i d e b e a r i n g i n d i c a t e s t h a t s y n c h r o n o u s m u l t i p l e s o f r u n n i n g s p e e d s m a g n i t u d e s ( 2 x a n d 3 x ) w h i c h a r e g r e a t e r t h a n o r n e a r l y 2 0 % o f t h e l x . U 1 1 i · u e r s i t y o f l \ / [ o r a t z w . . Y I D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ' • , ~'v- T t ; .,~ 5 3 ~I . . . . . . . . n s c S t u d y C l w p t e r 5 S o t h a t i s i n d i c a t i o n o f m e c h a n i c a l l o o s e n e s s o f t h e g e n e r a t o r c o u p l i n g o r b e a r i n g s . T h e n i t w a s d e c i d e d t o c h e c k a n d t i g h t e n t h e c o u p l i n g s a n d b e a r i n g m o u n t s t o r e c t i f i c a t i o n o f t h i s f a u l t . A f t e r t h a t u p p e r b e a r i n g o i l s u m p w a s i n s p e c t e d a n d s o m e m e t a l p a r t i c l e s w e r e f o u n d i n t h e t h r u s t & g u i d e b e a r i n g s u m p . T h i s w i l l ~ause m a y b e a b e a r i n g s e e m s t o h a v e d a m a g e d . O n 2 0 0 1 S e p t e m b e r a s h e a r p i n f a i l u r e i n t h e m a c h i n e h a s b e e n d e t e c t e d . W h e n i n s p e c t i n g t h i s f a u l t m a i n t e n a n c e s t a f f h a v e f o u n d a p i e c e o f w o o d ( 4 i n c h l o n g L 5 i n c h d i a m e t e r a p p r o x i m a t e l y c y l i n d r i c a l s h a p e , a p p 1 5 0 g m ) e n t r a p p e d i n t h e R u n n e r t h a t m a y c a u s e d b e a r i n g d e f e c t s d u e t o c o u p l i n g m i s a l i g n m e n t o r i m b a l a n c e f o r c e s o n t h e s h a f t . T h e n s h a f t c o u p l i n g a l i g n m e n t w a s c h e c k e d w i t h a L a s e r T o o l a n d a l i g n m e n t w a s f o u n d p e r f e c t a n d u p p e r b e a r i n g w a s r e p l a c e d w i t h s p a r e o n e . T h e m e a s u r e d c o u p l i n g v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m a f t e r t h e r e p a i r i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 2 7 . I S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 . 2 8 5 0 O r d e r 0 . 9 8 5 5 A m p 0 . 1 4 9 5 F r e q 1 6 . 6 1 5 0 O r d e r 1 . 9 8 4 5 A m p 0 . 0 6 3 8 F r e q , 9 . 9 9 0 0 O r d e r 2 . 3 9 7 0 . l l . m p 0 . 1 0 7 5 F r e q 1 1 6 . 6 5 0 0 O r d e r 4 . 9 9 5 0 A m p 0 . 3 1 6 4 ~ ~- t J \ - - l v ~~~~~~ A < + P : F i g u r e 5 . 2 4 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 U p p e r G u i d e B e a r i n g @ 3 2 . 5 M W o n 2 0 0 1 A u g 2 8 ( B e f o r e B e a r i n g R e p l a c e m e n t ) U u i v e r s i t y o f ! V 1 o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ~} " . : ! \ : > 7 , \ - . 5 4 . . . , r . ; c S t u d y C h a p t e r S S i n g l e V a l u e F r e q I 3 . 3 3 0 0 0 r d e r 0 . 9 9 9 0 P . m p 2 7 . 2 9 7 0 . m ~~Y ~-. . / - - . A - - . A j . f " \ f i M 1 1 ~.)~~ V\n~A.r"fftw . . . . ,NJi\A;~"fJ t . / , W"~"'f'v','V"'vA,rfyyfl/~ ~ t - - / ~· . . . . . . · . t h l ! S t u d y S i n g l e V a l u e F r e q 1 3 . 3 5 0 0 0 r d e r 1 . 0 0 5 0 . " - m p 0 . 3 9 1 2 ~~li_...N"" l ; - : r r · : , · · , , C h a p t e r 5 "'-~~~'-<'..J'--"''""r·.......,_;}\t\.,('\fv;•.,vvy\/',~-vi.V'v·-vJI.o~,~~flf'ii..-.\,_.Jvr.,rJ''\,....,A,\,;v./ ' 0 ; : , : : F i g u r e 5 . 2 7 : V e l o c i t y V i b r a t i o n S p e c t r u m o f R a n d e n i g a l a U n i t 0 2 C o u p l i n g @ 3 4 M W ( A f t e r B e a r i n g R e p l a c e m e n t ) C a s e 2 : U k u w e l a U n i t 0 1 V i b r a t i o n a n a l y s i s o n O c t o b e r 2 0 0 4 U k u w e l a U n i t 0 1 e x h i b i t e d h i g h v i b r a t i o n o n O c t o b e r 2 0 0 4 , o n T u r b i n e b e a r i n g w h e n l o a d i n c r e a s e . S o m a c h i n e v i b r a t i o n s p e c t r u m w a s t e s t e d f r o m a n d h a v i n g s t u d i e d t h e s e d a t a c o u p l i n g a n d T u r b i n e b e a r i n g w e r e s u s p e c t e d . T h e o n e o f v i b r a t i o n s p e c t r u m w h i c h w e r e o b t a i n e d i s s h o w n i n t h e F i g u r e 5 . 2 8 . A f t e r t h a t T u r b i n e b e a r i n g o i l s u m p w a s i n s p e c t e d a n d s o m e m e t a l p a r t i c l e s w e r e f o u n d i n t h e b e a r i n g s u m p . T h i s w i l l c a u s e m a y b e a b e a r i n g s e e m s t o h a v e d a m a g e d . S o i t w a s d e c i d e d t o r e p l a c e t h e b e a r i n g a f t e r f u r t h e r a n a l y s i s o f t h e m a c h i n e c o n d i t i o n . A f t e r t h e r e p l a c e m e n t o f t h e B e a r i n g t h e n i t w a s o b t a i n e d t h e v e l o c i t y v i b r a t i o n s p e c t r u m a n d B e a r i n g v i b r a t i o n s p e c t r u m i s s h o w n i n F i g u r e 5 . 2 9 . U u i ' u e r s i t y o f ! V f o r a t u w n D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 5 6 ~I '.-~ --.'.~; , . : - , _ : _ ' > J - v . . . . . o s e S t u d y S i n g l e V a l u e F r e q 1 5 . 0 0 0 0 O r d e r 1 . 0 0 0 0 A m p 0 . 1 9 1 4 F r e q \ 5 0 . 0 0 0 0 O r d e r 1 0 . 0 0 0 0 A m p 0 . 0 9 4 1 I I I I " ' F r e q \ 7 5 . 0 0 0 0 O r d e r 1 5 . 0 0 0 0 A m p 0 . 1 4 5 2 C h a p t e r 5 I ~ I . . \J~~~~fi~~lv~ F i g u r e 5 . 2 8 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f U k u w e l a U n i t 0 1 T u r b i n e B e a r i n g B r a c k e t o n 2 0 0 4 O c t ( B e f o r e B e a r i n g R e p l a c e m e n t ) S i n g l e V a l u e F r e q 1 5 . 0 0 0 0 0 r d e r 1 . 0 0 0 0 A m p 0 . 2 2 2 6 L~~~~~~~ : , ; ~·c:)>,~• ~:;~~1 ' ' ' > • " " • • • • ' ' ' ' ' • " ' ·:~j~~( • , . . :'.,X::~,:~;, . . F i g u r e 5 . 2 9 : V i b r a t i o n S p e c t r u m o f U k u w e l a U n i t 0 1 T u r b i n e B e a r i n g B r a c k e t ( A f t e r B e a r i n g R e p l a c e m e n t ) U 1 1 i " v e r s i t y o f l ' v l o r a t u z u a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 5 7 l l '>~ >::~. '""~"~ ~-;e.- : > . : > * .,~ / t ' C h a p t e r 6 C h a p t e r 6 D I S C U S S I O N f h e g o o d h e a l t h y o p e r a t i n g c o n d i t i o n o f t h e g e n e r a t o r i s v e r y m u c h i m p o r t a n t ' ( ) r a s s u r i n g a s o u n d o p e r a t i n g s y s t e m i n a p o w e r s t a t i o n . \ 1 a c h i n e v i b r a t i o n a n a l y s i s i s a g o o d m e t h o d i n s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r f a u l t , i i a g n o s i s e s p e c i a l l y w h e n t h e o t h e r m o n i t o r i n g s y s t e m s s u c h a s t e m p e r a t u r e 1 n a l y s i s a r e d i f f i c u l t t o i m p l e m e n t . I h e e x p e r i m e n t s h o w e d t h a t t h e g e n e r a t o r v i b r a t i o n s p e c t r u m a n a l y s i s c o u l d b e · f f e c t i v e l y u s e d t o d e t e c t m a j o r m e c h a n i c a l f a u l t s s u c h a s m i s a l i g n m e n t , : m b a l a n c e e t c . I n t h e e x p e r i m e n t , t h i s r e s u l t w a s v e r i f i e d w i t h t h e t h e o r y . I h e r e s u l t s o f t h e c a s e s t u d i e s o f p r e v i o u s w o r k s , e x p e r i m e n t a n d t h e s t a n d a r d s . l P r i v e d c o u l d b e u s e d t o d e t e r m i n e t h e f a u l t l e v e l o f t h e c o n d i t i o n m o n i t o r i n g - . . v s t e m w h i c h i n t u r n w o u l d h e l p t o i d e n t i f y a n d v e r i f y t h e g e n e r a t o r p r o b l e m w i t h a m i n i m u m i n t e r r u p t i o n t o t h e s y s t e m o p e r a t i o n . I h e e f f e c t o f d i s t i n g u i s h t h e s p e c i f i c f a u l t f r e q u e n c i e s i n t h e v i b r a t i o n s p e c t r a o f 1 h e S G i s a m a j o r i s s u e i n i d e n t i f y i n g t h e f a u l t s . T h e s t a n d a r d s f o r d e t e c t i n g - ; c h e m e a n d t h e r e s u l t s o f t h e e x p e r i m e n t h e l p t o b u i l d a n d c o n f i r m t h e : e l a t i o n s h i p s b e t w e e n t h e v i b r a t i o n s p e c t r a a n d f a u l t y c o n d i t i o n o f m a c h i n e . A d v a n t a g e s o f t h e V i b r a t i o n m o n i t o r i n g s y s t e m , - N o a l t e r a t i o n i n t h e m a c h i n e c i r c u i t o r s h u t d o w n i s r e q u i r e d , a s t h e v i b r a t i o n m e a s u r e m e n t i s d o n e a t o n l i n e . ; , . . . A n a l y s i s i s c o n v e n i e n t s i n c e a p a r t i c u l a r p r o b l e m g i v e s s i m i l a r r e s u l t s i r r e s p e c t i v e o f t h e m a c h i n e c a p a c i t y : S t a n d a r d i z a t i o n g i v e s r i s e t o e a s y F a u l t r e c o g n i t i o n . o f l \ l l o r a t u w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g " 5 8 ~I ·.:~ . • : . : > ! . j '~/ D i . - > c u s s i o n C ! t a p t e r 6 . , . . B o t h , m o n i t o r i n g a n d a n a l y s i s w e r e s i m p l e w i t h M i c r o l o g i n s t r u m e n t , w h i c h r e l e a s e d t h e b u r d e n o f c a l c u l a t i n g F F T v i b r a t i o n c o m p o n e n t s a t c r i t i c a l f r e q u e n c i e s s e p a r a t e l y . T h u s , i t e n s u r e d t h e a c c u r a c y a n d i n c r e a s e d t h e e f f i c i e n c y o f t h e s y s t e m . " ' V e r y c o n v e n i e n t t o a n a l y s i s d a t a s i n c e t h e . P r i s m 4 s o f t w a r e a l s o h a v e c a p a b i l i t y t o c o n v e r t t h e s a m e s p e c t r a i n f o r m s o f d i s p l a c e m e n t , v e l o c i t y o r a c c e l e r a t i o n . D i s a d v a n t a g e s • V i b r a t i o n h a r m o n i c s c a n r e s u l t f r o m s e v e r a l d i f f e r e n t s o u r c e s i n a d d i t i o n t o t h e s o u r c e s t h a t w e a r e i n t e r e s t e d h e r e s u c h a s o t h e r m a c h i n e o p e r a t i n g i n t h e s a m e v i c i n i t y o f t h e t e s t e d m a c h i n e • T h e r e f o r e , t h e s e h a r m o n i c s c a n b e o v e r l o o k e d a s m a c h i n e p r o b l e m s a n d t h e r e s u l t s s o m e t i m e s c a n b e m i s l e a d i n g . S o t h a t , a s u d d e n c o n c l u s i o n c a n n o t b e m a d e b y l o o k i n g a t t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m a n d t h e m e t h o d o f ' T r e n d i n g ' w i l l h a v e t o b e u s e d i n s t e a d : t e s t i n g o v e r s e v e r a l w e e k s o r m o n t h s w i l l c o n f i r m i f t h e m a c h i n e i s s t a b l e a n d n o t c h a n g i n g / d e g r a d i n g . • C a n n o t b e u s e d f o r t e s t i n g i n e n v i r o n m e n t w i t h h i g h t e m p e r a t u r e s o r e x t e r n a l n o i s e l e v e l s . • M a y s o m e t i m e s n o t b e s u i t a b l e f o r d e t e c t i n g s o m e m a c h i n e f a u l t s s u c h a s t h e B e a r i n g f a u l t , s i n c e t h e h i g h f r e q u e n c y c o m p o n e n t s a p p e a r i n t h e v i b r a t i o n s p e c t r u m o n l y w h e n t h e f a u l t i s s e v e r e a n d t h e b e a r i n g f a i l u r e , w h i c h m o s t o f t h e t i m e c a n b e d e t e c t e d b y i t s n o i s e l e v e l . U u i ' v e r s i t y o f l v l o r a t u z v a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g '"~ : ; c ! : ; ~· ~"' - · 5 9 o n e l u s i o n C h a p t e r 7 C h a p t e r 7 C O N C L U S I O N G e n e r a t o r v i b r a t i o n a c t s a s a n e x c e l l e n t t r a n s d u c e r f o r d e t e c t i n g m e c h a n i c a l t a u l t s i n t h e S y n c h r o n o u s g e n e r a t o r . S p e c t r u m a n a l y s i s o f t h e g e n e r a t o r ' s v i b r a t i o n s i g n a l c a n h e n c e b e u s e d t o d e t e c t a f a u l t y g e n € r a t o r w i t h o u t d i s t u r b i n g i t s o p e r a t i o n . T h e p r o c e d u r e i n c l u d e s , a ) A c q u i r i n g t h e g e n e r a t o r v i b r a t i o n s i g n a l s b ) P e r f o r m i n g s i g n a l c o n d i t i o n i n g c ) A n a l y z i n g t h e d e r i v e d s i g n a l s t o i d e n t i f y t h e f a u l t . A m o n g t h e f a u l t s d e t e c t a b l e f r o m t h i s t e c h n i q u e a r e S y n c h r o n o u s g e n e r a t o r ' s a n g u l a r a n d p a r a l l e l m i s a l i g n m e n t s , I m b a l a n c e , m e c h a n i c a l l o o s e n e s s , b e a r i n g d e f e c t s , e t c . I n t h i s p r o j e c t i t s h o w s t h e r e i s s t r o n g c o - r e l a t i o n b e t w e e n s p e c i f i c v i b r a t i o n s p e c t r u m p a t t e r n s w i t h d e v e l o p i n g f a u l t s o f t h e m o d e l . T h e c a s e s t u d y d o n e w i t h t h e v a r i o u s s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r s a l s o s h o w s t h i s c o - r e l a t i o n o f v i b r a t i o n s p e c t r u m s w i t h t h e i r f a u l t s . T h i s t e c h n i q u e b e c o m e s m o r e u s e f u l f o r t r e n d i n g g e n e r a t o r i n d i c a t i o n s , w h e r e i t c a n b e u s e d t o f i n d t h e i n f o r m a t i o n r e q u i r e d f o r p r e d i c t i v e m a i n t e n a n c e . T h e r e f o r e , t h i s h i g h l y v e r s a t i l e t e c h n o l o g y o f c o n d i t i o n m o n i t o r i n g a n d f a u l t a n a l y s i s o f g e n e r a t o r s o l v e s t h e b i g g e s t h u r d l e o f a n y m a i n t e n a n c e e n g i n e e r , i . e . t o o b t a i n a s h u t d o w n f o r t e s t i n g t h e m a c h i n e a n d ' H o w l o n g u n t i l I n e e d t o r e p l a c e o r r e p a i r t h e g e n e r a t o r ? ' U u i v e r s i t y o f M o r a t u u H z D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 6 0 · , \ 7 -~·~\ ~ : : . > t ~~I ~\;-- / 1 ' . , : , ; . ; / ~I R E F E R E N C E [ 1 ] V i b r a t i o n d i a g n o s t i c g u i d e : C M 5 0 0 3 - E N , S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g , V D G R e v i s i o n 1 . 0 1 , 1 9 9 5 . p p 2 1 - 3 7 . [ 2 ] G u i d e l i n e s f o r I m p l e m e n t i n g a P o r t a b l e C o n d i t i o n M o n i t o r i n g P r o g r a m M a n u a l p a r t n o . 3 1 6 4 1 4 0 0 - 1 9 9 5 , S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g I n c . p p 3 - 6 . [ 3 ] E l e c t r i c M o t o r M o n i t o r i n g w i t h y o u r M i c r o l o g , A p p l i c a t i o n n o t e C M 3 0 0 5 , S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g , 1 9 9 7 . [ 4 ] A d t y a K o e b e , ' O n - l i n e c o n d i t i o n m o n i t o r i n g o f m o t o r s u s i n g e l e c t r i c a l s i g n a t u r e a n a l y s i s ' : a p a p e r p r e s e n t e d a t t h e ' R e c e n t a d v a n c e s i n c o n d i t i o n - b a s e d p l a n t m a i n t e n a n c e ' , s e m i n a r o r g a n i z e d b y t h e I n d i a n I n s t i t u t e o f P l a n t E n g i n e e r s , M a y 2 0 0 2 , M u m b a i . [ 5 ] C a r y n M . R i l e y , K . L i n , T h m a s H a b e t l e r , ' A M e t h o d f o r o n l i n e V i b r a t i o n M o n i t o r i n g o f I n d u c t i o n M o t o r s ' I E E E t r a n s a c t i o n s , 1 9 9 7 , p p 2 0 1 - 2 0 5 . [ 6 ] B e r t L u n d g a a r d D L I E n g i n e e r i n g , ' U s i n g T r a n s d u c e r s f o r M a c h i n e r y F a u l t D e t e c t i o n ' , S e n s o r s m a g a z i n e , N o v e m b e r , 1 9 8 8 . [ 7 ] W e b s i t e s i n T h e I n t e r n e t : w w w . r e l i a b i l i t y . c o m U u i z J e r s i t y o f 1 . \ ' l o r a t u w a w w w . e q u i p m e n t h e a l t h . c o m w w w . g a l a x v s c i e n t i f i c . c o m w v v w . e l e c t r i c i t v f o r u m . c o m w w w . r e l i a b i l i t v w e b . c o m D e p a r t r n e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g 6 1 l l · . \ • ' f -~~·~\ • : : . : ; ! " ' ' I , I t ; / O n - L i n e a n d t h e e v e r v e r s a t i l e P o r t a b l e D a t a C o l l e c t i o n I n s t r u m e n t s . " e c o n o m i c a l , a n d a l l a r o u n d g e n e r a l p u r p o s e s e n s o r . " S e n s i t i v i t y , 1 0 0 m V / g t o o p t i m i z e u s e i n r I " b i a s v o l t a g e o t e l e v a t e d t e m p e r a t u r e s . • f o r l e v e l f o r l o w t e m p e r a t u r e s . l o w n o i s e a t e l e v a t e d • M e e t s s t r i n g e n t C E , E M C r e q u i r e m e n t s . " L o w p r o f i l e f o r s i d e i n d u s t r i a l a c c e l e r o m e t e r w i t h c a p t i v e 1 . 0 0 o r M 8 x 1 . 2 5 ) s e a l e d . • R e v e r s e T y p i c a l T e m p e r a t u r e R e s p o n s e , J r r ' = · ' f \ p e e 1 1 c l r x : 1 b o l t s l - 1 6 X T y p i c a l F r e q u e n c y R c s p o n s ! : '~ , " - . J l ~ J '~/ .~ . . . ,_,~-- f < ; l l E \ F H t : £ ' > > ' l . s k f . c o m ! c m S p e c i f i c a t i o n s D Y N A M I C S e n s i t i v i t y : S e n s i t i v i t y P r e c i s i o n : A c c e l e r a t i o n R a n g e : A m p l i t u d e L i n e a r i t y : ~ F r e q u e n c y R a n g e : ' R e s o n a n c e F r e q u e n c y : T r a n s v e r s e S e n s i t i v i t y : E L E C T R I C A L P o w e r R e q u i r e m e n t s : 1 8 E l e c t r i c a l N o i s e : ' l ' O u t p u t I m p e d a n c e : V o l t a q e B i a s : G r o u n d i n g : E N V I R O N M E N T A L V i b r a t i o n L i m i t s : 5 C C q f ! l ' o k S h o c k L i m i t : ~ { + - _ ; - : L , E l e c t r o m a g n e t i c S e n s i t i v i t y , E q u i v a l e n t g : S e a l i n g : P H Y S I C A L C i m c • J v ; i o n s : W e i g h t : C o n n e c t o r : ' r · q : · · · ~I s . S K F ~ I / C E : f • L t h · p q , , . B n t t u m V~t>\N ' C t . J M a t i n g C o n n e c t o r : ~~ c o n n c o c t o r . : u n n o c t C J : . · . ) ; · l . . ~j > ' r : j ~' I I 1 \ 1 ' I , · · · · - i f ' 1 " ' t : , . . 1 ! , , . . , : o . , . > D~~ ' h e ' ' W o r l d ' s S m a r t e s t ' ' D a t a C o l l e c t o r l i S t G o t S m a r t e r . . . c~,, / l . M a i n ~~~~ A p p l i c a t i o n s . I J F i i l l l i i · K • ; t t l E l l , 2 a l a n c i n g ( A d v a n c e d ) 3 : T r a c k i n g f i l t e r 4 : C y c l i c A n a l y s i s 5 : C u r r e n t A n a l y s i s 6 : B u m p T e s t 7 : R u n U p / C o a s t D o w n ~········· '··~ , · ' . - · " ; ~~ - , " ( , d \ . ( · · ~ ~"'·"',;.. . ~. : ; . . - - - - ~I H E M I C R O L O G C M V . O T M 4 d d ' P o w e r , E f f i c i e n c y a n d t h e E x p e r t i s e ~l F t o Y o u r R e l i a b i l i t y E f f o r t s 1 · , 1 1 a l y s t ' s d r e a m . I m a g i n e a n i n s t r u m e n t t h a t n o t m l · d l c c t s d a t a . a n d p e r f o r m s s t a n d a r d a n a l y s i s u t h : , 1~. b u t a l s o i n c o r p o r a t e s o n - b o a r d i n t e l l i g e n c e t o a L · t 1 ~:.'detection. a n a l y s i s a n d c o r r e c t i o n o f m a c h i n e ' w l · . P h W i t h a r a n g e o f n e w f e a t u r e s a n d f u n c t i o n s . h e ' \ l \ ' A 6 0 o t T e r s t h e g r e a t e s t v a l u e y e t f o r y o u r · c ] I , ' ' I i t ; i n Y c s t m c n t . W h e t h e r y o u a r c n e w o n t h e j o b , J r ~~ , : t : - ; n n . . : d v c t . . : r a n , t h e C M V A 6 0 i s t h e p e r f e c t m~t', · . 1 ' p a r t n e r . H ( ) l N E W T E C H ' \ I O L O G Y I t n u ' l o n k t h e s a m e o n t h e o u t s i d e , b u t g e t a l o a d o f t h e J L l t , , \ \ t e c h n o l o g y i n s i d e . W h i l e d i g i t a l s i g n a l p r o c c s s - n g , , · n t m u c s t o p r o v i d e f o r c l a r i t y a n d r e l i a b i l i t y i n d a t a : o l k c 1 t o n a n d p r o c e s s i n g , a n e w d i g i t a l b o a r d w i t h K h . i l ' ' - c d p r o g r a m m a b l e l o g i c b r i n g s y o u t h e u t m o s t i n , t a t · t ' t h e a r t t e c h n o l o g y . W h a t t h i s m e a n s t o y o u i s l r a d i c a l l y e n h a n c e d p r o c e s s i n g s p e e d . u n b e a t a b l e p e t : , ' m a n c c . d a t a c a p a c i t y a n d a n a l y s i s f l e x i b i l i t y . \ ! l d t h e C : : v 1 V A 6 0 i s d e s i g n e d w i t h t h e f u t u r e i n m t i ' . 1 ~,·tting t h e s t a g e f o r o n g o i n g e n h a n c e m e n t s a n d a d d i t i o n a l a p p l i c a t i o n c a p a b i l i t i e s . U p g r a d e s t o t h e u n i t a r e e a s i l y d o w n l o a d e d t o t h e o n b o a r d F L A S H m e m o r y . S i m p l y c o n n e c t t h e M i c r o l o g t o y o u r P C , a n d d o w n l o a d t h e e l e c t r o n i c f i l e s p r o v i d e d , o r s i g n o n t o t h e I n t e r n e t , a n d d o w n l o a d y o u r u p g r a d e r i g h t f r o m o u r w e b s i t e ! S K F i s s e r i o u s a b o u t u t i l i z i n g t h e b e s t a v a i l a b l e t e c h n o l o g y t o p o v v e r t h e m o s t a d v a n c e d D a t a C o l l e c t o r / A n a l y z e r o n t h e m a r k e t - r i g b t d o w n t o t h e I n t e l p r o c e s s o r i n s i d e o f t h e \ ' l i c r o l o g . A C o M P R E H E I ' \ S I V E S o L U T I O N V i r t u a l l y a l l y o u n e e d t o p c r f o n n l i k e a m a i n t e n a n c e s u p e r s t a r i s a t y o u r f i n g e r - t i p s w i t h t h e C \ 1 V A 6 0 . W h i l e c o m p e t i - t o r s p r o v i d e ' " t e a s e r " c a p a b i l i t i e s t h a t r e q u i r e t h e p u r c h a s e o f a d d i t i o n a l m o d - u l e s o r p r o d u c t s t o a c t u a l l y u t i l i z e t h e f u n c t i o n . t h e C M V A 6 0 p r o v i d e s i t a l l i n a s i n g l e p a c k a g e . W h a t d o e s t h i s m e a n t o y o u ? T h e p o w e r t o d r a m a t i c a l l y i m p r o v e 6~1/EH/~~ i~6~ A p l i c a t u~~Coas l A F . t . • E : t ! £ W ; S e u p R e v i e w D a t · y o u r p l a n t ' s r e l i a b i l i t y e t f o r t s - w e l l w i t h i n y o u r b u d g e t • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • I N C R E A S I I ' \ G Y o u R E F F I C I E ! \ ' C Y E n h a n c e d a n a l y s i s f e a t u r e s m a k e i n t h e f i e l d a n a l y s i s e a s y a n d c o n v e n i e n t I m p r o v e d m u l t i - p a r a m e t e r a u t o - m a t i o n e n a b l e s t h e c o l l e c t i o n o f m u l t i p l e d a t a t y p e s f o r t h e s a m e p o i n t v v i t h a s i n g l e k e y s t r o k e , t h e n l e t s y o u v i e w t h e f i r s t s p e c t r u m a n d b a n d a l a r m s t o a s s e s s t h e q u a l i t y o f t h e d a t a c o l l e c t e d . A n e w b a t t e r y h a s m o r e c a p a c i t y t h a n e v e r , e n a b l i n g y o u t o c o m p l e t e y o u r r o u t e w i t h o u t i n t e r r u p t i o n . A n d m o r e t h a n t w i c e t h e d a t a s t o r a g e a n d l a r g e s t s t a n d a r d i n t e r n a l m e m o r y i n t h e i n d u s t r y a r c j u s t t h e s t a r t . A n c v v T r i a x A c c e l e r o m e t e r , i n c o m b i n a t i o n w i t h t h e S K F S t u d A d a p t e r a n d M A R L I N Q u i c k C o n n c c t 1 " 1 S t u d , i s S K F s f a s t s y s t e m s e t u p o f p o s i t i v e , p r c l o c a t c d , p r e p o s i t i o n c d m o u n t i n g s u r f a c e s f o r m o r e a c c u r a t e a x i s a l i g n m e n t a n d t r i a x i a l d a t a m e a s u r e m e n t N E W A P P L I C A T I O N W I Z A R D S ! T h e C M V A 6 0 c a J T i e s o n t h e t r a d i t i o n e s t a b l i s h e d b y t h e C M V A 5 5 w i t h · ' W i z a r d s ' ' - e m b e d d e d i n t e l l i g e n c e w h i c h . . \ '~ -.<~\ ~ . . > i I - . , " ( / ; . . . . . : . : - · · ~I i \ ' ' 1 v i t h " W i z a r d s " - e m b e d d e d i n t e l l i g e n c e ' C ! · · : c : i l i t a t c c r i t i c a l a n a l y s i s a n d c o r r e c t i o n w i t h 1 1 1 s e t u p e f f o r t I n t u i t i v e m e n u s a n d p r e s e t e l L : L n s u r e t h a t a l l o f t h e c o m m a n d s y o u n e e d f o r a c l · , . t p p l i c a t i o n a r c c o n v e n i e n t l y l o c a t e d a n d :~:-, 'c~ n u v i e c s a n d e x p e r t s a l i k e t o d e t e c t . a n a l y z e a n d 1 \ ' , i : n a c h i n c p r o b l e m s . " ' ' ' ' C o n f i g u r a t i o n W i z a r d i s a g r e a t t i m e s a v i n g f e a t u r e a l l O \ v i n g s t o r a g e o f u p t o s i x u s e r - d e f i n e d a p p l i c a t i o n c o n f i g u r a t i o n s . U n i q u e n a m e s c a n b e a s s i g n e d t o i d c n t i f y e a c h c o n f i g u r a t i o n . N e w R u n - U p / C o a s t D o w n a n d B u m p T e s t W i z a r d s h a v e b e e n a d d e d t o t h e C M V A 6 0 t o f u r t h e r e n h a n c e y o u r a n a l y s i s p o w e r . M e a s u r i n g s h a f t c r i t i c a l s , a n d r e s o n a n c e t e s t i n g h a v e n e v e r b e e n e a s i e r . A n e n h a n c e d F i e l d B a l - a n c i n g W i z a r d e n a b l e s a b e g i n n e r t o b a l a n c e a m a c h i n e w i t h m i n i m a l t r a i n i n g . I t a l s o J \ ' ' ' ' , f p r g r e a t e r c o n t r o l a n d f l e x i b i l i t y w h e n p e r - ~m: tL~ s m g l c p l a n e a n d d y n a m i c b a l a n c i n g o f m a c h i n - - ' · 1 \ · : · m a n e n t s t o r a g e m a k e s f u t u r e b a l a n c i n g e a s i e r d t . : , . ' · - T b y e n a b l i n g a u s e r t o r e t r i e v e i n f o r m a t i o n 1 1 1 1 y < \ i u u s b a l a n c e j o b s , w h i l e b u i l t i n r e p o r t i n g l : t y m a k e s i t e a s y t o d o c u m e n t r e s u l t s . \ 1 : , : , x C u r r e n t a n d C y c l i c A n a l y s i s w i z a r d s a l s o a d d ' ' " , , , t h e C V I V A 6 0 p a c k a g e . E a s i l y a n a l y z e a n d 0 1 1 1 ' ' ' ' p r o b l e m s l i k e h i g h r e s i s t a n c e j o i n t s , b r o k e n t o r r s . c r a c k e d e n d r i n g s a n d b l o w h o l e s i n d i e - c a s t ot~.·. , A r o t o r b a r c o n d i t i o n a s s e s s m e n t r e p o r t d i a g - ' S c > t , . _ , s l a t e o f t h e r o t o r b a r . O r u s c t h e c y c l i c • 1 . . \ \ i L a r d t o a n a l y z e a r a n g e o f c y c l i c t i m e d o m a i n e n : , 1 1 r c c r i p r o c a t i n g e n g i n e s , c o m p r e s s o r s , s t a m p i n g ,:s'~' . m d m o r e . . ~\ ' k ' W O p c r a - r l D k~lturc a k c , r h e \ 1 \ - \ ( , 0 s m a r t S e t u p U P / C O A S T D O W N P T 1 1 1 / 0 1 / 0 0 1 0 0 : r . B N C E X T 0 1 : 0 9 : 6 9 I D : R U N UP,~8A~~/~3a~tp¥own D < > s c : T I M E : f H : 0 8 : 3 7 D A T E : I H / O . L / 0 6 n u . . . S p e e d M a g P h a s e C P M G s 1 1 2 6 5 2 . 1 8 7 - 1 2 2 1 2 4 6 2 . 1 9 4 - 1 1 3 1 2 8 7 2 . 2 e l l 2 - 1 1 4 1 3 2 6 2 . 2 H J - . 1 6 5 1 3 6 3 2 . 2 1 9 6 1 4 0 9 2 . 2 2 9 0 t / 0 1 / e e 100:~ 7 1 4 4 9 2 . 2 4 0 S p d : 2 9 6 3 s 1 4 8 9 2 . 2 5 1 M a < J : 1 1 . 2 5 9 1 5 2 7 2 . 2 6 4 1 . 1 . 2 5 1 . 1 ' ) 1 5 6 5 2 . 2 7 6 1 1 1 6 0 1 2 . 2 8 5 1 2 1 6 3 7 2 . 2 9 9 1 3 1 6 7 7 2 . 3 1 2 1 4 1 7 1 6 2 . 3 2 6 1 5 1 7 5 6 2 . 3 4 1 1 . 6 1 . 7 9 3 2 . 3 5 8 A = U P , v = d o w n , P G U P , P G D H 1 1 1 E N U - o p t r;:;~;;' 0 t 2 0 5 . 1 8 1 ! 1 = 1 u a l i t y p r o g r a m s . A s e n s o r a n d 0 : a b l e s i g n a l c h e c k i n g f e a t u r e a l e r t s y o u t o c a b l e o r s e n s o r p r o b l e m s - 1 8 6 . 1 2 0 5 b e f o r e d a t a c o l l e c t i o n b e g i n s . T h e M E N U - o l ' . t . i o n s M i c r o l o g ' s s m a r t s c r e e n t e c h n o l o g y a u t o m a n c a l l y a c c o m o d a t c s f o r c h a n g e s i n l i g h t i n g a n d p r o v i d e s f o r b e t t e r v i e w i n g i n d i r e c t s u n l i g h t . A n d t o k e e p y o u r M i c r o l o g r u n n i n g o p t i m a l l y , t h e C M V A 6 0 e v e n r e m i n d s y o u w h e n c a l i b r a t i o n i s d u e . A n o t h e r b e n e f i t t o e n s u r e a d h e r e n c e t o I S O r e q u i r e m e n t s . D o c s a d a t a c o l l e c t o r g e t a n y s m a r t e r t h a n t h i s ? • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • $ • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . O : P h < C F I C P 01/e.l/0~ i 0 0 X B N C E X T 0 3 : 1 [ 1 :a::v:~; ~:~c~::t::::;,::N;:: ' O v e r a l l ~ 5 4 . 8 G s S p e e d . " " 1 5 . 8 6 U z . l X S p e e d . H~q = 4 9 . 5 2 G s P ' h a = - 9 2 . 3 D E G . "'_~;~ 1ou~h t o t a g t h e l ] b · t l d l 1 o f e v e r y : t a \ : l i u c w i t h a , e r J D a n d n t e Y ' v a l . . : > i l i e n > l \ l g s e r i a l t m b c r . I m p o r t a n t l f f a c i i i t a t i n g l c c a h t ! i t y f o r \ 0 . l l h u r a n c c . 1 d p h n t w i d c . _ 1 ' ' l ~3/ ~~---II Q ; l ' h a ; ~- C P H C P M L T I M A T E A N A L Y S I S \ i : c ; o n e w i n t h e C M V A 6 0 i s a d o w n l o a d a b l e F r e q u e n c y \ n a l y s i s M o d u l e w h i c h a u t o m a t i c a l l y o v e r l a y s n o t o n l y b e a r i n g d e f e c t f r e q u e n c i e s o n a B H C E X T ~2:26:31 C O l l C C l C U s p e c r r a , O U [ a n y U e T C C £ f ! . S f i R M O D E : ' R U f r e q u e n c y i n c l u d i n g u n b a l a n c e , 4 2 . 3 e l , / \ m i s a l i g n m e n t , l o o s e n e s s a n d m o r e ! - T h i s m a k e s i d e n t i f i c a t i o n o f b c a r i n g \ , a n d o t h e r m e c h a n i c a l / s t r u c t u r a l ~~-"'/ p r o b l e m s a s n a p . - A n d o n l y t h e C M V A 6 0 e n a b l e s 3 : : : 5 8 4 1~\ l _ _ l ' l 1 / 0 e l H U ? l z ~-~ B N C E X T 0 2 : 3 0 : 3 4 S p d : 2 9 6 3 Q : 0 . 5 0 8 H O D E : R t H a g : 1 1 . 2 5 P h a : 4 2 . 3 0 6 _ _ _ /~-- 9 1 ' r - . . . . . . . . . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ " ' 3 5 8 4 , . . . - \ I \ E S C - e x i t . _ 1 \ ~ I / 1 8 6 ~~ _ . - - - - - ' " - ~ 6 2 7 0 - 9 . 8 5 - 1 0 X a x i s HENU-o~'ti~~~ 8 · 320 ' l = 7 . 5 7 0 E S C e x i t . . : l c c t i v e s l m v s p e e d b e a r i n g m o n i t o r i n g a n d a n a l y s i s a s l o w , 0 . 5 r p m . D A T A T O D E C I S I O N M A K I I \ ' G I ' R l S M 4 f o r W i n d o w s ' " s o f t v v a r e w o r k s w i t h t h e M i c r o l o g \ v l V A 6 0 t o p r o v i d e a n a d d e d d i m e n s i o n t o y o u r a n a l y s i s · ~·pcrtoirc. U s c P R I S M 4 f o r W i n d o w s t o s t o r e , m a n a g e a n d i ' c T t o r m m o r e e x t e n s i v e a n a l y s i s o n c o l l e c t e d d a t a . O r l i n k · a r a n g e o f e x c i t i n g P R I S M 4 S o l u t i o n s ' " s o f t w a r e p r o - '~ r a m s t o p e r f o r m o p e r a t i n g d e f l e c t i o n s h a p e a n a l y s i s , l u b e - U l : 1 9 : 1 6 o i l a n a l y s i s , r e m o t e m o n i t o r i n g a n d m o r e . P R I S M 4 f o r F a c t o r y S u i t e " ' e v e n p r o v i d e s a c o n d i t i o n m o n i - t o r i n g i n t e r f a c e t o e n a b l e d a t a t o b e a c c e s s e d a n d d i s p l a y e d i n a c o n t r o l r o o m e n v i r o n m e n t S u P P O R T A N D C o M M I T M E N T M o r e t h a n e v e r , t h e n e w M i c r o l o g C M V A 6 0 i s b a c k e d b y S K F ' s s o l i d r e p u t a t i o n f o r s e r v i c e a n d s u p p o r t . W i t h o f f i c e s i n o v e r 1 3 0 c o u n t r i e s a r o u n d t h e g l o b e , S K F p r o v i d e s t h e p r o d u c t s a n d e x p e 1 i i s e t o h e l p y o u a c h i e v e s i g n i f i c a n t r e s u l t s f r o m y o u r p r o g r a m - r i g h t f r o m t h e s t m i . C o n t a c t y o u r l o c a l S K F r e p r e s e n t a t i v e t o f i n d o u t m o r e a b o u t h o w t h e C M V A 6 0 c a n w o r k t o r y o u ! T H E M I C R O L O G C M V A 6 0 T H E U L T I M A T E A N A L Y S I S p A R T N E R A C C E L E R A T I O N ENVELOPL~G E a r l y , r e l i a b l e a n d a c c u r a t e d e t e c t i o n o f r o l l i n g c l e m e n t b e a r i n g f a u l t s A P P L I C A T I O N W I Z A R D S : E m b e d d e d i n t e l l i g e n c e p r o v i d e s t e p - b y - s t e p i n s t r u c t i o n s f o r p e r f o m 1 i n g c r i t i c a l a n a l y s i s f u n c t i o n s . • B a s i c B a l a n c i n g • A d v a n c e d B a l a n c i n g • C y c l i c A n a l y s i s • R u n - u p / C o a s t - D o w n • B u m p T e s t • T r a c k i n g } . . . , i l t e r • M o t o r C u r r e n t A n a l y s i s • C o n f i g u r a t i o n F r e q u e n c y A n a l y s i s M o d u l e : O v e r l a y d e f e c t f r e q u e n c i e s o n c o l l e c t e d s p e c t r a t o d e t e c t : • B e a r i n g d e f e c t s • G e a r m e s h • M i s a l i g n m e n t • U n b a l a n c e • L o o s e n e s s '-~~ ; . . . . . / - - > '~· ~~ ( ; , ' l l ~fl/?~ tbJ~u,,, S I ( F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g O p t i c a l P h a s e R e f e r e n c e K i t l~MSS6155 ( ( F t . ' a t u r e s • S i n g l e p u l s e p e r r e v o l u t i o n T T L t r i g g e r s o u r c e • P o s i t i v e a n d n e g a t i v e p u l s e o u t p u t s • S e l f - c o n t a i n e d • R e c h a r g e a b l e B a t t e r i e s • G r e e n L E D o n O p t i c a l S e n s o r i n d i c a t e s " O N " t a r g e t o p e r a t i o n f ' n 1 O p t i c a l P h a s e R e f e r e n c e K i t ( ( ' A 1 S S 6 1 5 5 ) i s t h e e s s e n t i a l t o o l } o r t h e f ' ' l ' a c t i v e m a c h i n e r y a n a l y s t , a n d i s o n e u f \ c v e r a l a c c e s s o r i e s t h a t S K F ( ' , • n d i t i o n M o n i t o r i n g r e c o m m e n d s j o r W t ' w i t h t h e p o p u l a r M i c r o l o g P o r t a b l e O u t a C o l l e c t o r ! F F T A n a l y z e r . T i l , l ) p t i c a l P h a s e R e f e r e n c e K i t e x t e n d s t h e t u 1 1 , 1 1 o n a l i t y o f t h e M i c r o l o g , e n a b l i n g t h e a n , l i v s t t o p e r f o r m a r a n g e o f c r u c i a l a n a l y s i s ! u 1 1 l ! t o n s i n c l u d i n g o r d e r t r a c k i n g a n d a n , i l v s i s , s y n c h r o n o u s t i m e a v e r a g i n g , a n d l t c ! d b a l a n c i n g . A T I L c o m p a t i b l e p u l s e t r a i n o u t p u t d e r i v e d f r o m i t s s i n g l e l e n s r e t i ( l r c f l e c t i v e o p t i c a l s o u r c e e n a b l e s t h e m o s t c f t e t t i v e a n d h i g h l y a c c u r a t e a c q u i s i t i o n o f n h t , , . d a t a . T h e i n s t m m e n t a l s o f a c i l i t a t e s t h e a n a l y s i s o f v e r y s l o w s p e e d m a c h i n e r y b y c o v e r i n g a w i d e r u s a b l e R P M r a n g e . T h e O p t i c a l P h a s e R e f e r e n c e K i t c o n s i s t s o f a R e m o t e O p t i c a l S e n s o r e q u i p p e d w i t h a s t e a d y s t a t e D C l i g h t s o u r c e a n d p h o t o d e t e c t o r , a n i n t e r f a c e m o d u l e , o n - o f f s w i t c h , B N C c o n n e c t o r s , i n t e r n a l r e c h a r g e a b l e b a t t e r i e s a n d a r e c h a r g e r i n p u t . A s e p a r a t e 1 1 5 o r 2 3 0 V a c p l u g - i n c h a r g e r m o d u l e i s a l s o s u p p l i e d . S t a n d a r d c a m e r a t r i p o d s , u s e r s u p p l i e d m o u n t i n g b r a c k e t s o r t h e o p t i o n a l M a g n e t i c H o l d e r w i t h M o v a b l e A r m ( C M S S 6 1 5 6 ) m a y h e u s e d f o r m o u n t i n g . F o r m o r e i n f o n n a t i o n o n h o w t h e O p t i c a l P h a s e R e f e r e n c e K i t c o m p l e m e n t s y o u r p r e d i c t i v e m a i n t e n a n c e p r o g r a m , p l e a s e c o n t a c t y o u r l o c a l S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g R e p r e s e n t a t i v e . C f R T I F ! E l J I S U 9 0 0 1 U · ' ( e i ' . ' , " ' ' - ; : . , · ' · · · i t i . . . . . . . . ~-1 . . " * § . • ; ; ; ; : : , : : . : : ; ; , : ; , " ; ' . . . . . . . ~-~';:--1 . \ -~j - , " " ( l ; , ; ; : ; l l ( ) p t i c a l P h a s e I~cfcrcncc ] ( i t C M S S 6 1 5 5 "~I' 1 · c i t ' j ( ' ~ t t i • ) 1 1 s R P M R a n g e : 1 R P M t o 1 5 0 , 0 0 0 R P M O u t p u t S i g n a l s : T T L p o s i t i v e i n v e r t i n g ; 1 u l s e . 0 t o 5 v o l t s . T T L n e g a t i v e n o n - <~lvertlllg p u l s e . 5 t o 0 v o l t s . > • o s i t l v o • n v e r t i n g S t a r t , . - - - - - , s < ( . . T a p e ( J 8 5 ' l e g a t l v a . N o n - I n v e r t i n g Start~ 0 0 • 1 t p u t I m p e d a n c e : L e s s t h a n 5 0 o h m s . O u t p u t C o n n e c t o r s : B N C C o n n e c t o r P u l s e W i d t h : D e t e r m i n e d b y s i z e o f r e n e c t i v e m a r k e r a n d r o t a t i o n a l s p e e d o f e q u i p m e n t b e i n g m o n i t o r e d . P o w e r S o u r c e : F o u r ( 4 ) r e c h a r g e a b l e N i C a d · A A " b a t t e r i e s p r o v i d e u p t o e i g h t ( 8 ) 1 1 c u r s o f c o n t i n u o u s o p e r a t i o n . ~~omplete r e c h a r g e r e q u i r e s f i f t e e n ( 1 5 ) t m u r s . C~bte L e n g t h : 8 f e e t ( 2 . 4 m e t e r s ) c a b l e t r a m s e n s o r t o i n t e r f a c e m o d u l e . D 1 m e n s i o n s : R e m o t e s e n s o r . 1 . 0 0 " r 2 5 . 4 m m ) d i a m e t e r x 2 . 8 0 " ( 7 1 . 2 m m ) i o n g w i t h 8 f e e t ( 2 . 4 m e t e r s ) c a b l e a n d n o u n t i n g c l a m p . O r d e r i n g I n f o r m a t i o n C M S S 6 1 5 5 - 0 - C E S e l f - P o w e r n l S e n s o r c o m p l e t e w i t . h R e m o t e O p t . i c a l S e n s o r , M o u n t i n g C l a m p . I n t e r f a c e M o d u l e , f o u r ( 4 ) " A A " N i C a d B a l l c r i e s , 1 1 5 V R e c h a r g e r / P o w e r S u p p l y , a n d R c l l c c t i v c T a p e C M S S 6 1 5 5 - l - C E S e l f - P o w e r e d S e n s o r c o m p l e t e w i t h R e m o t e O p t i c a l S e n s o r , M o u n t j n g C l a m p , I n t e r f a c e M o d u l e , f o u r ( 4 ) " A A " ' N i C a d i l a t t c r i c s , 2 3 0 V R e c h a r g e r / P o w e r S u p p l y , a n d R e f l e c t i v e T a p e C M V A 5 5 M i c r o l o g s C M S S 6 1 5 5 - 0 - W I n c l u d e s : C M S S 6 1 5 5 - 0 , C M S S R 2 - J 5 A - l 0 , ; m d C M S S 6 1 5 5 M C M S S 6 1 5 5 - l - W I n c l u d e s : C M S S 6 1 5 5 - I , C M S S R 2 - J 5 A - I O , ; m d C M S S 6 1 5 5 M C M S S R 2 - J S A - 1 0 I n t e r f a c e C a b l e C M S S 6 1 5 5 M U s e r M a n u a l • N o t a p p r o v e d f o r u i e i n hazardou.~ a r e a s . S e n s o r D V I b r a t i o n D V i b r a t i o n J S e n s o r C M V A 1 0 , C M V A 3 0 * a n d C M V A 4 0 M i c r o l o g s C M S S 6 1 5 S K - O - C E I n c l u d e s : C M S S 6 1 5 5 - 0 , C M S S 6 1 3 5 E , C M S S 5 0 1 8 9 , a n d C M S S 6 1 5 5 M C M S S 6 1 S S K - 1 - C E I n c l u d e s : C M S S 6 1 5 5 - l , C M S S 6 l 3 5 E , C M S S 5 0 1 8 9 , a n d C M S S 6 1 5 5 M C M S S 6 1 3 5 E M i c r o l o g P h a s e A d a p t o r C M S S S 0 1 8 9 C M S S 6 1 5 5 / C M S S 6 1 3 5 E I n t e r f a c e C a b l e A c c e s s o r i e s C M S S T - 5 R e f l e c t i v e T a p e f o r u s c w i t h R e m o t e O p t i c a l S e n s o r , 5 f e e t ( 1 . 5 m e t e r s ) R o l l x 1 / 2 " ( 1 2 . 7 m m ) W i d e . C M S S 5 0 4 0 1 2 5 f e e t ( 7 . 5 m e t e r s ) C M S S 6 1 5 5 I n t e r f a c e M o d u l e t o O p l i c a l S e n s o r E x t e n s i o n C a b l e . C M S S 6 1 5 6 M a g n e t i c H o l d e r w i t h M o v a b l e A r m a n d R e m o t e O p t i c a l S e n s o r A t t a c h m e n t H a r d w a r e . C M S S R 2 . J 5 A · 1 0 t l 8 h c a r e J w s h t ! e l l r a J . . t • n t o a . \ . \ U N ' t h e I --~ - - - _ __tnter~ce C a b i ! J _ C M S S 6 1 5 5 • ' " v o j t h r d a t a u m l [ ! i l e J i n t h i . < 1 ' 1 , 1 ( u t i o n , S K F d o e s n o t u s . \ u m e a n y l i a h i l i t y ' • - n r . \ o r omt~.don\. S K F r c x r r v c s t l u ' ' ' . _ i~,- t o u J J r r a n y J W r f t~fthis p u . h l i c o t i o n 1 ' ,:J~o I I i / { J r i o r n o t i c t ' . i . - - - - - - - . 1 1 j V i A H o u r i I I I W e l i S i t l l l t 1 · 1 l ~~~~-c_omio 1 J . : t f I _ W l l i i l ) . ' l # l _ . 1 \ Llll_~~~r~!lL\ , - 0 : J l L c 0 u u I z I < I l . . . . . . . C . L - f 1 ' , , /~ = - ; - - : o - - - c r - = - . . ~_...o....-:-,1 l l l i ' l - l J l l l f l i t ( l i l ! - 4 ~ l l l l l l 1 ' 1 1 _ 1 - ( ] { ) [ ] [ l { ] ( ) i l \ l i t I [ J U l H J l l [ ) ( ] [ ) { ] [ _ ) [ ) [ _ ~ [ ] [ ) l ~) [ J l J [ 1 ! j C M V A 5 5 M 1 c r o l o g - - - - - - · i J c M s s 5 0 1 8 9 - - C M S S 6 1 3 5 E l n l e r f a c e ~ · · _ _ _ _ C a b l e • M i c r o l o g P h a s e A d a p t e r I D B a t t e r y LTJ-~1 l l I · - · ~ C h a r g e r U J U L L . U l , . l . l c J l . L l . J f t H H - l H I l i C K I I l l C M V A t O . C M V A 3 0 a n d C M V A 4 0 M 1 c r o l o g s I I 1 . ' 1 K n i " ' d 1 0 ~71 Ct•pyri~hl < f l I Y Y 7 b y S K F C o n d i i i < K l M o n 1 1 o n n g . I n c A L L K I ( ; I J I S R F S E K Y E l l I n t e r f a c e n M o d u l e , ; ; . - ; , 8 f e e t : t ( 2 . 4 m e f e r s ) ~ C a b l e , ; ; . , ; ; . Op·~·D S e n s o r T a r g e l I I . ' - h F ( ' u n d i t i o n M o n i t o r i n g A r e u C e n t e r s Y o u r S K F C o n d i t i o n ' \ l o u i t o r i n g l{cpn~sentatiYe: , ' , . , u , a r u l S o u t h A m t - r i c a ' 1 K u f l i n R o a d " ' > 1 < g < > , C a l i f o r n i a 9 2 1 2 3 U S A · , , p l i < > n C i 6 1 < J ) 4 9 f i - J 4 1 ) ( ) · . ' , ( , f \ 1 ) 4 % 3 5 . 1 1 f : u r o p t , M i d d l t F m t , A f r i c a A s i a , J ' a c i j i c Po>~hu' 2 1 1 ' 1 I 1 5 3 ( ; u [ C i n · l c . J m o n g S J I X I C H : t - ' l l i l x u n m e l S i n g a p o r e ( , 2 ' 1 6 1 0 · n , e N e t h e r l a m h T e l e p h o n e \ + t i 5 1 R r , l W 2 2 Tclephone(+JI)41~-6KIHIH F A X \ + h 5 J K ( d 3 0 4 4 F A X I + 1ll41X-6KIKI~I ~' . ) . ' . : - - · ~I , : ; j . : : > ! . J o " r / ~~~ { \ p l : u d . r . . . : ~ S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g P R I S M 4 f o r W i n d o w s ™ D a t a M a n a g e m e n t a n d A 1 t a l y s i s S o f t w a r e V e r s i o n 1 . 3 2 D e s c r i p t i o n l > \ T A B A S E F n . T E R i r - < G A M ) ()l'ERYI~G ' 1 L 1 h a s e F i l t e r i n g a l l o w s P R I S M 4 u s e r s ' f i l t e r " t h e i r I ' R I S M 4 d a t a b a s e s f o r I ' < ' C : i f i c P O I N T s t h a t m e e t u s e r s e l e c t e d , , l c n n g c r i t e r i a . O v e r 4 0 f i l t e r c r i t e r i a 1 a v a i l a b l e . E x a m p l e s o f f i l t e r c r i t e r i a , , , P O I N T T y p e , L a s t M e a s u r e m e n t \ . d u e , I D a n d D e s c r i p t i o n t e x t s t r i n g s . ' ' H N T s e t u p p a r a m e t e r s s u c h F u l l S c a l e , \ 1 . 1 x m m r n F r e q u e n c y a n d o t h e r s . l t c r i n g c r i t e r i a c a n b e c o m b i n e d , , ~ether f o r v e r y s p e c i f i c q u e r i e s . A . , , t e r c d l i s t o f P O I N T s a r c t h e o u t p u t o f · 1 ' ' p r o c e s s a n d t h i s n e w l i s t o f P O I N T s . 1 i n w s v e r y e f f i c i e n t d a t a a n a l y s i s , ' ' p o r t i n g a n d m a i n t e n a n c e . D a t a b a s e f : i t e r c o n f i g u r a t i o n s c a n b e s t o r e d f o r ; . , r n r e u s e . A l l n H x l c s o f d a t a b a s e i · , t m g ; h i e r a r c h y ( s t a n d a r d ) a n d t h e n e w 1 ' t 1 v e " R O U T E a n d W o r k s p a c e l i s t i n g : · . , d e s c a n b e f i l t e r e d . · \ < T I V E " R O l J T E s A N D \ \ O R K S P A C E S \ c t i v c " R O U T E s a l l o w f u l l a c c e s s t o d a t l l d i s p l a y s , P O I N T S e t u p s a n d k c p o r t i n g f r o m a R O U T E . W o r k s p a c e s ; m : a n e w d a t a b a s e l i s t i n g m o d e t h a t a i l o w s u s e r s t o d r a g a n d d r o p d a t a b a s e c l c m e n t s ( S e t s , M a c h i n e s o r P O I N T s ) t · o m a R O U T E o r t h e P l a n t H i e r a r c h y t o · · w o r k s p a c e " w i n d o w . U s e r s c a n n a m e a n J s t o r e Workspace.~ f o r l a t e r r e u s e . W o r k s p < J c e s p r o v i d e a c o n v e n i e n t w a y t o a r w l y z e , r e p o r t a n d m a i n t a i n s m a l l n u m b e r s o f Machine.~ o r P O I N T s o f ' i ' l C C i a l i n t e r e s t . " l ' c c t r a l B a n d A l a n n s c a n n o w h e . , - ; s J g n e d t o o n e o r m o r e P O I N T s a t o n e t 1 r n c . T h i s g r e a t l y e n h a n c e s t h e u s e r ' s . • h i l i t y t o u s c s p e c t r a l b a n d a l a r m s a s < 1 1 • e n e r a l d e f e c t d e t e c t i o n m e t h o d . \ p c c t r a i B a n d A l a m 1 s c a n a l s o h e c l e a r e d ! m m a g r o u p o f u s e r s p e c i f i e d P O I N T s w 1 t h o n e u s e r c o m m a n d . P R 1 S M 4 n o w p r o v i d e s a f u l l y A S C I I d a t a t m r x n t / e x n o r t f e a t u r e a s w e l l a s a f u l l M I M O S A C R I S i m p o r t / e x p o r t f u n c t i o n a l i t y . T h e M I M O S A E x p o r t f e a t u r e i s a s p e c i a l u s e r o p t i o n . PRISM~ i s n o w Y C < J r 2 0 0 0 c o m p l i a n t . P R I S M ' f u l l y s u p p o r t s t h e n e w M A R L I N ' v d a t a c o l l e c t i o n s y s t e m . N e w MARLIN~ P O I N T s c a n b e c r e a t e d , s t o r e d a n d d o w n l o < J d e d i n t o t h e n e w MARLIN~ d a t a c o l l e c t o r . P r o c e : ; s a n d o v e r a l l v i b r a t i o n d < J t a f r o m t h e MARLIN~ c a n h e u p l o a d e d , s t o r e d , d i s p l a y e d a n d r e p o r t e d o n f r o m P R I S M ' . O t h e r i m p o r t a n t i m p r o v e m e n t s t o P R I S M ' i n c l u d e ; a n e w M o d i f y b y A t t r i b u t e s c r e e n , t h e a b i l i t y t o d e l e t e < J l l o r a g r o u p o f F A M f r e q u e n c i e s f o r o n e o r m o r e P O I N T s , i m p r o v e d s c r e e n s i z e a n d l o c a t i o n d e f a u l t s a s w e l l a s n e w t i l i n g o p t i o n s . P R I S M ' f o r W i n d o w s V e r s i o n 1 . 3 2 i s p a r t o f t h e S K F C o n d i t i o n M o n i t o r i n g ' s f a m i l y o f W i n d o w s b a s e d c o n d i t i o n m o n i t o r i n g p r o d u c t s . T h i s f a m i l y i n c l u d e s t l 1 e P R I S M ' O n - l i n e S y s t e m a n d t h e P R I S M ' P r o K n o w l e d g e B a s e d S y s t e m . D e t a i l e d F e a t u r e s G L O B A L S E T T I N G S • S y s t e m S e t t i n g s - E n g l i s h o r M e t n c - C P M o r H z • S p e c t r u m - A c r o s s M a c h i n e D a t a T r a v e r s a l - S p e e d T a g g i n g - C u r s o r M i c r o - m a n i p u l a t i o n ( H a n n o n 1 c , S i d e b a n d , T i m e I n t e r v a l ) - C o l o r C o d e d C u r s o r I n f o r m a t i o n B o x e s - L m e a r o r L o g X a n d Y S c a l 1 n g - A u t o S c a l i n g , G n d a n d O r d e r N o r m a l i z e d F r e q u e n c y A x 1 s ( O n o r O f f ) - A m p l i t u d e T h r e s h o l d P e r c e n t a g e - W a t e r f a l l D i s p l a y S l a n t A n g l e S e t t i n g - P a l o g r a m D i s p l a y S l a n t A n g l e S e t t i n g - D a l e R a n g e S e t t i n g - U s e r S e l e c t a b l e C o l o r S e t t m g s • W m d o w s P r i n t f l r S e l u o D A T A B A S E • U n l i m i t e d h i e r a r c h i c a l d a t a s t r u c t u r e • U n l i m i t e d d a t a s t o r a g e p e r P o i n t , d a t a s t o r a g e d e p t h d e f i n e d b y u s e r • D a t a b a s e s u p p o r t s p o r t a b l e d a t a c o l l e c t i o n a s w e l l a s o n - l m e m o n i t o r i n g s y s t e m • On~ine d a t a b a s e s t r u c t u r e h a s t h r e e a r e a s ; - S c h e d u l e d d a t a - U n s c h e d u l e d d a t a ( d a t a i n a l a r m ) - A r c h i v e d d a t a ( l o n g t e n n d a t a s t o r a g e ) • M a c h i n e t e m p l a t e s a v a i l a b l e f o r r a p i d d a t a b a s e s e t u p • D a t a I m p o r t / E x p o r t f u n c t i o n a l i t y - F u l l A S C I I ( S e t u p s a n d D a t a ) I m p o r t / E x p o r t - M I M O S A C R I S I m p o r t / E x p o r t , E x p o r t i s a s p e c i a l o p t i o n - P R I S M 4 B i n a r y F o r m a t I m p o r t / E x p o r t • N e t w o r k d a t a b a s e f u n c t i o n a l i t y M E A S U R E M E N T T Y P E S • A c c e l e r a t i o n • V e l o c i t y • D i s p l a c e m e n t • E n v e l o p i n g ( A c e o r V e l ) • S E E " ( S p e c t r a l E m i t t e d E n e r g y ) • H F D ( H i g h F r e q u e n c y D e t e c t i o n ) • O r b i t ( F i l t e r e d a n d U n f i l t e r e d ) • S h a f t C e n t e r l i n e • S m a x • V o l t s ( A C o r D C ) • T e m p e r a t u r e • P r e s s u r e • F l o w • R P M • C u r r e n t ( A C o r D C ) • L o g i c L e v e l • L i n e a r D i s p l a c e m e n t • C o u n t s a n d C o u n t R a t e • U s e r D e f i n e d U n i t s ( W i l d C a r d ) • MARLIN~ M C D P O I N T ( V e l , E n v , T e m p ) • MARLIN~ I n s p e c t i o n P O I N T ( S i n g l e , M u l t i p l e ) • MARLIN~ O p e r a t 1 n g H o u r s A L A R M I N G • U n i q u e v i s u a l a l a r m s t a t u s i n d i c a t o r s • F o u r ( 4 ) a l a r m l e v e l s p e r P O i n t • U s e r d e f i n a b l e s p e c t r a l f a u l t f r e q u e n c i e s i n c l u d i n g r o l l i n g e l e m e n t b e a r i n g f r e q u e n c i e s v i a t h e F r e q u e n c y A n a l ) ' s i s M o d u l e f u n c l l o n a l i l y } - . . :",:~\ . • - > I ;;,:,~ : : . ; · · I I . j ~~l P R I S I V I 4 f o r W i n d o w s ' M D a t a l V I a n a g e m e n t a n d A n a l y s i s S o f t w a r e V e r s i o n 1 . 3 2 A L A R M I N G ( C O N T I I . I J E D ) • O v e r a l l L e v e l A l a r m s - D a n g e r H i g h - A l e r t H i g h - A l e r t L o w - D a n g e r L o w • O v e r a l l F o r e c a s t A l a r m • O v e r a l l S t a t i s t i c a l A l a r m • O v e r a l l P e r c e n t C h a n g e A l a r m • S p e c t r a l B a n d A l a r m s ( u n l 1 m 1 t e d ) • S p e c t r a l E n v e l o p e A l a r m • P h a s e A n g l e A l a r m C o M M U N I C A t i O N • M A R L I W d a t a c o l l e c t o r • M l c r o l o g ( C M V A 5 5 , C M V A 1 0 , C M V A 3 0 , C M V M O ) • P i c o l o g ( C M V L 1 0 ) • D o w n l o a d a n d D o w n l o a d F u n c t 1 o n s b y R O U T E • F A M F r e q u e n c i e s D o w n l o a d a b l e t o C M V A 5 5 ( f i r m w a r e 3 . 8 0 ) • D o w n l o a d a b l e S p e c t r a l B a n d A l a r m s ( u p t o 1 2 b a n d s p e r P O I N T , M 1 c r o l o g f i r m w a r e 3 . 2 2 + ) • U p l o a d R e p o r t i n g p e r R o u t e ( S t a n d a r d o r U s e r D e f i n e d C o n t e n t i n c l u d m g d a t a p l o t s ) • M a n u a l d a t a e n t r y • F u l l m o d e m s u p p o r t w i t h s e l e c t a b l e b a u d r a t e ( 1 2 0 0 - 1 1 5 2 0 0 ) a n d C O M p o r t s D A T A D I S P L A Y S • O v e r a l l T r e n d D i s p l a y s ( S i n g l e / O v e r l a y ) • S p e c t r u m D i s p l a y s ( S i n g l e / O v e r l a y / W a t e r f a i i / P a l o g r a m ) • P h a s e P l o t ( P o l a r V e c t o r , M a g / P h a s e T r e n d ) • T i m e D o m a i n D i s p l a y s ( S i n g l e , O v e r l a y ) • S h a f t O r b i t ( F i l t e r e d , U n f i l t e r e d , S m g l e O r b i t , M u l t i p l e O r b i t O v e r l a y , M a g / P h a s e T r e n d ) • S h a f t C e n t e r l m e ( C l e a r a n c e p l o t , 0 1 s t a n c e T r e n d p l o t ) • S m a x ( P o l a r , M a g / P h a s e T r e n d ) • E v e n t L o g D i s p l a y f e a t u r e s i n c l u d e : • T r e n d C u r v e F 1 t • T r e n d P e r c e n t o f F u l l S c a l e D 1 s p l a y • E x t r a c t S p e c t r a / T i m e f r o m T r e n d • S p e c t r u m E n v e l o p e E d i t i n g C a p a b 1 l 1 t y • B a s e l i n e S p e c t r u m S t o r a g e • U s e r d e f i n a b l e M a c h i n e r y a n d B e a n n g F a u l t F r e q u e n c y M a r k e r s ( F r e q u e n c y A n a l y s i s M o d u l e - F A M ) • S p e c t r u m P o s t - P r o c e s s i n g ( i n t e g r a t i o n / d i f f e r e n t i a t i o n ) • E x t r a c t T r e n d o r S p e c t r u m f r o m W a t e r f a l l • E x t r a c t S p e c t r a l B a n d T r e n d 0 1 s p l a y f r o m W a t e r f a l l R E P O R T S • L a s t M e a s u r e m e n t • E x c e p t 1 o n • O v e r d u e • U p l o a d • S e t Sta~stlcs • D a t a b a s e S e t u p • R o u t e S t a t 1 s t i c s • H i s t o r y R e p o r t s • Q u i c k R e p o r t s - O n S c r e e n R e p o r t w 1 t h a c c e s s t o d a t a p l o t s , s u c h a s t r e n d , s p e c t r a a n d t i m e d o m a i n - L a s t M e a s u r e m e n t , E x c e p t 1 0 n , O v e r d u e • S e n d m p o r t s t o s c r e e n o r p r i n t e r • M a n i p u l a t e r e p o r t s i n a w o r d - p r o c e s s o r v i a W m d o w s C l i p b o a r d • C u s t o m i z a b l e r e p o r t f o r m a t s • D a t a D i s p l a y s c a n b e i n c l u d e d i n r e p o r t s P R I S M • P R o C o N N E C T I O N • I n t e r f a c e w i t h P R I S M ' P r o K n o w l e d g e B a s e d D i a g n o s t i C s y s t e m • P R I S M ' P r o c a p a b l e t o g o " O n - L i n e " f o r c o n t m u o u s d a t a c o l l e c U o n a n d d a t a a n a l y s i s N E T W O R K O P T I O N • U s e r s c a n a c c e s s t h e o n - h n e d a t a v i a P R I S M ' ' s n e t w o r k l i c e n s e s ( f i v e , t e n a n d f i f t e e n u s e r l i c e n s e s a r e a v a i l a b l e ) • C o m p a t i b i l i t y w i t h N o v e l l N e t w a r e 3 . 1 2 , M i c r o s o f t N T 4 . 0 S e r v e r , W m d o w s 9 5 P e e r t o P e e r G E N E R A L • M 1 c r o s o f t W i n d o w s 9 5 a n d N T 4 . 0 g r a p h i c a l - u s e r i n t e r f a c e w i t h p u l l - - d o w n m e n u s , t o o l b a r s a n d i c o n s • M u l t i - t a s k i n g e n v i r o n m e n t • E d 1 t , d e l e t e , c o p y a n d m o v e c o m m a n d s v i a M o u s e • On~ine c o n t e x t s e n s i t i v e H e l p • S u p p o r t s a l l M 1 c r o s o f l W i n d o w s 9 5 o r N T 4 . 0 c o m p a t i b l e p r i n t e r s • C o m p l e t e U s e r M a n u a l • O n e y e a r S u p p o r t a n d M a i n t e n a n c e W a r r a n t y • O n - s 1 t e P r o d u c t T r a 1 n i n g a n d S y s t e m S e t u p A v a i l a b l e t : F A T ! F I E U I G O 9 0 C J 1 ~ . . . . . . . . . I I , ' I • ) < I • , . o.~ • . - . . . . r . . . . . . ~ - . . . . o . . n _ . , . . . . . ~II - · " " " " · . . . . . . . , . . -~ l ' \ 1 2 1 1 K 2 ( R e v i s e d I - 9 9 1 Copyri~ht f ) ) 1 9 9 9 h y S K I ' C o n d i t i o n M o n i t o r i n g , I n c . A L L R I G H I ' S R E S E R V E D H a r d w a r e R e q u i r e m e n t s R E C O M M E N D E D H A R D W A R E • 1 6 6 M H z P e n t i u m P r o c e s s o r o r b e t t e r • M i c r o s o f t W i n d o w s 9 5 , D O S 7 . 0 • 3 2 M b y t e s R A M • 3 G b y t e H a r d D i s k D r i v e • 1 2 X C O - R O M • H 1 g h d e n s 1 t y 3 . 5 i n c h f i o p p y d i s k d r i v e • S u p e r V G A g r a p h i c s a d a p t e r w i t h 2 5 6 c o l o r s , 1 M b y t e R A M • H i g h S p e e d S e r i a l / P a r a l l e l P o r t s • H P L a s e r J e t 5 o r H P D e s k . J e t C o l o r • B a c k u p S y s t e m : T a p e : H P T 1 0 0 0 Z i p D r i v e : I o m e g a Z i p o r J a z z D r i v e M I N I M U M H A R D W A R E • 1 0 0 M H z P e n t i u m P r o c e s s o r • M i c r o s o f t W i n d o w s 9 5 a n d D O S 7 . 0 o r g r e a t e r • 1 6 M b y t e s R A M • 1 G b y t e H a r d D i s k D r i v e • H i g h d e n s i t y 3 . 5 i n c h f i o p p y d i s k d r i v e • S u p e r V G A g r a p h i c s a d a p t e r w i t h 2 5 6 c o l o r s , 1 M b y t e R A M • H i g h S p e e d S e r i a l / P a r a l l e l P o r t s • H P D e s k J e t • B a c k u p S y s t e m : T a p e : H P T 1 0 0 0 Z i p D r i v e : I o m e g a Z i p o r J a z z D r i v e O r d e r i n g I n f o r m a t i o n C M S l O O P R I S M ' f o r W i n d o w s C M S 2 0 0 - x P R I S M 4 f o r W i n d o w s N e t w o r k A u t h o r i z a t i o n C M S l S O L M U / M I M D r i v e r C M S l O l P R I S M ' P r o A l t h o u g h c a r e h a . < b e e n t a k e n I n a . u u r e t h e a c c u r a c y n j t h e d a t a c o m p i l e d i 1 1 t h i . < p u b l i c a t i o n , S K F d o c . ! n n t a.nun~t• a n y l i a h i l i t y . f o r c r r o r . t o r o m i s s i n n . t . S K F r e . < e l ' \ ' e . < t h e r i g h t t o a l t e r a n y p a r t o j t h i . • p u h l i c a t i r m w i t h o u t p r i o r n o t i c e . S K F i s a r e g i s t e r e d t r a d e m a r k o f S K F U S A I n c . P R I S M ' S o l u t i o n s , P R I S M ' f u r W i n d o w s . a n d P R I S M ' P r o , a r e t r a d e m a r k s o f S K F C o r n l i t i o n M o n i t o r i n g , I n c . M i c r o s o f t i s a r e g i s t e r e d t r a d e m a r k a n d W i n d o w s i s a t r a d e m a r k o f M i c r o s o f t C o r p o r a t i o n . S K F C n n d i t i u n M u n i t o r i n g A n • a C e n t e r s Y o u r S K F C u n d i t i u n M o n i t o r i n g R c p r c s N J t a . t i v c : . \ ' o r t h a n d S o u l h A m u i c a Erm>p~, M i d d k E < H I , A f r i c a 4 1 4 1 R u f f i n R o a d l ' n s t b u s 2 0 9 t < , , m I J i c g o , C a l i f o r n i a 9 2 t 2 J U S A 5 1 ( X I C B h 1 l t l x > m m c l I e l l - p h o n e ( f > l l f ) 4 9 6 - J 4 1 W I l l t e N e t h e r l a n d s F · \ X ( ( d 9 ) 4 % _ 1 5 . 1 I T e l c p l 1 o n e ( + J I ) 4 t R - i o K I R l R r A X i + J I \ 4 1 R 6 H I R f X I A s i a , P a c i j i c 1 5 . 1 G u l C i r c l e , J u r o n g S i n g a p o r e 6 2 % 1 0 T e l e p h o n e ( + { , 5 ) H 6 1 - m 2 2 F A X ( + M \ R i d W 4 4 ~' ~:: ~I _ : J .~:> l ' J '~/ 4 . p p e m l i c c s A p p e n d i x 4 V i b r a t i o n S a m p l i n g P o i n t s • 1 V 2 V 3 V 4 V ' I I I 0 1 A ~1°\ G E N E R A T O R I 0 1 - - \ I I ~~ I 1 H 2 H 3 H 4 H F i g u r e A : H o r i z o n t a l p u m p s a m p l i n g p o i n t s 1 - G e n e r a t o r n o n - d r i v e n e n d 2 - G e n e r a t o r D r i v e n E n d 3 - T u r b i n e d r i v e n E n d 4 - T u r b i n e N o n - d r i v e n E n d H - H o r i z o n t a l V - V e r t i c a l R - R a d i a l F o r a v e r t i c a l l y m o u n t e d m a c h i n e r y s a m p l e p o s i t i o n s a r e t a k e n r a d i a l l y . I ~---- 0 : + - -. . _ _ I e > G E N E R A T O R 1 R ! I=~ ~-~, _ _ _ _ _ _ _ _ _ j 2 R -----~ 0 I 3 R ~ F i g u r e B : V e r t i c a l p u m p m e a s u r e m e n t l o c a t i o n s [ 2 ] U n i · u e r s i t y o f l V l o m t z r w a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i u g c:'~\ ' f --~-. . . 1 ·~· ~>[ ~' h \ : . . . ; _ ; ; . . . . · · I I . I - , ' 1 : / A p p e n d i x 5 V i b r a t i o n S t a n d a r d V D I 2 0 5 6 N o t P e r m i s s i b l e N o t P e r m i s s i b l e J u s t T o l e r a b l e J u s t T o l e r a b l e A l l o w a b l e A l l o w a b l e G o o d G o o d M e d i u m m a c h i n e s S m a l l m a c h i n e s 1 5 - 7 5 k W o r u p t o u p t o 1 5 k W 3 0 0 k W o n s p e c i a l f o u n d a t i o n s G r o u p K G r o u p M - - - - - - - N o t P e r m i s s i b l e - J u s t T o l e r a b l e A l l o w a b l e G o o d L a r g e m a c h i n e s w i t h r i g i d a n d h e a v y f o u n d a t i o n s w h o s e n a t u r a l f r e q u e n c y e x c e e d s m a c h i n e s p e e d G r o u p G 4 5 1 1 . 2 4 . 5 2 . 8 1 . 8 1 . 1 2 0 . 7 1 0 . 4 5 0 . 1 8 , - . . , " ' 9 8 ' - ' c . . . ( . I 0 - ~ ; , ~ T a b l e : V i b r a t i o n l e v e l s U n i z , e r s i t y o f 1 \ f o r a t u z u a D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E u g i n e e r i n g l l · . \ ~ ~-> ~l I_,~ : : > , ,~f ~\' ·:~ "1 ~j '· ::-4 •1 ';j , j ~j t.~ ~~ ~·~ ~ ~i J 1 ~ . j ! ' ' 1 ' i ~ ') ' J i 1 1 \ ' · ' , f .~ ­ "f\·; -· ... i IS O 23 72 V ib ra tio n Di ag no st ~c T ab le (H ori zo nta l S ha ff) V ib ra tio n V ib ra tio n Vi br at io n In di ca te s: In di ca te s: In di ca te s: Im ba la nc e YE S N O NO M is al ig nm en t NO YE S YE S Lo os en es s YE S YE S NO El ec tri ca l Fa uH s M ea su re d as Vi br at io n N ot e: O n a n o v e rh un g m c c hl ne , Im ba la nc e a n d m is al ig nm en t m a y di sp la y si m ila r ch ar ac te ris tic s. · Us e ph as e m e a s u re m e n ts t o di ffe re nt ia te b et w ee n th e tw o. ~· v:· <·· : ... .._ .~ .. . . . . ~ ~ Vi br at io n In di ca te s: I N ot es NO NO . YE S N ot e: H or iz on ta l > Ax ia l Ax ia l > H or iz on ta l Ve rt. 2 ! H or iz on ta l To d et ec t a n e le ct ric al pr ob le m : Tu rn o ff m a c hi ne p ow er a n d m o n ito r v :b ra t1 on . If th e v fb ra tlo n Im m ed ia te ly d ro ps , t he pr ob le m Is e le dr lc al . YE S = IS O 23 72 U ns at is fa ct or y - U na cc ep ta bl e Le ye ls N O = IS O 23 72 G oo d - Sa tis fa ct or y Le ve ls. " > ~ '. ~. ~ . . ,. ._ ~ \:~ '•,, r .... ; IS O 23 72 V ib ra tio n Di ag no st ic T ab le (V ert ica l S ha ft) V ib ra tio n In di ca te s: Im ba la nc e I YE S M is al ig nm en t I YE S Lo os en es s I YE S El ec tri ca l Fa uH s M ea su re d as Vi br at io n ! '- " Vi br at io n Vi br at io n In di ca te s: In di ca te s: NO NO NO YE S NO I NO N ot e: R ad ia l 1 a n d R ad ia l 2 po si tio ns d iff er b y 90 d eg re es . I Vi br at io n In di ca te s: NO NO · · . ye s N ot e: N ot es R ad ia l > Ax ia l Ax ia l > R ad ia l To d et ec t o n e le ct ric al pr ob le m : Tu m o ff m a c hi ne p ow er a n d m o n ito r v fb ra tlo n. I f th e v1 br ot 1o n Im m ed ia te ly d ro ps , t he pr ob le m Is e le ct r1 ca l. YE S' = IS O 23 72 Un sa tis fa ct or y - U na cc ep ta bl e Le ve ls N O = IS O 23 72 G o6 d - Sa tis fa ct or y Le ve ls. " j ' f/ ;.~. \· ', • '" ' ~ IS O 2 37 2 Vi br at io n D ia gn os tic T ab le (O ve rh un g - H or iz on ta l S ha ft) Im ba la nc e YE S N O YE S M is al ig nm en t YE S N O YE S Lo os en es s YE S YE S N O El ec tri ca l Fa uH s M ea su re d as Vi br at io n N ot e: 0 1 a n o v e rh un g m c c hl ne , Im ba la nc e a n d m is al ig nm en t m a y di sp la y sl m fla r ch ar ac te ris tic s. Us e ph as e m e a su re m e n ts t o di ffe re nt ia te b et w ee n th e tv vo . \=~ : . . · . , . , '"' "'~ ~ {.- , f ·:· .t. .Y. t~> No te s N O ~r v & Ax ia l > Ve rt N O ~n r & A xi al > Ve rt YE S I V er t. ~ H or iz on ta l N ot e: To d et ec t o n e le ct r1 co l pr ob le m : Tu rn o ff m o ch ln e po w er a n d m o n ito r v fb ra tlo n. I f th e v ib ra tio n Im m ed ia te ly d ro ps . t he pr ob le m Is e l'e ct rlc ol . YE S = IS O 23 72 U ns at is fa ct or y - U na cc ep ta bl e Le ve ls N O = IS O 23 72 G oo d - Sa tis fa ct or y Le ve ls. - · - - ~ - - "" "' t- '~ '- "• • U l l l 1" "\ II UI Y~ I~ I U U I ~ Pr im ar y 1 D et ec tio 11 Pl an e Un its ra di al I A cc N ei /D is p D om in an t 1 P ha se R el at io ns hi p Fr eq (s) lX 90 ~ - ~ l tll lt (I ll . . . . , . , . . m e w e d 1r om h or tz . to v .r tk :a l po st tto n. N o ra c ia l p h at e lh ltt o c ro a t he m o c ht n. O f C om m en ts ~ I axi al a I Acc N ei /D fs p I 1 X I Axla re o c tn g w ll be I n p h aH . I ~ for c ha ng e In t e m O f J.- --- --- --J ._. :_: ra= -d= i:.. .::a .:.. .:.. l-+ _ - - - - - f- - - - - - - t· - - - - - - - - - - - - - - 1 · ~m at in g~ - - - - - - - 1e o a .g r- - p n aM l hl tt In t he a ld al ~ , o c ro a t he r n o c tm e w ith n o p h al e IH it In th e ro c ta l c tr .d k n a x ia l a I A cc N ei /D ls p ra di al lX A ng ul ar a x ia l A cc N ei /D fs p 1X ,2 X - -~ ar al fe l ra di al A cc N ei /D fs p 1X ,2 X C om bi na tfo n o f 1 a x ia l & A ng . a P ar al le l ra di al A cc N oi /D is p 1X ,2 X St ru ct ur al ra di al I Ac cN ei /D fs p lX So ft Fo ot ra di al I A cc /V ei /D is p I 1X ,2X , .. . A ~ sh it a ( !_ &0' _ W I e xi st a cr o ss t h e ~ - Se ns or w ll lh ow 0" O f 18 0" ~ - - ph O M U "ll lt O S It s m o 'fe d fr om ho rl zo rl al o v e rt ic al p os lt1 0f 1 O f1 lt 4 IC im e be a1 ng . A p ha M IN ft o l 18 0" ~ In th e ra di al a n d a x la ~ w t1l e xt st o c ro a th e co u pA -1 g. tlt ua lty C O IM d w t* lt h e rn x ht n. "s f't la M a t-m . o t 1 ro • d eg re e~ ~: :!e xis t b ef 'w ..n I ~~ t u d e s to w c h t: "' 1t1 e m o ch ln e" s r. .t , b as ep la te , a n d/ or to un d: lfk ln e n .n t t ha i I ll n o ~ ltl ff, CC \. ~ If !h e m a c hi ne II ro c ki ng . lh e m o c t- m . t o " ro c k. ~ w lll h lf l w he n th e m a c hi ne fo ci II ti gh te ne d. hs :u l o ll he m a c hi ne fo ot in g c o m n g 10 0M fr om th e fo m dc r.o r_ W ea r /F itt fn g a x ia l & 1 I ra di al 1 A cc N ei /D ls p 1 X ,2 X, ... 1 o x I = ~~ ~ ; .'!, ~ un st ab to tra m~ V ba fto n a m pl ltu dt tt rr :tC 'f V r: 7y ~ a d f y os l he M n iO f I I ~ ct . . - . n t l oc dl on t a ro u n d th e ~ ~ (A cc ou nt fo r c ~ In • ~o r o r ~ w he n rn o t.l ng a x ld rn .o su re rT *1 ts .) . . \ ::.< 8 ' - v.;. _, ~ ': .. \ i' ] . . . · · : , ~ , - ~ ~ . ,_ _ _ ,~ - 4.2 ~ .j :j ,., cj " ·.'l .J , . . ) .) , ' -~ · ' j ''1 , · J -' J ::i •J j ~ •I ~ .. ' 1 . ~ " j 1 ) '- 1 ' . .. '3 ~:1 ,, \ ;.1:J .. '· ;· ~ i .. ·~ '1 ..... S pe ct ru m A na ly si s Ta bl e (C on tin ue d) Pr im ar y 1 D et ec tio n 1 D om in an t 1 P ha se R el at fc ns hi p Pl an e Un Hs Fr eq (s) R ac e D ef ec t I r a di al I A cc /E nv !S EE 1 4X ... lS X N o e « re kl no n Co m m en ts W l h ~ ~ ~ ~ r r ~ a p p e o r O I 0 ~ ~ ~ - In th e s pe ct ru m . ~- -- -- -- -- -- -~ -- -- -4 -- ·- -- -- -- -~ -- -- -- ~- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ,~ ~~ ae G ea r M es h ra di al I A cc /E nv /S EE I 20 X . . . 1 O OX 1 N o ~e ld b• no n. .w .o -m u lt tp lf t a r un nk lQ ~ (l e. A .3 2 X R ur nl ng ~ - TM e x ac t f re qu en cy , _ , . . to " " ' n u n 'b er o t t .e ch ~ h as tl m ot ~- -- -- -- -- -- -- -~ ~- -- -- -- +- -- -- -- -- -- -4 -- -- -- -- -- -4 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -~ ~ ~ ~ ~ tp .e d ). A C M ot or s ra di al I Ac c/ Ve i/D is p I 0~ ~~ Hz > 1 N o ~ DC M ot or s · I ra di al I Ac c/ Ve i/O is p 1 SC R Fr eq . 1 N o c o n .ld to n \'"" . : . ..: / . . . . . , · : • i ·~~ ~,. ~~8 ~