學(xué)習(xí)項(xiàng)目一-機(jī)械維護(hù)與修理的基礎(chǔ)知識(shí)

學(xué)習(xí)項(xiàng)目一機(jī)械維護(hù)與修理的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)項(xiàng)目一機(jī)械維護(hù)與修理的基礎(chǔ)知識(shí)任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念

任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策

任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念1.1機(jī)械故障及其規(guī)律

1.1.1機(jī)械故障的概念

1.1.2機(jī)械故障的類型

1.按引發(fā)故障的時(shí)間性分類

(1)漸發(fā)性故障漸發(fā)性故障是由機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)的劣化過程(磨損、腐蝕、疲勞、老化)逐漸發(fā)展而形成的，是通過事前測(cè)試或監(jiān)控可以預(yù)測(cè)到的故障。圖1-1設(shè)備劣化周期圖任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念(2)突發(fā)性故障突發(fā)性故障是由各種不利因素和偶然的外界影響共同作用的結(jié)果。

(3)復(fù)合型故障復(fù)合型故障包括了上述兩種故障的特征，其故障發(fā)生的時(shí)間是不確定的，并與設(shè)備的狀態(tài)無關(guān)，而設(shè)備工作能力耗損過程的速度則與設(shè)備工作能力耗損的性能有關(guān)。

2.按故障出現(xiàn)的情況分類

(1)實(shí)際故障實(shí)際故障是指機(jī)械設(shè)備喪失了它應(yīng)有的功能，或參數(shù)(特性)超出規(guī)定的指標(biāo)，或根本不能工作，也包括機(jī)械加工精度被破壞，傳動(dòng)效率降低，速度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值等。

(2)潛在故障潛在故障是指對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備如不采取預(yù)防性維修和調(diào)整措施，再繼續(xù)使用到某個(gè)時(shí)候?qū)?huì)發(fā)生的故障。

3.按故障發(fā)生的原因或性質(zhì)不同分類任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念(1)人為故障由于維護(hù)和調(diào)整不當(dāng)，違反操作規(guī)程或使用了質(zhì)量不合格的零件材料等，使各部件加速磨損或改變其機(jī)械工作性能而引起的故障稱為人為故障，這種故障是可以避免的。

(2)自然故障機(jī)械在使用過程中，因各零件的自然磨損或物理化學(xué)變化而造成零件的變形、斷裂、蝕損等使機(jī)件失效所引起的故障，稱為自然故障，這種故障雖不可避免，但隨著零件設(shè)計(jì)、制造、使用和修理水平的提高，可使機(jī)械有效工作時(shí)間大大延長(zhǎng)，而使故障較遲發(fā)生。

4.按故障的影響程度分類

(1)輕微故障輕微故障是指設(shè)備略微偏離正常規(guī)定指標(biāo)，設(shè)備運(yùn)行受輕微影響的故障。任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念(2)一般故障一般故障是指設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量下降，導(dǎo)致能耗增加、噪聲增大的故障。

(3)嚴(yán)重故障嚴(yán)重故障是指關(guān)鍵設(shè)備或整體功能喪失，造成停機(jī)或局部停機(jī)的故障。

(4)惡性故障惡性故障是指設(shè)備遭受嚴(yán)重破壞造成重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全或造成環(huán)境嚴(yán)重污染的故障。

1.1.3一般機(jī)械的故障規(guī)律圖1-2故障規(guī)律曲線任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念1.2了解事故及其評(píng)估方法

機(jī)械故障和事故是有差別的。

1.2.1事故分類表1-1事故的分類1)設(shè)備事故影響聯(lián)動(dòng)機(jī)組或生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)8h以上；或降低計(jì)劃日產(chǎn)量三分之一以上者。

2)主要生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生事故，導(dǎo)致停產(chǎn)24h以上者。任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念3)設(shè)備事故造成設(shè)備損壞嚴(yán)重，無法修復(fù)或修復(fù)費(fèi)用達(dá)1萬元以上者。

4)動(dòng)力設(shè)備發(fā)生事故使動(dòng)力供應(yīng)中斷，造成重要生產(chǎn)廠礦(車間)停產(chǎn)或生產(chǎn)設(shè)備損壞較嚴(yán)重者。

5)設(shè)備事故并直接引起火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸、倒塌、人身中毒、傷亡者。

6)主要生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生事故，經(jīng)修復(fù)后達(dá)不到額定能力和精度者。

1)設(shè)備事故，使聯(lián)動(dòng)機(jī)組停產(chǎn)1h以上，或單機(jī)生產(chǎn)設(shè)備停產(chǎn)4h以上者。

2)設(shè)備事故，修復(fù)費(fèi)用在1千元以上1萬元以下者。

3)設(shè)備事故，使動(dòng)力供應(yīng)中斷者。

1.2.2設(shè)備事故的原因任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念1)設(shè)備方面。

2)設(shè)備管理方面。

3)生產(chǎn)管理方面。

4)其他方面。

1.2.3設(shè)備事故的處理與考核

1.設(shè)備事故的處理

1)由于事故而造成的減產(chǎn)損失要比照原樣修復(fù)的費(fèi)用高得多，因此，千方百計(jì)地減少事故發(fā)生后的停產(chǎn)時(shí)間，是減小事故損失的關(guān)鍵。

2)事故發(fā)生后，要根據(jù)重大事故和一般事故的劃分，分別由各級(jí)主管部門領(lǐng)導(dǎo)主持對(duì)事故原因和責(zé)任進(jìn)行認(rèn)真分析。

3)貫徹既防患于未然，又改進(jìn)于事后的事故管理原則。任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念4)不能過分強(qiáng)調(diào)防止事故，而采取過激的檢查和修理手段。

5)按規(guī)定要求填寫報(bào)表，并將有關(guān)資料存檔。

6)嚴(yán)格執(zhí)行事故獎(jiǎng)懲制度。

2.設(shè)備事故的考核

1)考核企業(yè)的重大設(shè)備事故次數(shù)、一般設(shè)備事故次數(shù)、事故停產(chǎn)時(shí)間、事故損失價(jià)值等。

2)近年來，許多企業(yè)都在探討考核事故率的辦法，即用設(shè)備事故率和資金事故率來考核。

①考核臺(tái)時(shí)事故率：用事故累積時(shí)間與主要設(shè)備的臺(tái)數(shù)乘以年日歷時(shí)間之比，即：

②考核資金事故率：即“千元產(chǎn)值事故損失率”。以事故損失金額與產(chǎn)值比較，作為設(shè)備事故考核指標(biāo)，即任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念例1某軋鋼廠去年總產(chǎn)值8000萬元，年事故損失金額共6萬元；今年總產(chǎn)值12000萬元，年事故損失金額共6.5萬元。試比較該廠去年和今年的事故率有何變化？任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策2.1機(jī)械磨損

2.1.1機(jī)械磨損的概念及原因圖1-3摩擦表面凹凸不平及其接觸情況1.粘著理論和分子-機(jī)械理論的一些假設(shè)任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(1)接觸表面凹凸不平兩個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸表面(即摩擦表面)有一定的粗糙度，無論怎樣精密細(xì)致地加工、研磨、拋光，表面總是會(huì)存在凹凸不平，如圖1-3所示。表1-2不同加工方法與對(duì)應(yīng)的表面最大粗糙高度(2)真實(shí)接觸面積很小由于零件表面存在著凹凸不平，因此,當(dāng)兩表面接觸時(shí)，接觸區(qū)就不是一個(gè)理想的平面，而是在微小面積上發(fā)生接觸。

(3)真實(shí)接觸面積上的壓強(qiáng)很大真實(shí)接觸面很小，即使垂直載荷N很小的時(shí)候，在真實(shí)接觸面積上，也將受到很大的壓強(qiáng)。

2.粘著理論任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策3.分子-機(jī)械理論

2.1.2機(jī)械磨損的類型

1.粘著磨損表1-3粘著磨損的類型2.磨料磨損任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(1)鑿削磨料磨損機(jī)械的許多構(gòu)件直接與灰渣、鐵屑、礦石顆粒相接觸，這些顆粒的硬度一般都很高，并且具有銳利的棱角，當(dāng)以一定的壓力或沖擊力作用到金屬表面上時(shí)，即從零件表層鑿下金屬屑，這種磨損形式稱為鑿削磨料磨損。

(2)碾碎式磨料磨損當(dāng)磨料以很大壓力作用于金屬表面時(shí)(如破碎機(jī)工作時(shí)礦石作用于顎板)，在接觸點(diǎn)引起很大壓應(yīng)力，這時(shí)，對(duì)韌性材料則引起變形和疲勞，對(duì)脆性材料則引起碎裂和剝落，從而引起表面的損傷。

(3)低應(yīng)力磨料磨損磨料以某種速度較自由地運(yùn)動(dòng)，并與摩擦表面相接觸。

3.表面疲勞磨損任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策圖1-4機(jī)械磨損規(guī)律圖4.腐蝕磨損任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策2.1.3機(jī)械磨損的一般規(guī)律

1.“磨合”階段(曲線O1A段)

2.“穩(wěn)定”磨損階段(曲線AB段)

3.“急劇”磨損階段(曲線B點(diǎn)以右部分)

2.1.4機(jī)械磨損的影響因素

1.零件材料對(duì)磨損的影響

2.機(jī)件工作載荷對(duì)磨損的影響

3.機(jī)件運(yùn)動(dòng)速度對(duì)磨損的影響

4.溫度、濕度和環(huán)境對(duì)磨損的影響

5.潤(rùn)滑對(duì)磨損的影響

6.零件表面加工質(zhì)量對(duì)磨損的影響任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(1)宏觀幾何形狀對(duì)磨損的影響所謂宏觀幾何形狀是指加工后實(shí)際形狀與理想形狀的偏差，即加工精度，如圓度、圓柱度、平行度和垂直度等，宏觀幾何形狀的偏差使零件表面載荷分布不均勻，容易造成局部地方嚴(yán)重磨損。

(2)表面粗糙度對(duì)磨損的影響并非表面粗糙度值越小，磨損越小。

(3)刀痕方向?qū)δp的影響刀痕方向?qū)δp影響較大，如果兩摩擦表面的刀痕方向是平行的，且與運(yùn)動(dòng)方向一致，則磨損較小。

7.裝配和安裝質(zhì)量對(duì)磨損的影響

8.機(jī)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)對(duì)磨損的影響

2.2機(jī)械故障發(fā)生的其他原因及對(duì)策

2.2.1零件的變形任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策1)當(dāng)外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，零件產(chǎn)生過應(yīng)力永久變形。

2)溫度升高，金屬材料的原子熱振動(dòng)增大，抗切變能力下降，容易產(chǎn)生滑移變形，使材料的屈服極限下降；或零件受熱不均，各處溫差較大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，引起零件變形。

3)由于殘留的內(nèi)應(yīng)力，影響零件的靜強(qiáng)度和尺寸的穩(wěn)定性，不僅使零件的彈性極限降低，還會(huì)產(chǎn)生減少內(nèi)應(yīng)力的塑性變形。

4)由于材料內(nèi)部存在缺陷。

2.2.2斷裂

1.斷裂的類型

(1)按宏觀形態(tài)分類按宏觀形態(tài)可分為韌性斷裂和脆性斷裂。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(2)按載荷性質(zhì)分類按載荷性質(zhì)可分為一次加載斷裂和疲勞斷裂兩種。

2.幾種斷口形貌

(1)杯錐狀斷口(見圖1-5)斷裂前伴隨大量大塑性變形的斷口，斷口的底部裂紋不規(guī)則地穿過晶粒，因而呈灰暗色的纖維狀或鵝絨狀，邊緣有剪切唇，斷口附近有明顯的塑性變形。

(2)脆性斷裂斷口其斷口平齊光亮，且與正應(yīng)力相垂直，斷口上常有人字紋或放射花樣，斷口附近截面的收縮很小，一般不超過3％(見圖1-6)。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策圖1-5杯錐狀斷口(3)疲勞斷裂斷口疲勞斷裂斷口(見圖1-7)有三個(gè)區(qū)域：疲勞核心區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)破斷區(qū)。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策圖1-6脆性斷裂斷口任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策圖1-7疲勞斷裂斷口3.斷口分析任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(1)實(shí)際破裂情況的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是破斷分析的第一步。

(2)斷口的宏觀分析斷口的宏觀分析是指用肉眼或低倍放大鏡(20倍以下)對(duì)斷口進(jìn)行觀察和分析。

(3)斷口的微觀分析斷口的微觀分析是指用金相顯微鏡或電子顯微鏡對(duì)斷口進(jìn)行觀察和分析。

(4)金相組織、化學(xué)成分、力學(xué)性能的檢驗(yàn)金相方法主要是研究材料是否有宏觀及微觀缺陷、裂紋分布與走向以及金相組織是否正常等。

2.2.3腐蝕

1.腐蝕的概念

2.腐蝕的分類任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(1)化學(xué)腐蝕金屬與介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而引起的損壞稱為化學(xué)腐蝕。

(2)電化學(xué)腐蝕金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕，屬于這類腐蝕的有：金屬在酸、堿、鹽溶液及海水、潮濕空氣中的腐蝕，地下金屬管線的腐蝕，埋在地下的機(jī)器底座被腐蝕等。

3.防止腐蝕的方法

(1)合理選材根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的情況，選擇合適的材料。

(2)合理設(shè)計(jì)通用的設(shè)計(jì)規(guī)范是避免不均勻和多相性，即力求避免形成腐蝕電池的作用。

(3)覆蓋保護(hù)層這種方法是在金屬表面覆蓋一層不同材料，改變零件表面結(jié)構(gòu)，使金屬與介質(zhì)隔離開來以防止腐蝕。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策1)覆蓋金屬保護(hù)層。

2)覆蓋非金屬保護(hù)層。

①涂料。將油基漆或樹脂基漆(如合成脂)通過一定的方法將其涂覆在物體表面，經(jīng)過固化而形成薄涂層，從而保護(hù)設(shè)備免受高溫氣體及酸堿等介質(zhì)的腐蝕作用。常用的涂料產(chǎn)品有防腐漆、瀝青漆、環(huán)氧樹脂涂料、聚乙烯涂料等。

②磚、板襯里。常用的是水玻璃膠泥襯輝綠巖板。輝綠巖板是由輝綠巖石熔鑄而成，它的主要成分是二氧化硅，膠泥即是粘合劑。它的耐酸堿性及耐腐蝕性較好，但性脆不能受沖擊，在有色冶煉廠用來做儲(chǔ)酸槽壁，槽底則襯瓷磚。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策③硬(軟)聚氯乙烯。它具有良好的耐腐蝕性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，加工成形方便，焊接性能良好，可做成儲(chǔ)槽、電除塵器、文氏管、尾氣煙囪、管道閥門和離心風(fēng)機(jī)、離心泵的殼體及葉輪。它已逐步取代了不銹鋼、鉛等貴重金屬材料。

④玻璃鋼。它是采用合成樹脂為粘結(jié)材料，以玻璃纖維及其制品(如玻璃布、玻璃帶、玻璃絲等)為增強(qiáng)材料，按照不同成形方法(如手糊法、模壓法、纏繞法等)制成。它具有優(yōu)良的耐腐蝕性，比強(qiáng)度(強(qiáng)度與質(zhì)量之比)高，但耐磨性差，有老化現(xiàn)象。實(shí)踐證明，玻璃鋼在中等濃度以下的硫酸、鹽酸和溫度在90℃以內(nèi)作防腐襯里，使用情況是較理想的。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策⑤耐酸酚醛塑料。它是以熱固性酚醛樹脂作粘結(jié)劑，以耐酸材料(玻璃纖維、石棉等)作填料的一種熱固性塑料，它易于成形和機(jī)械加工，但成本較高，目前主要用作各種管道和管件。

(4)添加緩蝕劑在腐蝕介質(zhì)中加入少量緩蝕劑，能使金屬的腐蝕速度大大降低。

(5)電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù)就是對(duì)被保護(hù)的金屬設(shè)備通以直流電流進(jìn)行極化，以消除電位差，使之達(dá)到某一電位時(shí)，被保護(hù)金屬可以達(dá)到腐蝕很小甚至無腐蝕狀態(tài)。

1)陰極保護(hù)。

2)陽極保護(hù)。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對(duì)策(6)改變環(huán)境條件改變環(huán)境條件的方法是將環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)去掉，減輕其腐蝕作用，如采用通風(fēng)、除濕及去掉二氧化硫氣體等。

2.2.4蠕變損壞圖1-8溫度與應(yīng)力作用時(shí)間對(duì)材料力學(xué)性能的影響任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.1了解機(jī)械故障診斷技術(shù)

3.1.1機(jī)械故障診斷的基本內(nèi)容

1)保證機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。

2)隨時(shí)報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)的變化情況和惡化趨勢(shì)。

3)提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述。

4)故障報(bào)警。

3.1.2機(jī)械故障診斷的基本原理圖1-9機(jī)械故障診斷的基本過程和原理任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.1.3機(jī)械故障診斷的基本方法

(1)簡(jiǎn)易診斷法簡(jiǎn)易診斷法指主要采用便攜式的簡(jiǎn)易診斷儀器，如測(cè)振儀、聲級(jí)計(jì)、工業(yè)內(nèi)窺鏡、紅外點(diǎn)溫儀對(duì)設(shè)備進(jìn)行人工巡回監(jiān)測(cè)，根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)或人的經(jīng)驗(yàn)分析，了解設(shè)備是否處于正常狀態(tài)。

(2)精密診斷法精密診斷法指對(duì)已產(chǎn)生異常狀態(tài)的原因采用精密診斷儀器和各種分析手段(包括計(jì)算機(jī)輔助分析方法、診斷專家系統(tǒng)等)進(jìn)行綜合分析，以此來判斷故障的類型、程度、部位和產(chǎn)生的原因及故障發(fā)展的趨勢(shì)等問題。

(3)直接觀察法傳統(tǒng)的直接觀察法如“聽、摸、看、聞”，在一些情況下仍然十分有效。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(4)振動(dòng)噪聲測(cè)定法機(jī)械設(shè)備動(dòng)態(tài)下的振動(dòng)和噪聲的強(qiáng)弱及其包含的主要頻率成分和故障的類型、程度、部位和原因等有著密切的聯(lián)系，因此，利用這種信息進(jìn)行故障診斷是比較有效的方法。

(5)無損檢驗(yàn)法無損檢驗(yàn)法是一種從材料和產(chǎn)品的無損檢驗(yàn)技術(shù)中發(fā)展起來的方法，它是在不破壞材料表面及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下檢驗(yàn)機(jī)械零部件缺陷的方法。

(6)磨損殘余物測(cè)定法機(jī)器的潤(rùn)滑系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的循環(huán)油路中攜帶著大量的磨損殘余物(磨粒)。

(7)機(jī)器性能參數(shù)測(cè)定法顯示機(jī)器主要功能的機(jī)器性能參數(shù)，一般可以直接從機(jī)器的儀表上讀出，由這些數(shù)據(jù)可以判定機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)是否偏離正常范圍。

3.2監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與故障診斷的手段，體現(xiàn)在一套完整的裝置上，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，稱為機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)。

3.2.1監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的工作過程與步驟

(1)選定敏感參數(shù)選定對(duì)系統(tǒng)影響最大和最敏感的參數(shù)作為系統(tǒng)識(shí)別的敏感因子，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

(2)信號(hào)采集信號(hào)采集就是對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)敏感點(diǎn)上的敏感參數(shù)的采集。

(3)狀態(tài)參數(shù)識(shí)別通過敏感因子的識(shí)別，或經(jīng)過必要的推導(dǎo)計(jì)算，將待檢模式與樣板模式(故障檔案)對(duì)比，識(shí)別待檢系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

(4)診斷決策及其輸出檢測(cè)與診斷系統(tǒng)對(duì)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)根據(jù)判別結(jié)果采取相應(yīng)對(duì)策。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-10設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷過程3.2.2簡(jiǎn)易診斷系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用1.便攜式振動(dòng)分析儀圖1-11便攜式振動(dòng)分析儀任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用2.聲級(jí)計(jì)

3.點(diǎn)溫度計(jì)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-12聲級(jí)計(jì)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-13紅外點(diǎn)溫度計(jì)3.2.3精密監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用

圖1-14監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)硬件框圖1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器、放大器、濾波器、示波器、記錄器、A／D接口板及微型計(jì)算機(jī)。

1)傳感器。

2)放大器。

3)濾波器。

4)示波器。

5)記錄器。

6)A／D接口板。

7)微型計(jì)算機(jī)。

(2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作步驟

1)組態(tài)。

2)巡檢準(zhǔn)備。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3)數(shù)據(jù)采集。

2.狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)

3.診斷輸出系統(tǒng)

3.3旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷

旋轉(zhuǎn)機(jī)械是各類機(jī)械設(shè)備中數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的一類機(jī)械，其主要組成部分為轉(zhuǎn)軸組件，轉(zhuǎn)軸組件又稱為轉(zhuǎn)子?軸承系統(tǒng)或轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，它包括轉(zhuǎn)子(軸、齒輪傳動(dòng)件、葉輪、聯(lián)軸器等)、軸承(滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承)、支座(定子、機(jī)座等)及密封裝置等部分。

3.3.1旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的簡(jiǎn)易診斷方法

1.測(cè)定方式和測(cè)定參數(shù)

2.合理地布置測(cè)點(diǎn)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(1)主要測(cè)點(diǎn)的布置主要測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在反映轉(zhuǎn)子振動(dòng)特征最敏感的部位，即軸承的部位。

1)測(cè)軸承的振動(dòng)(絕對(duì)值)。

2)測(cè)軸位移(相對(duì)值)。

圖1-15測(cè)軸承振動(dòng)的測(cè)點(diǎn)布置任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用

圖1-16測(cè)軸位移的測(cè)點(diǎn)布置任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(2)輔助測(cè)點(diǎn)的布置對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，有時(shí)必須根據(jù)具體情況增加輔助測(cè)點(diǎn)。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-17電站鍋爐離心式給

水泵的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

1、3、6、8、9、11—垂直振動(dòng)測(cè)點(diǎn)

2、4、7、10、12—橫向振動(dòng)測(cè)點(diǎn)

5—軸向振動(dòng)測(cè)點(diǎn)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.測(cè)定振動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)

3.3.2旋轉(zhuǎn)機(jī)械的精密診斷原理圖1-18簡(jiǎn)易診斷與精密診斷過程的比較任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-19模式識(shí)別的方法原理3.4齒輪的故障診斷任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用齒輪箱是各類機(jī)械的變速傳動(dòng)部件，在齒輪箱中齒輪本身的故障發(fā)生率較高，約占60％，采用振動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)齒輪進(jìn)行故障診斷是一種行之有效的方法。

3.4.1齒輪的振動(dòng)機(jī)理

1.輪齒的嚙合振動(dòng)

2.齒輪的制造和裝配誤差引起的振動(dòng)

3.齒輪在使用過程中出現(xiàn)損傷引起的振動(dòng)

4.沖擊載荷引起的自由衰減振動(dòng)

3.4.2齒輪故障的振動(dòng)診斷

1.齒面損傷任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-20齒面損傷引起的振動(dòng)

a)高頻b)低頻2.齒輪偏心任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-21齒輪偏心的振動(dòng)波形3.齒輪回轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-22齒輪回轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡的振動(dòng)波形4.齒輪的局部缺陷任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-23齒輪局部性缺陷的振動(dòng)波形5.齒距誤差任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-24齒距誤差的振動(dòng)波形3.5滾動(dòng)軸承的故障診斷

軸承可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。

3.5.1滾動(dòng)軸承常見的異?，F(xiàn)象任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(1)落入異物造成的損傷當(dāng)砂粒和氧化皮等異物落入軸承內(nèi)部時(shí)，會(huì)造成旋轉(zhuǎn)體