讲稿可靠性与维修d1011.doc

技术诊断和预测一、关于技术诊断和预测确定对象技术状态的过程称为技术诊断。（故障诊断：分析和确定失效原因，是技术诊断的一个分支）技术诊断和预测的任务是，通过对设备的技术状态进行检测，结合技术参数的变化规律，预测诊断对象在未来时刻的状态。技术诊断是对机械技术状态进行管理的重要组成环节。形成以技术诊断和预测为基础的设备维护体系，是保证机械技术状态沿规定方向发展的基础，二、技术诊断的一般程序1. 分析和描述诊断对象根据诊断目的，选择诊断所需的技术参数。2. 选择正确的诊断方法和手段选择适合的诊断类型、方法和相应的仪器设备，以获得客观准确的诊断结果。3. 分析诊断结果通过对诊断数据的处理分析，表示技术状态及其变化过程。4. 评价和预测设备技术状态即根据诊断结果，评价当前技术状态并做出相应的结论，并对未来时刻的技术状态做出预测。如果存在缺陷或故障，还应提出排除故障的措施和建议。三、诊断特征量的确定1. 诊断特征量一般而言，系统的状态Y是多维空间中的向量： 其中，称为状态参数。在机械运行过程中，对象状态参数不断随机变化。系统在时刻的状态，决定于相应时刻状态参数值。状态参数值的全体反映了系统的状态随时间变化的特性。所谓诊断特征量，是指技术诊断所采用的能够表征对象技术状态的参数或特性，简称诊断特征参数或诊断参数。机械技术状态诊断参数分为三类。第一类是工作过程参数，例如供油压力，点火时刻等；第二类是间接参数，例如噪声、振动量、温度等；第三类是结构参数，例如间隙、尺寸、材料特性等。应用过程参数和间接参数所进行的诊断又称为动态诊断，用结构参数进行的诊断则称为静态诊断。结构参数最直接地反映了对象的技术状态，但检测时一般需要拆卸，用间接诊断参数一般不需要对机械进行解体，而且，间接参数与结构参数之间存在一定关系，在发动机中的对应关系如下表所示。结构参数间接参数之一活塞组件间隙窜入气缸的废气量及机油烧损量曲轴轴承间隙主润滑油路压力电解液浓度电瓶电压值2. 诊断参数的选择选择诊断参数的基本要求是，诊断参数应具有：可感受性、单调性、信息充分性和稳定性。1). 可感受性可感受性由灵敏度表示，即：、sH-分别为诊断参数的临界值和额定值； -分别为被诊断的状态参数的临界值和额定值。值越大，表示诊断参数的灵敏度越高，即可感受性越好。2）.单调性单调性要求保证了诊断结果的确定性。3）信息充分性诊断参数包含的关于系统状态的信息量越大，则诊断后系统的未知信息量越小，诊断参数越有意义。4）稳定性稳定性指诊断参数与状态参数间的关系应不随时间变化而改变。稳定性由诊断参数偏离统计平均值的程度来评价，可用相应方差表示。3 机械常用的诊断参数参数类型诊断参数声学参数声压、声强、声阻、声强级、声功率等几何参数长度、面积、容量、角度、曲率等运动学参数时间、速度、加速度、角速度、角加速度、周期、频率、相位等力学参数质量、力、压力、功、能量、密度、功率、摩擦系数、阻力系数、弹性参数、转矩、惯性力矩、阻尼等热力参数温度、比热、燃料热值、导热率、传热系数等材料特性参数变形系数、硬度、弹性模量、粘度、表面收缩系数、浓度、扩散系数、密度、质量数等电学参数电流、电压、电阻、功率、电容、电感等四、诊断参数矩阵和诊断参数筛选对复杂系统的诊断，则需要用到多个诊断参数评价对象的技术状态。为了正确选择诊断参数和正确评价诊断对象的技术状态，可采用诊断参数矩阵的方法进行诊断参数的筛选。诊断参数矩阵，诊断参数矩阵（又称故障函数表）是描述诊断参数相应状态或故障逻辑关系的表格。下表是诊断参数矩阵举例。表中表示作为诊断特征量的诊断参数，表示诊断对象可能的状态或故障。表格中的数字0（或用减号“-”）表示对应的故障与诊断参数无关，数字1（或用加号“+”）表示对应的故障与诊断参数有关。由参数矩阵可以找出某状态或故障诊断参数的组合。例如，状态A1由参数S2和S4诊断，当S2、S4超出临界值时，A1故障发生。相对应的状态和诊断参数还有A2与S1、S3；A3与S1，S2，S3，S4；A 4与S2，S3，A5与S1，S4。 诊断参数矩阵图状态（故障）诊断系数A1A2A3A4A5S101101S210110S301110S410101由诊断参数矩阵可筛选出筛选有关的诊断参数。五、故障（失效）分析故障模式或失效模式指设备发生故障的表现形式，是可以观察或检测到的产品失效形式。机械故障模式的类型和具体形式如下表所示。1 故障模式类型故障模式表现形式损坏型疲劳断裂、过载断裂、脆性断裂、磨料磨损、塑性变形、裂纹、点蚀、剥落等退化型化学及电化学腐蚀、积炭、腐蚀磨损、老化、变质等松脱型松动、脱焊、打滑、脱开等失调型间隙不适、张紧力下降、行程不当、压力不适等阻漏型堵塞、渗油、渗水、漏气等功能型功率下率、启动困难、性能参数劣化、制动不灵、分离不彻底、转向沉重等故障分析的目的是寻求设备失效的原因，提出预防措施，避免同类故障重复发生，提高可靠性。2失效分析的基本方法失效分析的基本过程是确定故障模式、研究失效机理、提出处置预防措施。在失效分析过程中所采用的主要方法分为图型法、失效模式影响分析法和综合分析法等三类。图型法有：主次图法、因果图（鱼刺图）法和故障树分析法。六、技术状态预测技术状态预测三种方法1）解析预测法 通过建立状态参数变化的回归方程等，用外推法预测对象状态