機(jī)械故障診斷學(xué)第章

1、鐘秉林,黃仁,機(jī)械故障診斷學(xué)(第3版),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007;(第1版,1997)陳長征,胡立新等,設(shè)備振動(dòng)分析與故障診斷技術(shù),科學(xué)出版社,2007楊國安,機(jī)械設(shè)備故障診斷實(shí)用技術(shù),中國石化出版社,2007屈梁生, 機(jī)械故障的全息診斷原理,科學(xué)出版社, 2007楊志伊,鄭文,設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷,中國計(jì)劃出版社, 2006張來斌等,機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)及方法,石油工業(yè)出版社, 2000張安華,機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故

2、障診斷技術(shù),西北工業(yè)大學(xué)出版社, 1995,參考教材,,,,,,,,第1章 緒 論,§1-1 故障診斷的意義、內(nèi)容、方法,§1-2 故障診斷技術(shù)的發(fā)展,§1-3 計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)視診斷系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)及診斷策略,§1-4 故障診斷與機(jī)械系統(tǒng)可靠性及維修性的關(guān)系,故障診斷的意義：保障生產(chǎn)安全、改革設(shè)備維修制度、提高生產(chǎn)率。,2.故障的含義：設(shè)備在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定條件下喪失規(guī)定功能的狀況機(jī)械系

3、統(tǒng)偏離功能；功能失效。3.狀態(tài)監(jiān)測： 對設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行日常的、連續(xù)的、規(guī)范的工作狀態(tài)的檢查和測量,4.故障診斷技術(shù)： 是了解、掌握設(shè)備在使用中的狀態(tài)，確定其整體或局部是否正常，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并預(yù)報(bào)故障發(fā)展趨勢的技術(shù)。,§1-1 故障診斷的意義、內(nèi)容、方法,5. 故障診斷基本內(nèi)容：,①設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測—利用監(jiān)測信息，判斷是否正常？發(fā)現(xiàn)故障苗頭；,②設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的趨勢預(yù)報(bào)—利用運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢，預(yù)知設(shè)

4、備的劣化速度，為生產(chǎn)安排、維修計(jì)劃做準(zhǔn)備。,③故障類型、程度、部位和原因的確定—為診斷決策提供依據(jù)。,6. 故障診斷方法：,①按診斷環(huán)境分類：離線與在線診斷；,②按監(jiān)測手段分類：振動(dòng)監(jiān)測診斷法、噪聲監(jiān)測診斷法、溫度監(jiān)測診斷法、聲發(fā)射監(jiān)測診斷法、壓力監(jiān)測診斷法、油液監(jiān)測診斷法、金相分析診斷法等；,③按診斷方法、原理分類：頻域診斷法、時(shí)域診斷法、統(tǒng)計(jì)分析法、信息理論分析法、模式識別法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等等；,④按診斷對象分類：軍

5、械裝備，礦山機(jī)械、選礦機(jī)械、旋轉(zhuǎn)機(jī)械等。,,,,,,,,總體：,①第二次世界大戰(zhàn)中，認(rèn)識到這種技術(shù)的重要性；,②第二次世界大戰(zhàn)后，因?qū)?yīng)技術(shù)未發(fā)展而發(fā)展不快；,③60年代后，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展、1965年FFT方法和對應(yīng)的數(shù)字信號處理和分析技術(shù)的發(fā)展為設(shè)備診斷技術(shù)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。,§1-2 故障診斷技術(shù)的發(fā)展,,,,,,,,,美國：1967年成立美國機(jī)械故障預(yù)防小組，在航空、航天、軍事、核能等尖端部門目前處于領(lǐng)先地位。

6、 英國：70年代初成立機(jī)器保健與狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會(huì)，在摩擦、磨損、汽車、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測與診斷具有領(lǐng)先地位。 歐洲一些國家： 瑞典SPM公司--軸承監(jiān)測技術(shù)，AGEMA公司--紅外熱像技術(shù)； 丹麥B&K公司--振動(dòng)、噪聲監(jiān)測技術(shù)；挪威--艦船診斷技術(shù)。 日本：70年代起步，在民用工業(yè)（鋼鐵、化工、鐵道等）有優(yōu)勢。 中國：1979年第一次辦學(xué)習(xí)班，80年代初開始，目前在石化、冶金、電力等行業(yè)應(yīng)用較好，在其它領(lǐng)域逐步展開。,,,

7、,,,,,,1. 以監(jiān)測儀表為主體的監(jiān)測裝置：如Bently序列、Philips序列等，由傳感器和指示儀表構(gòu)成，主要用于監(jiān)測振動(dòng)。缺點(diǎn)：幅值監(jiān)測不能動(dòng)態(tài)過程特征；強(qiáng)烈振動(dòng)前，故障征兆不明顯；儀表無分析功能，靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷。,2. 監(jiān)測儀表配備軟硬件裝置：由傳感器+頻譜分析儀構(gòu)成，具有頻譜分析、譜陣圖、波特圖、軸心軌跡圖等功能。缺點(diǎn)：不能自動(dòng)判斷，診斷依賴于領(lǐng)域?qū)＜?；不能預(yù)防突發(fā)性故障；大型設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障與征兆無一一對應(yīng)關(guān)系，難免誤診

8、斷。,3. 計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)測與診斷系統(tǒng)：由傳感器+接口裝置+計(jì)算機(jī)（含人工智能技術(shù)）組成?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)診斷，是機(jī)械工況監(jiān)測與故障診斷的主要發(fā)展領(lǐng)域。（目前無商品供應(yīng)，但國內(nèi)外有這種系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用）,,三種層次的監(jiān)測方法：,,,,,,,,一些診斷技術(shù)極其應(yīng)用范圍：（見下表）,,,,,,,,§1-3 計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)視診斷系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié) 及診斷策略1. 工況監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié),,,,,,,,2. 計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)測、診斷方

9、案,,,,,,,,§1-4 故障診斷與產(chǎn)品可靠性及維修性的關(guān)系1. 產(chǎn)品可靠性與故障診斷的關(guān)系,可靠度：產(chǎn)品無故障概率，可靠度函數(shù) R（t）,故障概率：F（t）,2.產(chǎn)品可維修性與故障診斷的關(guān)系,可靠性: 產(chǎn)品是否經(jīng)久耐用可維修性: 產(chǎn)品發(fā)生故障后是否容易診斷和修復(fù)利用率: 可修復(fù)產(chǎn)品在某一時(shí)間內(nèi),能維持其規(guī)定功能的屬性,——平均無故障正常工作時(shí)間,——停機(jī)維修時(shí)間,預(yù)知維修的意義: 狀態(tài)維修,,,,,,,,2. 設(shè)備

10、維修制度的改革,,①事后維修制度--POM(Postmortem Maintenance )早期維修制度。特點(diǎn)：不壞不修，應(yīng)用于小型設(shè)備。,②預(yù)防維修制度--PM（Preventive Maintenance）又稱以時(shí)間為基礎(chǔ)的維修制度TBM（Time Based Maintenance）或計(jì)劃維修制度。特點(diǎn)：靜態(tài)維修制度。當(dāng)設(shè)備到了計(jì)劃規(guī)定的臺小時(shí)，或噸公里進(jìn)行強(qiáng)制維修，大多數(shù)工交企業(yè)仍采用。,③預(yù)知維修制度--PRM（Pred