《設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷》復(fù)習(xí)提綱.doc

一、單項(xiàng)選擇題見教材。二、填空題1、通常設(shè)備的狀態(tài)可分為正常狀態(tài)，異常狀態(tài)和 故障 狀態(tài)幾種情況。2、“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷”的概念來源于 仿生學(xué) ，一臺(tái)機(jī)器設(shè)備像人一樣，有其生老病死的過程。3、故障按與時(shí)間的關(guān)系和有無發(fā)展過程分為突發(fā)性故障和 漸發(fā)性 故障。4、故障按發(fā)生的時(shí)期分為早期故障、 使用期 故障、后期故障，其故障率變化關(guān)系可以用 “浴盆” 曲線來表示。5、 故障模式 是故障現(xiàn)象的一種表征，相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的疾病癥狀。6、設(shè)備故障診斷按診斷的目的和要求可分為在線診斷和 離線 診斷。7、設(shè)備故障診斷按診斷方法的完善程度可分為 簡(jiǎn)易 診斷和 精密 診斷。8、設(shè)備狀態(tài)維修的最主要作用是既防止 失修 ，又防止 過修 。9、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷應(yīng)緊緊圍繞中心問題四個(gè)“”，即“Where”故障部位；“What”什么故障；“Why”故障原因；“When”什么時(shí)候發(fā)生。10、設(shè)備故障診斷的具體實(shí)施過程可以歸納為以下四個(gè)方面：信息采集、信號(hào)處理、狀態(tài)識(shí)別、 診斷決策 。11、設(shè)備故障信息的獲取方法中量化管理包括 參數(shù) 測(cè)定法、磨損殘?jiān)鼫y(cè)定法和設(shè)備性能指標(biāo)的測(cè)定。12、判斷標(biāo)準(zhǔn)包括絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)和 類比 判斷標(biāo)準(zhǔn)。13、評(píng)定機(jī)器振動(dòng)狀態(tài)的物理量可以是振動(dòng)加速度、振動(dòng)速度及 振動(dòng)位移 。在航空工業(yè)上習(xí)慣用 振動(dòng)加速度 來評(píng)定。14、周期信號(hào)包括 簡(jiǎn)諧 信號(hào)和復(fù)雜周期信號(hào)。從某種意義上講，設(shè)備振動(dòng)診斷的過程，就是從信號(hào)中提取 周期 成分的過程。15、同一簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移、速度、加速度三者之間的相位關(guān)系： 加速度 領(lǐng)先速度90，速度領(lǐng)先 位移 90。16、傅里葉變換是由時(shí)域變換成 頻域 。17、按照傅里葉變換的原理，任何一個(gè)平穩(wěn)信號(hào)，都可以分解成若干個(gè) 諧波 分量之和。18、振動(dòng)診斷的時(shí)域分析方法包括直接觀察法、概率分析法、 示性指標(biāo)法 、時(shí)域同步平均法及相關(guān)函數(shù)診斷法。19、相關(guān)函數(shù)診斷法可用于診斷管道的 泄漏 故障。20、每當(dāng)一個(gè)輪齒開始進(jìn)入嚙合到下一個(gè)輪齒進(jìn)入嚙合，齒輪的嚙合剛度就變化一次。齒輪嚙合剛度的變化頻率即齒輪 嚙合 頻率。21、齒輪傳動(dòng)頻譜中的邊頻帶是由于在齒輪振動(dòng)信號(hào)中存在 調(diào)幅 和 調(diào)頻 現(xiàn)象。22、很多設(shè)備故障診斷系統(tǒng)軟件均內(nèi)置了軸承頻率項(xiàng)數(shù)據(jù)庫，只需輸入軸 旋轉(zhuǎn)頻率 及選擇軸承生產(chǎn)商、 軸承型號(hào) 即可自動(dòng)計(jì)算出通過頻率。23、典型倍乘頻率項(xiàng)為離心泵、離心風(fēng)機(jī)、離心壓縮機(jī) 葉片通過 頻率。24、某離心泵工作轉(zhuǎn)速為1470RPM，共有8只葉片，則其葉片通過頻率= 196 Hz。25、倒頻譜是由 頻域 又回到了時(shí)域。26、軸心運(yùn)動(dòng)軌跡是利用安裝在同一截面內(nèi)相互垂直的兩支電渦流傳感器對(duì) 軸頸 振動(dòng)測(cè)量后得到的。27、對(duì)僅由質(zhì)量不平衡引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng)，若轉(zhuǎn)子各個(gè)方向的彎曲剛度及支承剛度都相等，則軸心軌跡為 圓 。28、轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡包括力不平衡、力偶不平衡、 動(dòng) 不平衡和懸臂轉(zhuǎn)子不平衡。29、通常轉(zhuǎn)子長(zhǎng)徑比越 小 ，越容易出現(xiàn)不平衡。30、轉(zhuǎn)子不對(duì)中的三種基本型式分別是 聯(lián)軸器 不對(duì)中、軸承不對(duì)中和帶輪不對(duì)中。31、當(dāng)遇到共振時(shí)，應(yīng)該采取改變 自然 頻率的方式予以消除。32、由于軸頸表面比軸瓦表面光滑及軸瓦與軸頸之間潤(rùn)滑油的 端泄 等因素的影響，一般渦動(dòng)頻率略小于轉(zhuǎn)速的一半，約為轉(zhuǎn)速的0.420.46倍。33、強(qiáng)烈的紊流會(huì)進(jìn)一步引起整個(gè)壓縮機(jī)組系統(tǒng)的一種危險(xiǎn)性更大的不穩(wěn)定的氣動(dòng)現(xiàn)象，即 喘振 。34、拍振的情形可以這樣描述，當(dāng)一個(gè)頻率的時(shí)域波形與另一個(gè)頻率的時(shí)域波形同相位進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生 最大 振動(dòng)，而當(dāng)這兩個(gè)頻率相位差180度時(shí)產(chǎn)生 最小 振動(dòng)。35、朝著滾動(dòng)軸承故障發(fā)展的最后階段發(fā)展，甚至影響 轉(zhuǎn)速 頻率的振動(dòng)幅值。36、 沖擊脈沖 法是瑞典SPM公司的專利技術(shù)。37、 邊帶頻 是比齒輪嚙合頻率本身更好的齒磨損的指示。38、齒輪不對(duì)中幾乎總是激起第 二 階或高階齒輪嚙合頻率諧波頻率。39、在時(shí)域波形中，斷的齒或裂的齒每次試圖與跟它匹配的齒輪的齒相嚙合時(shí)，都出現(xiàn)一個(gè)明顯的 尖峰 。40、電動(dòng)機(jī)故障診斷包括機(jī)械故障診斷和 電氣 故障診斷兩個(gè)方面。41、對(duì)三相感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行電氣故障診斷時(shí)，傳感器應(yīng)盡可能徑向安裝在電機(jī)的 外殼 上。42、每一個(gè)測(cè)點(diǎn)可以有三個(gè)測(cè)量方位，即水平方向、 垂直 方向和軸向。43、在測(cè)量轉(zhuǎn)子振動(dòng)時(shí)，有兩種不同的測(cè)量方式，即測(cè)量 絕對(duì) 振動(dòng)和 相對(duì) 振動(dòng)。44、在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷主要是使用壓電式加速度傳感器測(cè)量軸承的 絕對(duì) 振動(dòng)。45、若要檢測(cè)機(jī)器上某些連接部件是否存在松動(dòng)，最簡(jiǎn)單的辦法可采用 幅值比較 法。46、 共變法 的基本判別準(zhǔn)則是：如果當(dāng)某一現(xiàn)象發(fā)生一定程度的變化時(shí)，另一現(xiàn)象也隨之發(fā)生一定程度的變化，那么這兩個(gè)現(xiàn)象之間就有因果聯(lián)系。47、測(cè)點(diǎn)越靠近 振源 ，振動(dòng)反映故障越敏感，得到的信息越可靠，判斷越準(zhǔn)確。48、趨勢(shì)管理一般分為 量值 趨勢(shì)管理和數(shù)次趨勢(shì)管理兩種。49、預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)到達(dá)危險(xiǎn)極值時(shí)間有 兩點(diǎn) 法和最小二乘法。50、目前常用的熱成象主要有紅外熱象儀和 紅外熱電視 兩類。51、按照磨損機(jī)理，磨損可分為磨粒磨損、粘著磨損、接觸疲勞磨損、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損。52、疲勞過程包括裂紋產(chǎn)生、 擴(kuò)展 和最終瞬時(shí)斷裂三個(gè)階段。53、液壓設(shè)備故障診斷中參量診斷法的兩個(gè)最基本的參數(shù)是壓力與 流量 。54、油液分析包括油液本身的 物理化學(xué) 性能分析和油液的 污染 分析。55、油液診斷方法的基本步驟為 采樣 、檢測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)和處理。56、在故障樹分析中，最不希望發(fā)生的系統(tǒng)故障事件稱為 頂 事件。57、把頂事件、中間事件和底事件用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T自上而下逐級(jí)連結(jié)起來所構(gòu)成的邏輯結(jié)構(gòu)圖就是 故障樹 。58、常用濾波器有 高通 、低通、帶通、 帶阻 四種。59、知識(shí)庫和 推理機(jī) 稱為專家系統(tǒng)的核心。三、判斷題見教材。四、名詞解釋1、設(shè)備故障診斷是指在設(shè)備運(yùn)行中或在基本不拆卸的情況下，通過各種手段，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，判定產(chǎn)生故障的部位和原因，并預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)設(shè)備未來的狀態(tài)。它是防止事故和計(jì)劃外停機(jī)的有效手段。2、設(shè)備故障是指系統(tǒng)的構(gòu)造處于不正常狀態(tài)，并可導(dǎo)致設(shè)備相應(yīng)的功能失調(diào)，致使設(shè)備相應(yīng)行為（輸出）超過允許范圍，這種不正常狀態(tài)稱為故障狀態(tài)。3、類比判斷標(biāo)準(zhǔn)若有數(shù)臺(tái)機(jī)型、規(guī)格均相同的設(shè)備，在相同工況和使用環(huán)境下對(duì)它們進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)過相互比較作出判斷，用這種方法對(duì)機(jī)器設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)定而制訂的標(biāo)準(zhǔn)稱作類比判斷標(biāo)準(zhǔn)。4、傅里葉變換（FT）數(shù)學(xué)算法把一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)分解成一系列（有限或無限個(gè)）簡(jiǎn)單的正弦和余弦波，時(shí)域變換成頻域，也就是將一個(gè)組合振動(dòng)分解為它的各個(gè)頻率分量，把各次諧波按其頻率大小從低到高排列起來就成了頻譜，這就是傅里葉變換。5、軸承通過頻率由于軸承元件的缺陷，滾動(dòng)體依次滾過工作面缺陷受到反復(fù)沖擊而產(chǎn)生的低頻脈動(dòng)，稱為軸承的“通過振動(dòng)”，其發(fā)生周期的相應(yīng)頻率稱為“通過頻率”，我們通常也叫“故障頻率”，因缺陷的位置不同而不同。6、共振強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與系統(tǒng)的自然頻率一致時(shí)出現(xiàn)的使振動(dòng)幅值急劇放大，導(dǎo)致過早損壞或?yàn)?zāi)難性破壞的現(xiàn)象。7、油膜振蕩當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率約為其一階臨界轉(zhuǎn)速的兩倍時(shí)，由于此時(shí)油膜渦動(dòng)的渦動(dòng)速度與轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速相重合即產(chǎn)生共振，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的振動(dòng)現(xiàn)象，油膜可能不再具有支承能力，稱為油膜振蕩。8、拍振是兩個(gè)頻率非常接近、振幅近似相同的簡(jiǎn)諧波疊加時(shí)，彼此同步進(jìn)入和退出的結(jié)果。9、“看圖識(shí)譜”首先必須建立“基準(zhǔn)譜”，即設(shè)備在一定的運(yùn)行條件下處于“良好”狀態(tài)時(shí)所測(cè)得的振動(dòng)頻譜，最好還能建立在各種故障狀態(tài)下的“故障譜”。將測(cè)得的振動(dòng)頻譜與標(biāo)準(zhǔn)譜比較，不但能知道設(shè)備有無故障，而且可以大概知道故障的嚴(yán)重程度。10、疲勞是材料在交變應(yīng)力或應(yīng)變循環(huán)作用下，逐漸產(chǎn)生帶有選擇性的累積損傷，經(jīng)過一段時(shí)間后，發(fā)生帶有局部特征的斷裂現(xiàn)象。11、鐵譜分析技術(shù)就是根據(jù)油液中的顆粒的濃度、形態(tài)、成分、類型、大小、分布和材料等數(shù)據(jù)信息，分析判斷設(shè)備的磨損狀態(tài)、磨損部位、磨損機(jī)理，進(jìn)行故障診斷。12、傳感器是感受物體運(yùn)動(dòng)并將物體的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的一種靈敏的換能元件，是診斷裝置的“眼”和“耳”。五、問答題1、試述東風(fēng)汽車公司在狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作中推行“三”、“五”、“七”管理體制的具體內(nèi)容。答：“三”即狀態(tài)監(jiān)測(cè)三必測(cè)：固定周期必測(cè)、修前修后必測(cè)、工藝變更必測(cè)；“五”即狀態(tài)監(jiān)測(cè)五確保：確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確（含測(cè)點(diǎn)正確，測(cè)量正確，測(cè)量過程正確）、確保數(shù)據(jù)分析正確，數(shù)據(jù)歸檔及時(shí)、確保會(huì)用會(huì)管儀器、確保報(bào)表及時(shí)正確、確保信息傳遞及時(shí)；“七”即狀態(tài)監(jiān)測(cè)七固定：固定專人測(cè)量、固定監(jiān)測(cè)設(shè)備、固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)、固定監(jiān)測(cè)參數(shù)、固定檢測(cè)儀器、固定測(cè)量周期、固定判定標(biāo)準(zhǔn)。2、狀態(tài)維修有何重大意義？答：設(shè)備狀態(tài)維修被譽(yù)為維修技術(shù)的一次重大革命，其優(yōu)點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在： 可以防患于未然，最大限度地減少突發(fā)故障，保證設(shè)備經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)，穩(wěn)定產(chǎn)品產(chǎn)量，并提高產(chǎn)品質(zhì)量； 這樣做能充分掌握維修活動(dòng)的主動(dòng)權(quán)，便于對(duì)整條生產(chǎn)線的裝置設(shè)備進(jìn)行整體考慮，并且可以和生產(chǎn)計(jì)劃協(xié)調(diào)安排； 便于做好各項(xiàng)修前準(zhǔn)備，保證備品備件的及時(shí)供應(yīng)，并可避免不合理庫存的產(chǎn)生； 可以避免過剩的維修，提高設(shè)備的可利用率，充分發(fā)揮零件的最大壽命； 節(jié)約能源，避免不必要的浪費(fèi)； 能夠合理地安排維修人員，并為維修社會(huì)化改革和進(jìn)一步減員增效打下基礎(chǔ)。3、從振動(dòng)頻譜分析的角度來看，振動(dòng)診斷的任務(wù)是什么？答：振動(dòng)診斷的任務(wù)從某種意義上講，就是讀譜圖，把頻譜上的每個(gè)頻譜分量與監(jiān)測(cè)的機(jī)器的零部件對(duì)照聯(lián)系，給每條頻譜以物理解釋。這主要包括：振動(dòng)頻譜中存在哪些頻譜分量？每條頻譜分量的幅值多大？這些頻譜分量彼此之間存在什么關(guān)系？如果存在明顯的高幅值頻譜分量，它的精確的來源？它與機(jī)器的零部件對(duì)應(yīng)關(guān)系如何？4、引起轉(zhuǎn)子不平衡的原因有哪些？轉(zhuǎn)子不對(duì)中有哪三種基本型式？簡(jiǎn)述不平衡與不對(duì)中故障特征的主要區(qū)別。答：引起轉(zhuǎn)子不平衡的原因有：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，制造和安裝誤差，材質(zhì)不均勻，受熱不均勻，運(yùn)行中轉(zhuǎn)子的腐蝕、磨損、結(jié)垢、零部件的松動(dòng)和脫落等。轉(zhuǎn)子不對(duì)中的三種基本型式包括：a)聯(lián)軸器不對(duì)中；b)軸承不對(duì)中；c)帶輪不對(duì)中。不平衡與不對(duì)中故障特征的主要區(qū)別有： 不平衡的突出表現(xiàn)為一倍頻振動(dòng)幅值大，而不對(duì)中的突出表現(xiàn)為二倍頻振動(dòng)幅值大； 不平衡的軸心軌跡為橢圓形，而不對(duì)中的軸心軌跡為香蕉形。5、簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承宏觀故障階段的特征。答：在滾動(dòng)軸承故障的第三階段中，出現(xiàn)滾動(dòng)軸承故障頻率及其諧波頻率。當(dāng)滾動(dòng)軸承的磨損擴(kuò)展時(shí)，出現(xiàn)更多階次的滾動(dòng)軸承故障頻率的諧波頻率，邊帶頻率數(shù)量增多，在軸承故障頻率的諧波頻率和軸承零件的自然頻率的兩側(cè)的邊帶數(shù)量都增多，振動(dòng)尖峰能量的總量值繼續(xù)增大。 這時(shí)，已經(jīng)可以看到滾動(dòng)軸承的磨損，并且，磨損擴(kuò)展到滾動(dòng)軸承的周圍，尤其是伴隨在軸承故障頻率兩側(cè)有許多清晰的邊帶時(shí)。 g/SE譜、高頻解調(diào)和包絡(luò)頻譜幫助證實(shí)滾動(dòng)軸承故障的第三階段。 這時(shí)，應(yīng)該更換滾動(dòng)軸承了，與振動(dòng)頻譜中滾動(dòng)軸承的故障頻率的幅值無關(guān)。6、齒輪異常的基本形式有哪些？如何對(duì)齒輪故障進(jìn)行邊帶頻分析？答：齒輪異常的基本形式有齒面磨損、齒面膠合和擦傷、齒面接觸疲勞、彎曲疲勞與斷齒，其中斷齒和點(diǎn)蝕是齒輪故障的主要故障模式。對(duì)齒輪故障進(jìn)行邊帶頻分析如下： 與偏心有關(guān)聯(lián)的常常是下邊頻帶，即它僅有fcnfz的成分。 轉(zhuǎn)軸上聯(lián)軸節(jié)不平衡、不對(duì)中等故障會(huì)在嚙合頻率及其諧頻兩側(cè)產(chǎn)生mfc2nfz（m,n=1,2,3,）的邊帶。 齒面剝落、裂紋、斷齒會(huì)產(chǎn)生周期脈沖，產(chǎn)生局部故障特有的瞬態(tài)調(diào)制，在嚙合頻率及其兩側(cè)產(chǎn)生一系列邊帶。其特點(diǎn)是邊帶階數(shù)多而譜線分散，由于高階邊頻的互相疊加而使邊頻形狀各異。 齒輪“點(diǎn)蝕”等分布故障其邊帶階數(shù)少而集中在嚙合頻率及其諧頻的兩側(cè)。7、利用征兆診斷故障的主要困難是什么？在診斷策略上可遵循哪幾點(diǎn)？答：利用征兆診斷故障的主要困難是： 故障與征兆之間并不存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。 故障征兆的多義性。 機(jī)組可能同時(shí)存在若干種故障，從而使征兆表現(xiàn)出復(fù)雜的現(xiàn)象。在診斷策略上可遵循以下三點(diǎn)： 從征兆參數(shù)去判斷故障直接原因，而不是間接原因，這就有可能找到比較單一、明確的故障與故障直接原因之間的關(guān)聯(lián)。 由判斷出的直接原因再去找出直接原因的可能原因，即間接原因。 要從占主導(dǎo)地位的征兆參數(shù)判別故障。8、試述實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)診斷的6個(gè)步驟。測(cè)點(diǎn)選擇應(yīng)滿足哪些要