状态监测和故障诊断(绪论)ppt课件

。工程机械故障检测与诊断。在设备运行过程中或在设备基本未拆卸的情况下，通过各种手段掌握设备的运行状态，确定故障的位置和原因，预测和预测设备的未来状态。1、什么是状态监测和故障诊断？是防止事故和计划外停机的有效手段。这是设备维修的发展方向。机械故障诊断是了解和掌握机器在运行过程中的状态，判断机器整体或部分是否正常，早期发现故障及其原因，并能预测故障发展趋势的技术。油液监测、振动监测、噪声监测、性能趋势分析和无损检测是主要的诊断技术。嘿。 2.1故障的含义和类型1故障的含义机械设备失去或降低其规定功能，在运行期间不能继续运行的现象。2，机械故障介绍，2种类型的故障可分为不同的角度：1)暂时性故障，2)永久性故障可根据发生的时间分为以下类型：1)早发性故障，2)突发性故障，3)渐进性故障，4)复杂性故障可分为：1)功能性故障，2)潜在性故障可分为：1)人为故障，2)自然性故障，根据故障的后果，1)致命性故障，2)严重故障，3)一般故障，4)轻微故障通常可分为几种类型危险故障等的磨损。这表明了故障的复杂性。严重性和原因等。2.2故障特征和故障管理1故障特征1)多样性2)层次结构3)多因素和相关性4)延迟5)不确定性6)可修复性2)故障管理故障管理是设备管理的核心内容之一。其目的是发现早期故障迹象，并及时采取预防和维护措施。故障管理的程序和内容包括：1 .宣传、教育和技术培训相结合。2、制定严格的管理制度和维护制度。3、熟悉机械设备结构和工作原理，掌握工作性能。应配备先进的检验、测试和监控设备，对重要设备和部件进行实时监控，并定期进行分析，以准确掌握设备故障的信息和迹象。5、根据故障现象和信息及征兆，进行认真的科学分析，确定故障原因、类型，采取最佳维修策略和维修计划，及时做好维修过程记录。为后期提供统计和参考。6.重点监控经常或反复出现故障的零部件，必要时进行系统的技术改造。建立故障信息管理流程图。2.3、影响故障发生的主要因素(1)制造和修理因素对故障的影响(1)、零件材料的选择(2)、零件的加工质量(3)、装配质量(2)、使用因素对故障的影响(1)、工作负荷(2)、工作环境(3)、设备维护和操作技术、退货、状态监测(简单诊断)内容：识别是否存在故障，确定故障的严重程度，并分析故障趋势。设备维修人员应进行故障诊断(精确诊断)内容：确定故障位置，确定故障原因，提出维修建议，由现场或中心的设备诊断人员进行。状态监测和故障诊断的过程，状态监测和故障诊断的作用，以及对机器工作状态的监测和保护。出现任何故障时报警并隔离故障。分析和诊断故障的性质、程度和位置。分析失败的原因。处理和预防给出消除故障的措施。防止类似的故障。开发设备维护系统，事后维护，对设备进行故障诊断并在故障后进行维修。定期维护；预防性维护；定期检查和检修。预测性维护、预测性维护周期的监控以及仅在必要时的维护。在事件维护系统之后，当设备出现故障时，将对其进行修复。没有必要计划。对某些设备来说，更换比修理便宜。造成的生产损失，明确优缺点，定期维护制度，根据预定的时间间隔或维护周期，对设备进行维护、调整和更换备件。这台机器寿命长。减少计划外停机时间。备件库存低。意外停产造成的生产损失。过度维护导致维护成本增加。过度维护会导致人为维护失败。确定优点和缺点，预测维护系统，有计划地对设备进行检查和测试，以确定其健康状况，并仅在必要时进行维护。减少计划外停机损失。维护间隔可以延长。维护成本已经大大降低。备件库存很少。需要初始投资。需要学习和训练。定义优缺点，比较不同系统的维护成本，大型钢铁企业，维护成本是多少？1980年，美国税收总额为7500亿美元，维修费用为2460亿美元，其中预计剩余维修费用为750亿美元。1987年，中国国有公共交通企业40万家，固定资产7000亿元，维修费用约占固定资产的3-5%。2002年，中国规模以上企业的固定资产总额为8800万亿美元。维护费用是多少？你能省多少钱？停产一天的损失是什么？300兆瓦的发电机组损失了720万千瓦时的电力，144万元，30万吨化肥，1000吨化肥，150万元，700兆瓦停机4小时，400万元。先进的维护系统保证了机器的准确性，提高了产品质量，减少了意外停机造成的生产损失，防止了事故的发生。结束灾难性故障，减少维护时间和成本(人力和财务资源)，改善环境，改善企业形象，并获得最大的长期投资回报。5.各种监测和诊断方法，振动：适用于旋转机械，往复机械，轴承，齿轮等。温度(红外线):适用于工业炉、热力机械、电机、电器等。声发射：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。油(铁):适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。无损检测：物理和化学方法用于关键部件的故障检测。压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机、液力耦合器等。强度：适用于工程结构、起重机械、锻造机械等。表面：适用于设备关键部件的表面检查和管道内孔的检查。适用于流程工业和生产线上的主要设备。电气：适用于电机、电器、输变电设备、电气仪表等。该分析技术可用于机械状态监测和故障诊断。信号包括振动诊断、油样分析、温度监测和无损检测探伤等技术或方法的补充。其中，振动诊断范围最广，理论基础最强，研究最深入。目前，在振动信号的分析和处理中，除了经典的统计分析、时频域分析、时间序列模型分析和参数识别、频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴轨迹分析、基于非平稳信号假设的短时傅里叶变换、Winger分布和小波变换之外，最近还发展了。然而，当代人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力。故障诊断专家系统不仅在理论上取得了长足的发展，而且有着成功的应用实例。人工神经网络作为人工智能的一个重要分支，已经成为机械故障诊断领域的一个新的研究热点。仪器分类：便携式振动仪数据采集器的拨号盘式监控系统的计算机监控系统，监控和诊断仪器的分类和选择，仪器选择的原则：监控对象在生产中的位置，生产规模和预期产量，投资设备管理人员的水平和素质，监控和诊断仪器的分类和选择，振动仪、振动仪、传感器、数据采集器、计算机和外部设备的外观和原理框图，数据采集器的外形和工作图。 数据采集器、数据采集器的工作流程、典型的刻度盘式监控系统、双通道振动仪、推力瓦位置和瓦温仪、瓦盖上的振动传感器、水泵监控系统、典型的刻度盘式监控系统、离心压缩机监控系统、计算机监控系统图和最简单的计算机监控系统。 单台计算机完成数据采集、管理、数据分析、人机对话等功能。汽轮发电机组监控系统框图，故障诊断专家系统框图，专家系统是故障诊断的专用程序。用户可以将诊断专家积累的知识应用到诊断工作中。专家系统、精确诊断方法、频谱分析、趋势分析、一般频率值趋势分析、频谱趋势分析、时域分析、波形分析、相关函数分析、倒频谱分析、模态分析、随机减量法、其他数学方法、模式识别、模糊诊断、故障树诊断、神经网络、小波分析、灰色系统方法、分形几何方法、最常见的精确诊断方法、频谱分析，每个故障都有其相应的特征频率。据此，确定机器故障的性质和严重程度。趋势分析和频谱趋势分析根据劣化曲线，振动的贯穿频率振幅(特征频率振幅)随着故障的发展而增加。据此，监测机器的健康状态并估计其预期寿命。旋转机械常见故障的频率特性、强迫振动故障、自激振动故障、R:旋转频率、转子不平衡故障的频谱、简单谐波波形和较少毛刺。轴的轨道是圆形或椭圆形。1X频率是主要的。轴向振动不大。振幅随着转速的增加而增加。在临界速度时有共振峰值。转子不平衡的类型，以及转子错位故障的频谱，带有2X频率分量。轴轨迹是香蕉形或8形。轴向振动通常很大。在本例中，出现了叶片通过频率。转子失准类型，校正失准e=0，=0，平行失准e 0，=0，角度失准e=0，0，综合失准e=0,=0，联轴器类型不对中振动特性刚性联轴器不对中具有2X分量角度不对中1X分量大轴向振动大轴向振动大齿联轴器的径向振动具有2X和更高的谐波可能是2X、3X、4x.联轴器两侧的振动相位通常相反。隔膜联轴器有nX组件(n是螺钉数量)。转子系统松动故障的频谱波形上有许多毛刺。声谱图中的噪声水平很高。精确倍频2X、3x.和其他组件。松动接合面两侧的振幅明显不同。由松动故障引起的谐波量，没有松动的频谱具有频率分量，例如0.5X、1.5X、2.5X、3.5X，D-节圆直径D-滚珠直径-接触角Z-滚珠数R-轴转速频率、滚动轴承故障特征频率、外环故障频率、内环故障频率、滚珠故障频率、保持架接触内环频率、滚动轴承故障频谱，轴承的各个部分都有其特殊的故障频率。随着断层的发展，其振幅增加，并出现谐波。谐波两侧都产生侧频率。也可以使用非频域诊断方法，例如共振解调。电机、离心泵、带滚动轴承的机械的频谱特性、带滑动轴承的机械的频谱特性、齿轮故障的频谱、齿轮啮合频率GMF等于齿数乘以齿轮速度f、齿轮箱、上罗拉、下罗拉、输入轴、趋势分析的理论基础、监测机器的劣化过程、预测机器的故障时间、浴盆曲线、趋势分析、过频值趋势分析简单易行，可发现早期故障，频谱趋势分析可发现齿轮、轴承等早期故障，并可快速确定故障部位，过频值趋势分析、确定报警值和危险值的方法、根据相关国际标准、国家标准、行业标准的绝对方法等。如国际标准化组织、英国标准、美国石油学会等。相对法以机器正常状态的振动值为基础，并与自身进行比较。将类比法与类似机器的振动值进行了比较。(轴承振动)ISO2372，ISO3945，振动强度：振动速度的有效测量频率范围为10-1000赫兹，一级：15