機械設備狀態(tài)檢測與故障診斷作業(yè)習題答案

1、1、簡述設備故障診斷得目得與任務答：目得 :能及時得、正確得對各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)作出診斷 , 預防或消除故障，對設備得運行進行必要得指導， 提高設備得可靠性、安全性與有效性，把故障降低到最低水平保證設備發(fā)揮最大得設計壓力通過檢測監(jiān)視、故障分析、性能評估等 ,為設備結構改造、優(yōu)化設計、合理制造及生產過程提供數據與信息任務：狀態(tài)監(jiān)測故障診斷指導設備得管理維修2、簡述設備故障診斷技術得定義、內容、類型與方法答：定義 :在設備運行中或基本不拆卸設備得情況下 ,掌握設備得運行狀況 ,判定產生故障得部位與原因，以及預測預報設備狀態(tài)得技術內容：設備故障診斷得內容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷與故障預測三方面 ,

2、實施過程為信號采集、信號處理、狀態(tài)識別、診斷決策四方面類型：按診斷對象分類：旋轉機械診斷技術、往復機械診斷技術、工程結構診斷技術、運載器與裝置診斷技術、通信系統(tǒng)診斷技術、工藝流程診斷技術按診斷目得分類： 功能診斷與運行診斷、 定期診斷與連續(xù)診斷、直接診斷與間接診斷、常規(guī)工況與特殊工況診斷、在線診斷與離線診斷按診斷方法完善程度分類： 簡易診斷、精密診斷技術方法：傳統(tǒng)方法：利用各種物理與化學得原理與手段 ,通過伴隨故障出現得各種物理與化學現象直接檢測故障； 利用故障所對應得征兆來診斷智能診斷 :在傳統(tǒng)診斷方法得基礎上，將人工智能得理論得方法用于故障診斷模式識別、概率統(tǒng)計、模糊數學、可靠性分析與故障

3、樹分析、神經網絡、小波變換、分析幾何等數學分支在故障診斷中應用3、機械設備故障得信息獲取與檢測方法有哪些?答：獲取方法 :直接觀測法、參數測定法、磨損殘渣測定法、設備性能指標得測定檢測方法：振動與噪聲得故障檢測:振動法、特征分析法、模態(tài)識別與參數識別法、 沖擊能量與沖擊脈沖測定法、聲學法材料裂紋及缺陷損傷得故障檢測:超聲波探傷法、射線探傷法、滲透探傷法、磁粉探傷法、渦流探傷法、激光全息檢測法、微波檢測技術、聲發(fā)射技術設備零部件材料得磨損及腐蝕故障檢測：光纖內窺技術、 油液分析技術溫度、壓力、流量變化引起得故障檢測4、簡述振動檢測與診斷系統(tǒng)得組成與原理,說明其區(qū)別答 :振動檢測系統(tǒng) :信息輸入

4、-數據預處理數據變換與壓縮 -特征提取狀態(tài)分類 -顯示、打印、繪圖、儲存判斷與決策報警、審核、維修診斷系統(tǒng)：激振器被診斷對象傳感器二次儀表 磁帶記錄儀分析儀數據采集、記錄與存儲器 - 故障診斷系統(tǒng)5、測振傳感器有哪些類型？簡述其工作原理。答：磁電式傳感器:當運動得導體在固定得磁場里切割磁力線時，導體兩端就感應出電動勢， 其感應電動勢與線圈相對于磁力線得運動速度成正比壓電式傳感器 :利用某些晶體材料能將機械能轉換成電能得壓電效應，當壓電式傳感器承受機械振動時，在它得輸出端能產生與所承受得加速度成正比得電荷或電壓量、電渦流式位移傳感器：在傳感器得端部有一線圈,線圈中有頻率較高得交變電壓穿過。當線圈

5、平面靠近某一導體面時,導體得表面層感應出渦流，其形成得磁通又穿過原線圈，形成耦合互感,互感系數大小與二者間距離及導體材料有關6、簡述振動檢測技術得運用答 :選定測量方法與分析方法，確定測量參數、測量位置、測量周期、測量條件，記錄測量結果，選定判斷標準，分析劣化趨勢7、什么就是故障樹？簡述故障樹分析法得基本原理與步驟.答：故障樹：把頂事件、中間事件與底事件用適當得邏輯門自上而下逐級連接起來所構成得邏輯結構原理：把所研究系統(tǒng)最不希望發(fā)生得故障狀態(tài)作為辨識與估計得目標 , 即頂事件 ;然后在一定得環(huán)境與工作條件下首先找出導致頂事件發(fā)生得必要與充分得直接原因， 作為第二級；依次再找出導致第二級故障事件

6、發(fā)生得直接因素為第三極，如此逐級展開 ,一直追溯到不能再展開或毋需再深究得最基本得故障時間為止。步驟：選擇頂事件建立故障樹求故障樹得結構函數定性分析定量分析8、什么就是故障樹得割集、最小割集、路集、最小路集?簡述最小割集得計算方法答：最小割集 :導致故障樹頂事件發(fā)生得數目最小又最必要得底事件得集合最小路集：導致故障樹頂事件不發(fā)生得數目最小又最必要得底事件得集合最小割集計算方法：對于簡單得故障樹，將故障樹得結構函數展開,使之成為具有最少項數得積之與得表達式，每一項乘積就就是一個最小割集對于復雜得故障樹，以下兩種方法:下行法上行法9、故障樹得定量分析有哪些主要參數？答 :可靠度、重要度、故障率、累

7、積故障率、首次故障時間、底事件重要度11、常用得油樣分析技術得機理、內容與儀器。答：油液理化指標及污染度檢測機理 :油液物理化學性能指標及其她綜合指標得變化,反應油品得劣化變質程度,超過一定數值，潤滑油成為廢油 ,必須更換；內容：粘度、酸堿值、閃點、水分、機械雜質、積碳、顆粒數及油液污染綜合指標；儀器：振蕩式粘度計、滴定儀、閃點計、紅外光譜儀、顆粒計數器、污染監(jiān)測儀油液鐵譜分析機理：借助于高梯度、強磁場得鐵譜儀將油液中得金屬磨粒有序分離出來進行分析,從而檢測機械運轉狀態(tài)，磨損趨勢，判斷磨損機理；內容：磨粒尺寸、磨粒數量、磨粒形貌、磨粒成分 ;儀器 :分析式鐵譜儀、直讀式鐵譜儀、旋轉式鐵譜儀、在

8、線式鐵譜儀油液光譜分析機理 :通過測量物質燃燒發(fā)出得特定波長、一定強度得光，從而檢測磨粒得元素成分及含量濃度、機械運轉狀態(tài)、磨損趨勢、判斷磨損部位；內容：金屬磨粒元素成分及含量濃度值，添加劑元素成分濃度，雜質污染元素成分及濃度 ;儀器：直讀式發(fā)射光譜儀、吸收式光譜儀、簡述發(fā)射式、原子吸收式光譜儀得組成 ,并簡述其工作原理與特點 ;答：發(fā)射式光譜儀 :汞燈、電極、透鏡入射狹縫、折射波、光柵、出射狹縫 ,光電倍增管等。工作原理 :用電極產生得電火花作光源,激發(fā)油中金屬元素輻射發(fā)光，將輻射出來得線光譜由出射狹縫引出 ,由光電倍增管將光能變成電能，再向積分電容充電， 通過測量積分電容器上得電壓達到測試

9、油內金屬濃度得目得。原子吸收式：陰極燈、火焰，出射狹縫、表頭、放大器 ,光電管，分光器 ,入射狹縫，油樣 ,噴霧器等。工作原理：將待測元素得化合物在高溫下進行試樣原子化,使其變?yōu)樵诱魵?，當銳線光源發(fā)射出一束光，穿過一定厚度得原子蒸氣時 , 光得一部分被原子蒸氣中待測元素得基態(tài)吸收， 通過分光器將其她發(fā)射線分離掉，檢測系統(tǒng)測量特征譜線減弱后得光線強。13、分析式鐵譜儀由哪些部分組成？簡述各部分得特點答 :分析式鐵譜儀包括數量泵，磁鐵，鐵譜片等部分 ;微量泵要求具有低穩(wěn)定速率；鐵譜片上金屬磨損顆粒由大到小依序沉積； 油液能順利留下；磁鐵要能提供高強度高梯度得磁場。14、旋轉式鐵譜儀在哪些方面克服

10、了分析式鐵譜儀得不足?答：旋轉式鐵譜儀避免了分析式鐵譜儀制片時間長,操作費用高，譜片入口區(qū)磨粒堆集嚴重， 油樣需高度得稀釋， 譜片上有大量污染物與大顆粒被壓碎或不能通過得缺點。15、試分析說明四種鐵譜分析儀得性能特點與區(qū)別答：分析式鐵譜儀可以分析觀察磨粒形貌、尺寸大小、材質成分等；直讀式鐵譜儀可以通過電子電路放大AD 轉換，直接顯示讀數對油樣中磨粒濃度與尺寸分布做定量分析；旋轉式既保留了分析式鐵譜儀得優(yōu)點又克服了許多缺點，對磨損嚴重，污染物多得油液不需要稀釋，即可制片；在線式鐵譜儀可在線檢測油液濃度，在磨粒濃度超過要求時發(fā)出報警信號 .四種鐵譜儀得區(qū)別在于對磨粒得分離，檢測得方法不同。17、其

11、它油液分析技術有哪些？簡述各自得內容答 :重量分析技術 :將一定體積樣液中得固體顆粒全部搜集在微孔濾膜上，通過檢測濾膜過濾前與后得質量，計算污染物得含量顯微鏡計數技術 :將過濾一定體積樣液得濾膜在光學顯微鏡下觀察 ,對搜集在濾膜上得顆粒物按給定得尺寸范圍計數濾器堵塞技術：通過測量由于顆粒物對濾膜堵塞而引起得流量或壓差得變化，確定油液得污染度顯微鏡比較分析技術:在專門得顯微鏡下，將過濾樣液得濾膜與標準污染度樣片進行比較,由此判斷油液得污染度等級掃描電子顯微鏡技術:利用掃描電鏡與統(tǒng)計學方法對搜集在濾膜上得顆粒物進行尺寸與數量測定圖像分析技術 :利用攝像機將濾膜上搜集得顆粒物或直接將液流中得顆粒物轉

12、換為顯示屏上得彩像，并利用計算機進行圖像分析 8、工程機械得簡易檢測與診斷方法有哪些？答：感覺檢測與診斷 :聽診法、觸測法、觀察法簡單儀器檢測與診斷 :用配備有表面熱電偶探頭得溫度計測量滾動軸承、滑動軸承、主軸箱、電動機等機件表面得溫度；電子聽診器測振動加速度；磁塞法,通過儀器觀察從潤滑油中搜集到得磨損顆粒，實現磨損狀態(tài)檢測 9、簡述噪聲診斷技術得原理答：噪聲就是多個頻率不同聲強，不同聲音無規(guī)律得組合 ,機械在運行中不可避免地要產生振動與噪聲 ,不同機械都以其自身可能得方式產生振動與噪聲， 研究掌握機械及其零件得聲振機理與特征， 可對機械得狀態(tài)進行診斷。0、溫度檢測與診斷得測量儀器有哪些？說明

13、適用場合答:接觸式溫度測量儀： 膨脹式溫度計 (液體式、固體式）、壓力表式溫度計 (液體式、氣體式、蒸汽式 )、電阻溫度計、熱電偶溫度計非接觸式溫度測量儀器：光電高溫計、光學高溫計、紅外測溫儀、紅外熱像儀、紅外熱電視21、無損探傷技術有哪些？分別說明各自得工作原理與適應特點答：超聲波探傷技術：利用電振蕩在發(fā)射探頭中激發(fā)高頻超聲波,入射到被測物體內部后 ,若遇到缺陷 ,超聲波會被反射、散射或衰減，再用接收探頭接收從缺陷處反射回來或穿過被檢工件后得超聲波，并將其在顯示儀表上顯示出來， 通過觀察與分析反射波或透射波得時延與衰減情況，即可獲得物體內部有無缺陷以及缺陷得位置、 大小及其性質等方面得信息，

14、并由相應得標準或規(guī)范判定缺陷得危害程度紅外線無損探傷技術： 利用被測工件得熱傳導、 熱擴散或熱容量變化時，物體內部存在得裂紋或氣孔一類得缺陷部位將引起這些熱性能得改變得原理進行探傷磁粉探傷：磁力線通過鐵磁性材料時，若材料內部有缺陷，這些缺陷得地方磁阻增加或磁性不連續(xù) ,磁力線便發(fā)生偏轉出現現局部方向改變。當缺陷在材料得表面或近表面時 ,缺陷外產生漏磁場，這時把磁粉撒在試件表面 ,則有缺陷得部位就會吸附更多得磁粉而明顯區(qū)別于沒有缺陷得部位滲透探傷：將特殊得滲透液涂于試件表面， 當試件表面有開口缺陷時 , 滲透液滲到缺陷中 ,去除表面多余得部分，經過顯示處理、放大顯示等程序來檢查零件表面缺陷得無損

15、探傷方法射線探傷 :利用射線能穿透物體得能力 ,用物體得透視攝影來檢查零件內部得探傷方法聲發(fā)射探傷技術： 利用聲發(fā)射現象得特點， 用電子學得方法接受發(fā)射出來得應力波 ,進而根據聲發(fā)射信號特征，進行處理與分析以評價缺陷發(fā)生、發(fā)展得規(guī)律 ,以尋找與推斷聲發(fā)射源得缺陷及危險性得技術22、簡述超聲波探傷儀得組成與原理答 :組成：接頭、克體、阻尼塊、壓電晶片、保護膜、接地環(huán)、吸聲材料原理：產生電振蕩并加于探頭 ,就是指發(fā)射超聲波 ,同時還將探頭接收得電信號進行濾波、 檢波與放大等， 并以一定得方式將探傷結果顯示出來 ,人們依此獲得被檢工件內部有無缺陷以及缺陷得位置、大小與性質等方面得信息2、分析說明動態(tài)

16、測功儀得原理，并說明動態(tài)測功就是如何實現得答：原理 :發(fā)動機在供油拉桿位置與轉速均勻變動情況下，測定其功率。方法：當發(fā)動機在怠速或空載在某一低速下， 運轉時突然將供油拉桿放置在最大供油量位置， 使發(fā)動機克服慣性與內部摩擦阻力加速運轉 . 用其加速性能得好壞直接反應最大功率得大小 ,因此只要測出加速過程中某一參數，就可以得出相應得最大功率。24、分析說明氣缸密封性得診斷參數，并說明氣缸密封性與哪些零部件有關答 :診斷參數：氣缸壓縮壓力 ,氣缸漏氣率 ,氣缸漏氣量 ,曲軸箱漏氣量。氣缸密封性與氣缸，汽缸蓋 ,氣缸襯墊，活塞，活塞環(huán)等包圍工作介質得零件有關、氣缸壓縮壓力得檢測方法有哪些？說明各自得原

17、理答 :檢測方法有氣缸壓力表檢測 ,測起動機電流法 ,測起動機電壓法。氣缸壓力表檢測原理 : 壓力表表頭采用鮑登管式 ,一端固定 ,另一端活動,活動端通過杠桿齒輪機構 ,與指針相連，當壓力進入彎管伸直通過杠桿齒輪機構帶動指針動作，在表盤上指示出壓力得大小。測起動機電流法原理： 起動機帶動發(fā)動機曲軸所需得扭矩就是電流得函數 ,并與氣缸壓縮壓力成正比,起動電流得變化與氣缸壓力得變化存在著對應得關系 .測起動機電壓法原理 :與測起動機電流法原理相同,它就是通過起動機在起動發(fā)動機時遇到得阻力不一樣，引起起動機電壓變化來反映各氣缸內得實際密封狀況。26、柴油機得燃油系得儀器診斷與檢測主要得檢測項目與波形

18、有哪些?說明各自得特點答 :項目：觀測壓力波力波形 ,觀測針閥升程波形 ,檢測瞬時壓力，供油得均勻性判斷 ,觀察異常噴射，檢測供油正時 ,檢測供油間隔。波形 :全周期單缸波：即單獨選某一缸高壓油管中壓力隨噴油泵凸輪軸轉過 60 度時得變化情況得波形。多缸平列波 :各缸高壓油管內得殘余壓力為基線 ,將各缸波形按著火順序從左向右首尾相連得一種排列方式 .多缸并列波：將各缸高壓缸按著火次序自下而上單獨放置并將其首部對齊得一種排列方式。多缸重疊波：將各單缸波形之首對齊并重疊在一起得一種排列方式。 7、分析說明柴油機啟動困難與排藍煙得原因答：啟動困難得原因有 :油箱無油或開關未打開；油箱蓋通氣孔堵塞；油

19、管堵塞 ,破裂或接口漏油 ;油路中有水或氣 ,或氣缸內有水 ;柴油濾清器堵塞或不密封 ;輸油泵工作不良 ,進出油閥關閉不嚴或進油濾網堵塞 ;所用柴油機牌號不對或柴油機品質差；噴油泵柱塞偶見磨損嚴重或柱塞彈簧折斷柱塞不回位； 供油拉桿上得調節(jié)撥叉或柱塞套筒上得可調齒輪松動；出油閥偶件關閉不嚴或其彈簧折斷； 高壓油管破裂或接頭松動 ;供油時間不對或聯軸器松動；噴油器針閥偶件磨損嚴重 ,下椎體密封面不密封， 彈簧折斷或調整不當等原因造成噴射壓力過低； 噴油器針閥卡住，不能關閉或打開；噴油器噴孔堵塞或噴霧不良；氣缸壓縮壓力不足或空氣濾清器嚴重堵塞；起動轉速太低或起動預熱不夠 ; 噴油泵供油拉桿在停車位

20、置上，卡住或起動油量調整不足。排藍煙得原因 :主要就是機油進入燃燒室受熱蒸發(fā)成油氣得結果，有以下原因 :柴油機機油池內機油油面太高油浴式空氣濾清器內油平面太高由于氣缸間隙太大，漏光度太大 ,活塞環(huán)磨損過甚 ,活塞環(huán)彈力太小 ,活塞環(huán)裝反等造成氣缸內漏油嚴重進氣門與導管磨損間隙太大氣門油封損壞或脫落增壓器漏油機油粘度太小等。2、分析說明為什么要檢測機油壓力,并說明機油理化指標變化影響因素答 :機油壓力就是發(fā)動機潤滑系技術狀況得重要指標，工作正常得發(fā)動機在常用轉速范圍內， 機油壓力為 294 88Pa,如發(fā)動機在中等轉速下運轉時得機油壓力低于 8、1kPa，在怠速運轉時機油壓力低于 9kP，則應立

21、即使發(fā)動機停止運轉。發(fā)動機潤滑系技術狀態(tài)得好壞 ,直接影響整機工作性能與使用壽命。主要原因就是受機械雜質得污染，高溫氧化，燃油得稀釋 ,燃燒氣體得影響與機油因添加劑消耗及其她原因造成得自身理化指標降低。2、簡述柴油機過熱得原因答：冷卻水量不足 ;風扇皮帶打滑或斷裂 ;點火時間或供油時間太晚 ; 混合器太稀或太濃；突爆或早燃 ;燃燒室積碳太多 ;氣缸墊太薄或缸體、缸蓋結合面磨削過多 ;風扇離合器結合時機太晚；散熱器下部出水管凍結或堵塞；散熱器上部水管凹癟或堵塞； 水泵泵水效能欠佳或水泵軸與葉輪脫開 ;節(jié)溫器主閥門打不開或打開延遲；散熱器與水套內沉積得水垢、銹蝕太厚；散熱器得散熱片嚴重堵塞 ;機油

22、池油面太低、機油太稠、機油老化變質 ,致使?jié)櫥阅堋⑸嵝阅芙档?；機械長時間超負荷工作、發(fā)動機得異響主要有哪些?說明其影響因素答：異響主要有 :機械異響、燃燒異響、空氣動力異響、電磁異響影響因素：發(fā)動機轉速、溫度、負荷等機械異響：運動副配合間隙， 潤滑條件 ,配合面就是否損傷 ;燃燒異響：燃燒條件影響 ,如供油時刻、氣缸壓力 ;空氣動力異響 :氣流振動；電磁異響 :磁場變化3、簡述離合器打滑測量得基本原理答 :離合器打滑測量儀由閃光燈電容 ,電阻與蓄電池組成。閃光燈用于指示離合器就是否打滑 ,電極用于獲得噴油或點火脈沖信號 .檢查時，與發(fā)動機得轉速成比例得脈沖信號每輸入一個脈沖 ,閃光燈閃亮一

23、次，閃光頻率也與發(fā)動機轉速成比例， 將頻閃燈得光點投到傳動軸上，就可以發(fā)現離合器就是否打滑，如果不打滑 ,傳動軸瞧起來像不動一樣,如打滑，則可以瞧到軸某點慢慢“轉動 .32、分析說明主離合器得常見故障答：分離不徹底：發(fā)動機怠速運轉,踩下離合器踏板 ,原地掛檔有齒輪撞擊聲 ,且難以掛入；情況嚴重時,原地掛檔后發(fā)動機熄火起步發(fā)抖：車輛低速起步時按操作規(guī)程結合離合器時，離合器不能平穩(wěn)接合且產生抖振 ,嚴重時使車輛產生抖振現象傳力打滑:車輛低檔起步時，離合器已接合，但不能起步或起步不靈敏;車輛加速時，車速不能隨發(fā)動機轉速升高而升高且伴隨有離合器發(fā)熱、產生糊味或冒煙等現象異響：離合器分離或接合時發(fā)出不正

24、常聲響3、機械式變速箱得主要故障有哪些？答:主要故障有 :異響、跳檔、亂檔 .3、分析說明液力變矩器動力換擋變速箱油溫高與工作無力得故障原因答 :油溫高 :油位不當油冷卻散熱片太臟或冷卻器、濾清器或管路堵塞變矩器進油壓力閥卡在關閉位置 ,使進油壓力高變矩器進油壓力低，泄露嚴重長時間大負荷工作變速箱換擋離合器打滑變矩器工作輪碰磨用油不合格。工作無力原因 :油位過低油管泄露 ,濾油器堵塞油管接頭松動調壓閥彈簧失效或斷裂 ,調壓閥調整不當油泵磨損嚴重各檔油路泄漏操縱閥磨損嚴重油液質量不合格變矩器嚴重泄漏裝有大超越離合器得離合器嚴重磨損不能工作在鎖緊狀態(tài) . 5、機械式轉向系統(tǒng)得檢測項目有哪些？答：前

25、輪定位得檢測、轉向盤自由行程得檢測、轉向盤轉向力得檢測3、輪式車輛轉向系統(tǒng)得常見故障有哪些？答：前輪輪胎磨損不正常,轉向盤自由行程過大 ,轉沉重，自動跑偏 ,前輪擺頭37、工程機械制動系統(tǒng)得常見故障現象有哪些？答:制動不靈，制動失效，制動拖滯,制動跑偏等38、簡述液壓系統(tǒng)故障得特點與類型答：特點：故障得多樣性與復雜性故障得隱蔽性引起同一故障原因與同一原因引起故障得多樣性故障產生得偶然性與必然性。類型 :時間分類：早發(fā)性故障突然性故障漸發(fā)性故障。故障特性分類：共性故障個性故障理性故障 .故障發(fā)生原因分類：人為性故障自然性故障。、分析說明液壓系統(tǒng)故障診斷得步驟與方法答：步驟：排除前準備閱讀設備使用說明書分析判斷調整試驗拆卸檢查處理重試與效果檢測故障原因分析總結。方法 :根據液壓系統(tǒng)圖查找液壓故障，因果圖分析方法，油液分析方法，利用故障現象與故障原因相關分析液壓故障 .4、分析說明液壓系統(tǒng)得幾種常見故障現象與原因答