機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷

《機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是指利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和儀器，根據(jù)機(jī)械設(shè)備（系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)）外部信息參數(shù)的變化來判斷機(jī)器內(nèi)部的工作狀態(tài)或機(jī)械結(jié)構(gòu)的損傷狀況，確定故障的性質(zhì)、程度、類別和部位，預(yù)報(bào)其發(fā)展趨勢，并研究故障產(chǎn)生的機(jī)理。機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)是保障設(shè)備安全運(yùn)行的基木措施之一，其實(shí)質(zhì)是了解和掌握設(shè)備在運(yùn)行過程中的狀態(tài)；預(yù)測設(shè)備的可靠性；確定其整體或局部是正?；蚪绯?。它能對(duì)設(shè)備故障的發(fā)展作出早期預(yù)報(bào)，對(duì)出現(xiàn)故障的原因、部位、危險(xiǎn)程度等進(jìn)行識(shí)別和評(píng)價(jià)，預(yù)報(bào)故障的發(fā)展趨勢，迅速地查尋故障源，提出對(duì)策建議，并針對(duì)具體情況迅速

2、地排除故障，避免或減少事故的發(fā)生。所謂機(jī)械故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)（零件、組件、部件或整臺(tái)設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合）因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。其內(nèi)容包括?能使設(shè)備或系統(tǒng)立即喪失其功能的破壞性故障。?由于設(shè)計(jì)、制造、安裝或與設(shè)備性能有關(guān)的參數(shù)不當(dāng)造成的設(shè)備性能降低的故障。?設(shè)備處于規(guī)定條件下工作時(shí)，由于操作不當(dāng)而引起的故障。?設(shè)備的自然耗損，如磨損、疲勞、老化等所引起的故障。機(jī)械故障診斷可以分類如下1.按目的分（1）功能診斷（2）運(yùn)行診斷2.按方式分（1）巡回檢測（2）在線監(jiān)測3.按提取信息的方式分（1）直接診斷（2）間接診斷常見的故

3、障分類分類的依據(jù)故障名稱定義按發(fā)生的原因分磨損性故障機(jī)械系統(tǒng)因使用過程中的正常磨損而引發(fā)的一類故障，對(duì)這類故障形式，一般只進(jìn)行壽命預(yù)測錯(cuò)用性故障因使用不當(dāng)而引發(fā)的故障先天性故障由于設(shè)計(jì)或制造不當(dāng)而造成機(jī)械系統(tǒng)屮存在某些薄弱環(huán)節(jié)而引發(fā)的故障按引發(fā)故障的過程速率分漸發(fā)故障通過事前測試或監(jiān)控可以預(yù)測到的故障突發(fā)故障通過事前測試或監(jiān)控不能預(yù)測到的故障按功能分潛在故障對(duì)運(yùn)行中設(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)生的故障功能故障產(chǎn)品不能繼續(xù)完成自己功能的故障按故障影響的程度分輕微故障設(shè)備略微偏離止常的規(guī)定指標(biāo)，但設(shè)備運(yùn)行受影響輕微的故

4、障?般故障設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量下降，導(dǎo)致能耗增加、環(huán)境噪聲增大等的故障嚴(yán)重故障某些關(guān)鍵設(shè)備或部件整體功能喪失。造成停機(jī)或局部停機(jī)的故障惡性故障設(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嚴(yán)重環(huán)境污染的故障4.按診斷時(shí)所耍求的機(jī)械運(yùn)行工況條件分（1）常規(guī)工況診斷（2）特殊工況診斷5.按功能分（1）簡易診斷（2）精密診斷設(shè)備診斷技術(shù)的三個(gè)環(huán)節(jié)（1）信息的采集（2）信息的分析處理3）狀態(tài)的識(shí)別、診斷、預(yù)測和決策設(shè)備診斷技術(shù)覆蓋的知識(shí)血較寬，它包括：數(shù)據(jù)采集技術(shù)，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，計(jì)算機(jī)診斷、預(yù)測、決策技術(shù)；設(shè)備木身的結(jié)構(gòu)原理、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)；

5、設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)、修理知識(shí);設(shè)備系統(tǒng)少部件的故障或失效機(jī)理及零部件nJ靠性方面的知識(shí)等等。機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷技術(shù)的主要工作內(nèi)容如下(1)保證機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)監(jiān)測機(jī)器振動(dòng)位移可以對(duì)旋轉(zhuǎn)零件和靜止零件Z間臨近接觸狀態(tài)發(fā)出報(bào)警。監(jiān)測振動(dòng)速度和加速度可以保證力不致于超過極限；監(jiān)測溫度可以防止強(qiáng)度喪失和過熱損傷等。(2)隨吋報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)的變化情況和惡化趨勢雖然振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)不能制止故障發(fā)牛，但能在故障還處于初期和局部范圍時(shí)就發(fā)現(xiàn)并報(bào)告它的存在，以防止惡性事故發(fā)生和繼發(fā)性損傷。(3)提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，是決

6、定機(jī)器小修、中修、大修的周期和內(nèi)容的依據(jù)，進(jìn)而避免對(duì)機(jī)器不必耍的拆卸而破壞其完整性。(4)故障報(bào)警警告某種故障的臨近，特別是報(bào)警危及人身和設(shè)備安全的惡性事故，是狀態(tài)監(jiān)測重要的目的。第一節(jié)振動(dòng)監(jiān)測及診斷技術(shù)—、機(jī)械振動(dòng)的一般描述機(jī)械振動(dòng)，從物理意義上來說，是指物體在平衡位證附近來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。(一)簡諧振動(dòng)簡諧振動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最基木、最簡單的振動(dòng)形式。其振動(dòng)位移d與時(shí)間t的關(guān)系可用正弦曲線表示，表達(dá)式為d(t)=Dsinf(2Ji/T)f+O/(2-1)式中，D一最大振幅，又稱峰值，2D稱為峰峰值，其單位為mm或um；T—振動(dòng)的周期，即再現(xiàn)相同振動(dòng)

7、狀態(tài)的授小時(shí)間間隔，單位為s；4)一振動(dòng)的初相位，單位為rad；振動(dòng)的周期的倒數(shù)稱為振動(dòng)頻率，單位為Hz,即f=l/T(Hz)頻率f又可用角頻率來表示，即3=2h/T(racl/s)3和f的關(guān)系為3=2叮(rad/s)d(t)=Dsin[M+◎/描述機(jī)械振動(dòng)的三個(gè)基本要素即是上述的振幅、頻率和和位。簡諧振動(dòng)除可用位移衣示外，同樣可用和應(yīng)的振動(dòng)速度和加速度表示。速度和加速度的表達(dá)式經(jīng)過一次和二次微分求得v(t)=dd/dt=D3cos[+(!)]=Vsin[+刀/2+?]=Vcos[?/+//a(t)=dv/dt=-Da)2sin/W+]=Asin

8、[砒+〃+如描述機(jī)械振動(dòng)的三種特征量即是上述的位移、速度和加速度。(二)實(shí)測的機(jī)械振動(dòng)1.振幅振動(dòng)幅值表征機(jī)械振動(dòng)的強(qiáng)度和能量。振幅值如