機械工況監(jiān)測與故障診斷課件

機械工況監(jiān)測與故障診斷

機械工況監(jiān)測與故障診斷

教學(xué)目的：●了解機械工況監(jiān)測與故障診斷的有關(guān)理論與應(yīng)用技術(shù)●掌握工程實際問題研究、分析和處理方法與技巧

參考書目《機械故障診斷學(xué)》屈梁生，何正嘉上海科技出版社2.《機械故障的診斷與情況監(jiān)測》R.A.Collacott

機械工業(yè)出版社3.《Mechanicalfaultdiagnosisandconditionmonitoring》R.A.Collacott,ChapmanandHall4.《機械故障診斷學(xué)》鐘秉林，黃仁

機械工業(yè)出版社5.《機械故障診斷的時序方法》，楊叔子，吳雅西安交通大學(xué)出版社6.《工程機械故障剖析與處理》焦福全，劉紅兵人民交通出版社2．任務(wù)：通過掌握設(shè)備過去和現(xiàn)代在運行中或基本不拆卸情況下的狀態(tài)量，判明其質(zhì)量優(yōu)劣、利用程度、是否安全、有關(guān)異?；蚬收系脑蚣邦A(yù)測對將來的影響，從而找出必要對策的技術(shù)。3．目的：保證設(shè)計、制造出符合用戶要求的設(shè)備，并保證可靠有效地發(fā)揮設(shè)備的功能。通過性能評價為優(yōu)化設(shè)計，正確制造提供數(shù)據(jù)信息。保證設(shè)備無故障，安全可靠運行。保證設(shè)備發(fā)揮其最大設(shè)計能力，物盡其用。能及時正確地對各種異?；蚬收献鞒鲈\斷，指導(dǎo)必要的干預(yù)（包括控制、調(diào)整、維修、治理及繼續(xù)監(jiān)視）。關(guān)鍵：機械狀態(tài)識別理論困難：運行中零部件直接測試的困難→間接測量（噪聲、振動、潤滑油中磨損碎片的測定、溫升的測定、聲發(fā)射的測定）可能出現(xiàn)的決策錯誤：（1）實際異?！＃?）實際正常→異常機器工況監(jiān)測信息處理狀態(tài)識別診斷決策巡回監(jiān)視停機處理重點監(jiān)視監(jiān)測標準比較圖1機械故障診斷過程§2診斷信息的來源1．直接觀察和記錄2．噪聲、振動測量3．磨損殘物測定4．整機性能測定5．零部件性能測定：主要用于對機器可靠性起決定性影響的關(guān)鍵零件。§3機械故障診斷的類型1．功能診斷和運行分析功能診斷→新安裝機器，或剛大修后的機器運行診斷→正常工作中的機器2．定期診斷與連續(xù)診斷取決因素：設(shè)備的關(guān)鍵程度設(shè)備事故影響的嚴重程度運行中性能下降快慢設(shè)備故障發(fā)生和發(fā)展的可預(yù)測性3．直接診斷與間接診斷間接診斷→即通過二次診斷信息間接判斷機組中關(guān)鍵零部件的狀態(tài)變化。4．常規(guī)工況診斷和特殊工況診斷2．故障類型（1）早期故障（2）偶發(fā)性故障（3）隨時性故障強度（應(yīng)力）概率強度（應(yīng)力）概率強度（應(yīng)力）強度（應(yīng)力）次標準件的強度標準件的強度操作中的最大強度工作應(yīng)力部件強度

（1）早期故障

（2）偶發(fā)性故障

這是基本工程問題。即工作應(yīng)力和部件強度間的界線相近。部件在可以接受的質(zhì)量低極限時，卻可能處在應(yīng)力高極限下工作，因而導(dǎo)致部件失效。改進方法：增大兩值之間間距，即強度↑，應(yīng)力↓降低兩條曲線的標準偏差，即嚴格控制質(zhì)量極限，限制設(shè)備應(yīng)力操作范圍。（2）偶發(fā)性故障摘要幻燈片（3）隨時性故障A曲線：故障平均時間（正態(tài)分布）

σ——標準偏差使用壽命：能夠控制的允許出現(xiàn)的故障次數(shù)，利用3σ方法能控制98%的故障。B曲線：實際隨時性故障分布曲線3．故障的各種分類（1）工程分類間斷性故障：很短期間內(nèi)故障發(fā)生，造成部件喪失某些功能，但可以立即恢復(fù)。永久性故障：直到修理或換部件，功能未能恢復(fù)。（2）等級完全性故障部分性故障（3）發(fā)展快慢突發(fā)性故障：不能早期預(yù)測或監(jiān)測漸發(fā)性故障：可預(yù)測（4）性質(zhì)破壞性故障：突發(fā)、完全性故障漸衰失效性故障：部分、漸發(fā)性故障4．故障發(fā)生原因（1）磨損性故障：正常磨損（2）錯用性故障：工作應(yīng)力超過部件承受強度（3）固有薄弱性故障：應(yīng)力在設(shè)計范圍內(nèi)喪失功能故障樹分析法系統(tǒng)故障元件1故障事件B故障事件A故障或與或元件2故障元件3故障元件4故障故障樹分析法系統(tǒng)故障：頂事件，或終端事件形成系統(tǒng)故障的基本事件：底事件，或初始事件故障樹分析法：（FTA，F(xiàn)aultTreeAnalysis）它是一種將系統(tǒng)故障形成原因作由總體至部分按樹技形狀逐級細化的分析方法。它是對復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計、工廠試驗或現(xiàn)場出現(xiàn)失效形式進行可靠性分析的工具，其目的是判明基本故障，確定故障的原因、影響和發(fā)生頻率。故障樹分析法故障樹分析法的缺點：有可能漏掉重大的部件故障或元件故障。2．故障樹分析順序①定義系統(tǒng)，選定頂事件（即不希望事件）②對系統(tǒng)故障進行定義、分析其原因（如設(shè)計、建造、運行、人為因素等等），對外部環(huán)境條件，人為因素作充分考慮。③作故障樹邏輯圖④對故障樹結(jié)構(gòu)作定性分析，分析各事件結(jié)構(gòu)重要度、應(yīng)用布爾代數(shù)對故障樹作簡化，尋找故障樹的最小割集，以判斷薄弱環(huán)節(jié)。⑤對故障樹結(jié)構(gòu)作定量分析，如掌握各元件、部件的故障率數(shù)據(jù)，即