機械故障診斷學第章

1、鐘秉林,黃仁,機械故障診斷學(第3版),北京:機械工業(yè)出版社,2007;(第1版,1997)陳長征,胡立新等,設備振動分析與故障診斷技術,科學出版社,2007楊國安,機械設備故障診斷實用技術,中國石化出版社,2007屈梁生, 機械故障的全息診斷原理,科學出版社, 2007楊志伊,鄭文,設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷,中國計劃出版社, 2006張來斌等,機械設備故障診斷技術及方法,石油工業(yè)出版社, 2000張安華,機電設備狀態(tài)監(jiān)測與故

2、障診斷技術,西北工業(yè)大學出版社, 1995,參考教材,,,,,,,,第1章 緒 論,§1-1 故障診斷的意義、內容、方法,§1-2 故障診斷技術的發(fā)展,§1-3 計算機輔助監(jiān)視診斷系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)及診斷策略,§1-4 故障診斷與機械系統(tǒng)可靠性及維修性的關系,故障診斷的意義：保障生產(chǎn)安全、改革設備維修制度、提高生產(chǎn)率。,2.故障的含義：設備在規(guī)定時間、規(guī)定條件下喪失規(guī)定功能的狀況機械系

3、統(tǒng)偏離功能；功能失效。3.狀態(tài)監(jiān)測： 對設備的運動狀況進行日常的、連續(xù)的、規(guī)范的工作狀態(tài)的檢查和測量,4.故障診斷技術： 是了解、掌握設備在使用中的狀態(tài)，確定其整體或局部是否正常，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并預報故障發(fā)展趨勢的技術。,§1-1 故障診斷的意義、內容、方法,5. 故障診斷基本內容：,①設備運行狀態(tài)的監(jiān)測—利用監(jiān)測信息，判斷是否正常？發(fā)現(xiàn)故障苗頭；,②設備運行狀態(tài)的趨勢預報—利用運行狀態(tài)的發(fā)展趨勢，預知設

4、備的劣化速度，為生產(chǎn)安排、維修計劃做準備。,③故障類型、程度、部位和原因的確定—為診斷決策提供依據(jù)。,6. 故障診斷方法：,①按診斷環(huán)境分類：離線與在線診斷；,②按監(jiān)測手段分類：振動監(jiān)測診斷法、噪聲監(jiān)測診斷法、溫度監(jiān)測診斷法、聲發(fā)射監(jiān)測診斷法、壓力監(jiān)測診斷法、油液監(jiān)測診斷法、金相分析診斷法等；,③按診斷方法、原理分類：頻域診斷法、時域診斷法、統(tǒng)計分析法、信息理論分析法、模式識別法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)等等；,④按診斷對象分類：軍

5、械裝備，礦山機械、選礦機械、旋轉機械等。,,,,,,,,總體：,①第二次世界大戰(zhàn)中，認識到這種技術的重要性；,②第二次世界大戰(zhàn)后，因對應技術未發(fā)展而發(fā)展不快；,③60年代后，電子技術、計算機技術發(fā)展、1965年FFT方法和對應的數(shù)字信號處理和分析技術的發(fā)展為設備診斷技術奠定了技術基礎。,§1-2 故障診斷技術的發(fā)展,,,,,,,,,美國：1967年成立美國機械故障預防小組，在航空、航天、軍事、核能等尖端部門目前處于領先地位。

6、 英國：70年代初成立機器保健與狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會，在摩擦、磨損、汽車、飛機發(fā)動機監(jiān)測與診斷具有領先地位。 歐洲一些國家： 瑞典SPM公司--軸承監(jiān)測技術，AGEMA公司--紅外熱像技術； 丹麥B&K公司--振動、噪聲監(jiān)測技術；挪威--艦船診斷技術。 日本：70年代起步，在民用工業(yè)（鋼鐵、化工、鐵道等）有優(yōu)勢。 中國：1979年第一次辦學習班，80年代初開始，目前在石化、冶金、電力等行業(yè)應用較好，在其它領域逐步展開。,,,

7、,,,,,,1. 以監(jiān)測儀表為主體的監(jiān)測裝置：如Bently序列、Philips序列等，由傳感器和指示儀表構成，主要用于監(jiān)測振動。缺點：幅值監(jiān)測不能動態(tài)過程特征；強烈振動前，故障征兆不明顯；儀表無分析功能，靠人工經(jīng)驗判斷。,2. 監(jiān)測儀表配備軟硬件裝置：由傳感器+頻譜分析儀構成，具有頻譜分析、譜陣圖、波特圖、軸心軌跡圖等功能。缺點：不能自動判斷，診斷依賴于領域專家；不能預防突發(fā)性故障；大型設備結構復雜，故障與征兆無一一對應關系，難免誤診

8、斷。,3. 計算機輔助監(jiān)測與診斷系統(tǒng)：由傳感器+接口裝置+計算機（含人工智能技術）組成?？蓪崟r監(jiān)測和自動診斷，是機械工況監(jiān)測與故障診斷的主要發(fā)展領域。（目前無商品供應，但國內外有這種系統(tǒng)的開發(fā)與應用）,,三種層次的監(jiān)測方法：,,,,,,,,一些診斷技術極其應用范圍：（見下表）,,,,,,,,§1-3 計算機輔助監(jiān)視診斷系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié) 及診斷策略1. 工況監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié),,,,,,,,2. 計算機輔助監(jiān)測、診斷方

9、案,,,,,,,,§1-4 故障診斷與產(chǎn)品可靠性及維修性的關系1. 產(chǎn)品可靠性與故障診斷的關系,可靠度：產(chǎn)品無故障概率，可靠度函數(shù) R（t）,故障概率：F（t）,2.產(chǎn)品可維修性與故障診斷的關系,可靠性: 產(chǎn)品是否經(jīng)久耐用可維修性: 產(chǎn)品發(fā)生故障后是否容易診斷和修復利用率: 可修復產(chǎn)品在某一時間內,能維持其規(guī)定功能的屬性,——平均無故障正常工作時間,——停機維修時間,預知維修的意義: 狀態(tài)維修,,,,,,,,2. 設備

10、維修制度的改革,,①事后維修制度--POM(Postmortem Maintenance )早期維修制度。特點：不壞不修，應用于小型設備。,②預防維修制度--PM（Preventive Maintenance）又稱以時間為基礎的維修制度TBM（Time Based Maintenance）或計劃維修制度。特點：靜態(tài)維修制度。當設備到了計劃規(guī)定的臺小時，或噸公里進行強制維修，大多數(shù)工交企業(yè)仍采用。,③預知維修制度--PRM（Pred