硕士学位论文开题报告及论文工作计划书
课题名称基于多元统计理论的故障检测与诊断学号
姓名
专业
学院
导师
副导师
选题时间2015 年9 月 1 日
中北大学研究生院
2015年9月19 日
铲运机工安全操作规程 ①、铲运机工必须经过严格的理论与实践的培训考试合格，并取得“特种作业操作证”后方可上岗作业。 ②、铲运机工应严格遵守井下“一般安全规定”，严格执行项目部的点检制度，抵制违章指挥。 ③、所有铲运机工必须做到“三好、四会”。三好：管好、用好、维修好。四会：会使用、会维修、会检查、会排除故障。 ④、开车前，认真检查所有油箱、油面是否充足。检查所有润滑点的润滑情况是否良好。检查刹车油是否充足。检查轮胎充气压力(0.5Mpa≤p≤0.7Mpa),轮胎螺母是否紧固(扭矩480～550Nm)。对整机作一次外观检查，检查是否漏油、软管松动、电缆损坏或其它明显需要维修的地方。发现故障应立即排除，车上无灯、无喇叭、转向及制动失灵、漏油或有其它故障时，禁止出车，严禁铲车带病作业。 ⑤、启动程序：把停车锁定手柄放在锁定位置上，否则起动不起来。检查举升、翻斗油缸操纵阀杆是否在中立位置以保证电机空载起动。合上控制开关和电机主开关。鸣几声喇叭通知准备起动。按下起动按钮起动电机。起动后检查仪表读数是否正常，补油压力表读数是否正常（1.27～1.47 Mpa）各部有无异常、制动是否正常、可靠、各液压系统是否漏油，各操纵杆是否灵活可靠，工作装置能否正常工作。 ⑥、行驶前应先观察周围，确认无障碍物和人，鸣喇叭，同时收起铲斗，将铲斗回收至行驶状态，禁止将大臂举起行驶，缓慢踏下进退调速板，使铲运机按所需要的速度前进或后退（脚踏板前、后位置为前进后退位置）
⑦、铲装作业前，要检查作业点通风是否良好，毛（矿）堆是否洒透水等，不合格要重新洒透水，禁止铲干毛。铲运机在作业过程中必须开动局扇进行局部通风。 ⑧、铲装作业前，要检查顶板及两帮是否有浮石，棚子及支护是否安全可靠，禁止带浮石作业。 ⑨、当距该铲运机2m之内有人作业时，不准进行铲装和卸载作业。在铲装、卸载场所及运输的通道上禁止有人作业或停留，人员必须撤到铲运机运行范围以外的安全地点，人员进入铲运机运行检查和作业，必须以灯光或其他警示信号通知铲运机工，铲运机工发现警示信号后，立即停车，禁止在铲运机没有停车的情况下进入铲运机运行范围内，铲运机工禁止在人员没有撤出铲运机运行范围的情况下进行铲装、运输、卸载作业。 ⑩、在铲装作业时，要清理道路上的石块和其它障碍物，保持车子前后形成一条直线，低速接近料堆，铲装时铲斗下平面与地面基本成水平状态。 11 、铲装时，如果后轮离地，应将车稍后退，然后再起斗，使轮胎不至打滑。不可强铲硬底，遇阻力过大时要退回重新铲装。 12 12、铲斗装载不得过满，装载后，要原地抖动一下铲斗，防止运输时掉毛。 13 、作业人员操作位置上方应设牢固的防护棚，禁止无棚进行铲装运输作业。 14 、铲运机司机驾车行驶中如遇人力扛、抬长重物件时，必须暂时停车让人先过再开车，防止相碰。发现行人的警示信号后，应迅速减速，当行人己避让到安全处时车辆可慢速通过;如行人未能避让到安全处时必须靠一侧停车，待行人通过铲车后再行驶。 15 、行驶要注意前进方向，在狭窄的地方及水洼地段要减速慢
列车检测与故障诊断1 三、主观题(共39道小题) 38. 一个完整的检测过程一般包括：信息的，信号的、，信号的，信号的。 参考答案：提取、转换、存储与传输、显示和记录、分析和处理 39. 检测装置的精度包括度、度和度三个内容。 检测装置的稳定性能包括漂和漂。 参考答案： 精密度、准确度和精确度时漂和温漂。 40. 表示检测系统静态特性的参数主要有、、和等 参考答案：零点偏移量、灵敏度、分辨力和量程 41. 检测系统的动态特性可用数学模型来描述，主要有三种形式：时域中的，复频域中的，频率域中的。 参考答案：微分方程，传递函数，频率特性 42. 隔离放大器就其隔离模式而言分为隔离和隔离两种， 参考答案： 两口三口 43. 隔离放大器的隔离的办法有三种, 、和隔离。 参考答案：光隔离、电容隔离和变压器 44. 隔离放大器在使用时有两种输入模式：输入模式和输入模式。 参考答案： 电流电压 45. 滤波器按处理信号形式分为：滤波器和滤波器。 参考答案： 模拟数字 46. ．滤波器按功能分为：滤波器(LPF)、滤波器(HPF)、滤波器(BPF)、滤波器(BEF)，滤波器。 参考答案：低通、高通、带通、带阻，全通 47. 按电路组成划分，可分为无源滤波器、无源滤波器、有源滤波器、电容滤波器。 参考答案：LC 、RC 、RC 、开关 48. 按传递函数的微分方程阶数划分，可分为滤波器、滤波器、滤
波器。 参考答案：一阶、二阶、高阶 49. 低通滤波器的通带增益Kp一般是指时的增益； 参考答案：ω＝0 50. 高通滤波器的通带增益Kp 是指时的增益； 参考答案：ω→∞ 51. 带通滤波器的通带增益则是指处的增益。 参考答案：中心频率 52. 用来切断和接通模拟量信号传输的器件称为开关。 参考答案：模拟（量） 53. 用来切换多路信号源与一个A/D 转换器之间通路的器件称为。 参考答案：多路模拟开关。 54. A／D转换按转换方式，可分为和两类。 参考答案：直接法和间接法 55. 常用的推理策略有推理、推理和推理。 参考答案：正向、反向、正反向 56. 温度传感器的主要类型有：、、。 参考答案：热电偶、热电阻、集成温度传感器 57. 表示检测系统静态特性的参数主要有、、等。参考答案：零点偏移量、灵敏度、分辨力和量程 58. 表示检测系统静态特性的性能指标有：、、、、、和等。 参考答案：滞差、重复性、线性度、准确度、稳定性、影响系数和输入/输出电阻 59. 仪器放大器增益的设定方法有三种：一是设定增益；二是设定增益；三是设定增益。 参考答案： 外接电阻引脚可编程数字式可编程 60. 反相比例放大器的特点是什么？ 参考答案： 反相比例放大器的特点是： ①输出信号与输入信号反相。 ②电压放大倍数的绝对值可RF/R1以>1，也可以<1。
机械故障诊断技术 （第二版张建）课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。 3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？ 答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线） 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容？ 答：（1）运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 （2）设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 （3）故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定，它是在状态检测的基础上，确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题，其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义？ 答：设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行，减少经济损失，还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低，保证整个机器产品质量。 6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？ 答：横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 铲运机安全操作规程(2021版)
铲运机安全操作规程(2021版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1拖式铲运机的牵引机械应按本规程推土机的有关规定执行。 2作业前应检查油、水（包括电瓶水），应加足并把操纵杆（包括主离合器）放在空挡位置。采用油压操纵机构操纵杆应放在中间位置。并应检查钢丝绳、轮胎气压、铲土斗及卸土板回缩弹簧、拖把方向接头、撑架及固定钢索部分，以及各部滑轮等，液压式铲运机还应检查各液压管路接头、液压控制阀等，确认正常方可启动。手摇发动时防止摇把回弹，手拉绳启动时，不得将拉绳缠在手上。 3作业前铲运机的道路应遵守本规程第40．3．2条的规定。 4机械运转中，不准进行任何紧固、保养、润滑等作业。严禁用手触摸钢丝绳、滑轮、传动皮带等部件。 5严禁任何人上下机械、传动物件，以及在铲斗内，拖把或机架上坐立。 6两台铲运机同时作业时，拖式铲运机前后距离不得少于10m，自行式铲运机不得小于20m。平行作业时两机间隔不得小于2m。在狭窄
机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：
1.设备监测目的意义 保障设备安全，防止突发故障。 保障设备精度，提高产品质量和经济效益。 推进设计理念和维修制度的革新。 避免设备事故、人员伤亡、环境污染。维护社会稳定。 2.故障分类 按故障对机械工作能力的影响分类：完全性故障局部性故障 按故障发生速度及演变过程分类：突发性故障渐进性故障 按其发生的原因分类：磨损性故障错用性故障先天性故障 按造成的后果分类：危害性故障安全性故障 3.故障规律 浴盆曲线：磨合期，正常使用期，耗损期 4.故障发生的原因 宏观上分析1.设计错误2 原材料缺陷3 制造过程的缺陷4 运转缺陷 微观上分析：疲劳，磨损，断裂，腐蚀 5.零件磨损的一般规律 磨合阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段 6.零件变形失效 塑性变形失效，弹性变形失效，蠕变变形失效，翘曲变形失效 7.断裂失效 塑性断裂，脆性断裂 8.状态监测与故障诊断的技术方法 1.振动、噪声诊断技术 2. 油液分析技术 3. 温度检测技术 4. 无损检测技术9.振动的危害 降低机器及仪表的精度,引起机械设备及土木结构的破坏 10.机械振动的分类 按振动系统本身的特点分类: 离散系统连续系统 按振动系统所受的激励类型分类: 自由振动强迫振动自激振动参数振动按系统的响应（振动规律）分类: 确定性振动随机振动 按描述系统运动的微分方程分类:线性振动非线性振动 11.机械振动要研究的内容和步骤 1. 建立物理力学模型 2.建立数学模型 3.方程的求解 4.结果的阐述
12. 随机振动 非确定而又具有统计规律，它们的规律不能用时间的确定性函数来描述，但又具有一定的统计规律性。平稳随机过程与各态历经过程 13. 自相关函数 ∑=∞ →+= +n k k k T x t x t x n t t R 1 1 1 11)()(1 ),(lim ττ 同一点不同的两个时间函数乘积 称为随机过程 X(t)于时刻 t 1与 t 1+ τ的自相关函数。它是时差 的函数，在一般情况下，它也依赖于采样时刻 t 1，反映这两个时刻的随机变量的X k （t 1）与X （t1+τ）统计联系。 非平稳随机过：统计特性依赖于采样时刻的过程 ： 平稳随机过程：统计特性不依赖于采样时刻的过程 正常运行状态：齿轮箱的振动（噪声）是大量的、无序的、 大小接近相等的随机冲击结果，具有较宽而均匀的频谱。 异常运行状态：随机振动（噪声）中将出现有规则、周期性的 脉冲，其大小比随机冲击大的多 14. 各态历经过程 对于各态历经过程，可以分别计算：均值、均方值、峭度方差 均值dt t x T T T x )(1 lim ?∞ →= μ 描述振动的稳定分量 均方值dt t x T T T x )(1 22 lim ?∞ →= ψ 描述振动的的能量 歪度dt t x T T T x )(1 3lim ?∞ →= α 峭度dt t x T T T x )(1 4lim ?∞ →= β 反映信号中大幅值成分的影响 方差2 220 2 ])([1 lim x x x T T x dt t x T μψμσ-=-=?∞ → 描述振动的波动 分量 15. 互相关函数 ?+= ∞ →T T y x dt t y t x T R 0 )()(1 )(lim ττ不同两个点不同时间函数乘积
机械故障诊断考试--题库 （部分内容可变为填空题） 第一章： 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答：1）早期故障期 阶段特点：开始故障率高，随着运转时间的增加，故障率很快减小，且恒定。 早期故障率高的原因在于：设计疏忽，制造、安装的缺陷，操作使用差错。 2）偶发故障期 阶段特点：故障率恒定且最低，为产品的最佳工作期。 故障原因：主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3）耗损故障期 阶段特点：故障率再度快速上升。 故障原因：零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 2、根据机械故障诊断测试手段的不同，机械故障诊断的方法有哪些？ 答：1′直接观察法－传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法，并一直沿用到现在，在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法－机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明，振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验－无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法（污染诊断法 5′机器性能参数测定法－机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。 答：1o事后维修 特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。 2o预防维修（定期维修） 在规定时间基础上执行的周期性维修 3o预知维修 在状态监测的基础上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规 模。预知维修既避免了“过剩维修”，又防止了“维修不足”；既减少了 材料消耗和维修工作量，又避免了因修理不当而引起的人为故障，从而 保证了设备的可靠性和使用有效性。 第二章： 1、什么是故障机理？ 答：机械故障的内因，即导致故障的物理、化学或机械过程，称为故障机理。 2、什么是机械的可靠性？机械可靠性的数量指标有哪两个？他们之间互为什么关系？
铲运机安全技术操作规程(通 用版) The safety operation regulations are the guiding documents for the safe operation of the post. It stipulates the specific details of the safe operation methods of the post. ( 操作规程) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改
铲运机安全技术操作规程(通用版) 1.施工现场应符合国家安全、卫生、防火的要求，一切附属设施、机械装置、运输道路、供电线路和其它暂设工程等，都需要在施工组织设计场区规划中详细规定。 2.施工现场内的井、坑必须设临时固定盖板封闭；悬崖、陡坎必须设防护栏。 3.施工现场要有交通指示标志，危险地区应悬挂“危险”或“禁止通行”的标牌，夜间须设红灯示警。凡在繁华街道、人行通道、运输频繁地点或有碍施工的高压输电线路附近的施工现场，都必须搭设隔绝防护架或防护棚。 4.施工现场内交通运输道路，应保持畅通和设足够的照明。载重汽车的弯道半径，一般不少于15m；特殊情况不少于10m；在运输频繁和施工交叉的地点，必须设临时交通指挥员。
5.施工现场内敷设轻便铁路时，轨道应该平坦，坡度不能大于百分之二。车辆必须有灵敏可靠的制动闸，轨道终点应向上弯曲，并设车档。 6.施工现场内根据地理条件应设适当排水沟；通过运输道路的沟渠，必须搭设确保安全的桥涵。 7.一切材料、构件的堆放必须平整稳固。大型预制板叠放不超六块，一般预制板不超八块，根据平面布置，应放在不妨碍交通和吊装安全的地方。残渣、废料、积雪应及时清除。 8.易燃易爆材料和有毒物品，必须存放在符合规定的专用仓库内，保持通风良好，严禁烟火。并设专人负责保管，严格发放，领用。 9.施工现场，应做到文明施工，工完场清，有区城划分，分工负责，随时清除积水、积雪和残渣废料。 10.施现现场应设明显安全警句条符或醒目的示意画板，以告诫和提醒人人重视安全生产，如“安安全全上班，高高兴兴下班”、“违章作业等于自杀，违章指挥等于无意杀人”等。
工件位置检测方法 02010220 苏冠明工件位置的测定分为接触性和非接触性的测量方法两种。老师所要求的是非接触式的检测位置。非接触式传感器电感式传感器中的电涡流式传感器，磁电式传感器中的磁阻式传感器、霍尔式传感器、感应同步器，光电式传感器，特殊传感器中的微波传感器均为非接触式传感器。 各个非接触式传感器具体为 一电涡流式传感器 根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中，在磁场中作切割磁力运动时，导体内将产生呈漩涡状的感应电流，此现象叫电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表而温度、速度、应力及材料损伤等进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高和频率响应宽等特点，应用极其广泛。 如图所示为电涡流式转速传感器工作原理图。在软磁材料制成的输入轴上加工一键槽，在距输入表面4I处设置电涡流传感器，输入轴与被测旋转轴相连。当被测旋转轴转动时，输出轴的距离发生(吨tAd)的变化。由于电涡流效应，这种变化将导致振荡回路的品质因数变化，使传感器线圈电感随AJ的变化也发生变化，它将直接影响振荡器的电压幅值和振荡频率。出此，随着输入轴的旋转，从振荡器输出的信号中包含有与转数成正比的脉冲频率信号。该信号由检波器检出电压幅值的变化量，然后经整形电路输出脉冲频率信号，该信号经电路处理便可得到被测转速。 这种转速传感器可实现非接触式测量，抗污染能力很强，可安装在旋转轴附近长期对被测转速进行监视。最高测量转速可达600 000r／min。 二霍尔式传感器 霍尔式传感器也是一种磁电式传感器，它是利用霍尔元件基于霍尔效府原理而将被测量转换成电动势输出的一种传感器。由于霍尔元件在静止状态下具有感受磁场的独特能力，并且具有结构简单、休积小、噪声小、频率范围宽(从直流到微波)、动态范围大(输出电势变化范围可达1000：1)以及寿命长等特点，因此获得了广泛应用。 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
河海大学物联网工程学院 在线监测与故障诊断 学习报告 授课班号 专业 学号 学生姓名 指导教师
目录 一：在线监测 1.1 相关概念 (3) 1.2 在线监测系统的构成 (4) 1.3 在线监测系统的分类 (5) 二：故障诊断 2.1 相关概念 (5) 2.2 故障诊断系统的分类 (6) 2.3 故障诊断技术的发展历程 (7) 2.4 常用的故障诊断算法 (7) 三：相关应用及其未来展望 (10)
一：在线监测 1.1 相关概念 1.1.1 状态监测 对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化征兆，或对异常情况进行追踪，预测其劣化趋势，确定其劣化及磨损程度等，这种活动就称为状态监测（Condition Monitoring）。状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信息，以便事前采取针对性措施控制和防止故障地发生，从而减少故障停机时间与停机损失，降低维修费用和提高设备有效利用率。 对于在使用状态下的设备进行不停机或在线监测，能够确切掌握设备的实际特性有助于判定需要修复或更换的零部件和元器件，充分利用设备和零件的潜力，避免过剩维修，节约维修费用，减少停机损失。特别是对自动线、程式、流水式生产线或复杂的关键设备来说，意义更为突出。 1.1.2 设备状态监测的分类 设备状态监测按其监测的对象和状态量划分，可分为两方面的监测： ①机器设备的状态监测。指监测设备的运行状态，如监测设备的振动、温度、油压、油 质劣化、泄漏等情况。 ②生产过程的状态监测。指监测由几个因素构成的生产过程的状态，如监测产品质量、 流量、成分、温度或工艺参数量等。 上述两方面的状态监测是相互关联的。例如生产过程发生异常，将会发现设备的异常或导致设备的故障；反之，往往由于设备运行状态发生异常，出现生产过程的异常。 设备状态监测按监测手段划分，可分为两类型的监测： ①主观型状态监测。即由设备维修或检测人员凭感官感觉和技术经验对设备的技术状态进行检查和判断。这是目前在设备状态监测中使用较为普及的一种监测方法。由于这种方法依靠的是人的主观感觉和经验、技能，要准确的做出判断难度较大，因此必须重视对检测维修人员进行技术培训，编制各种检查指导书，绘制不同状态比较图，以提高主观检测的可靠程度。
智能状态监测与故障诊断 测控一班 高青春 20091398
第一章 绪论 在现代化的机械设备的生产和发展中，滚动轴承占很大的地位，同时它的故障诊断与监测技术也随着不断地发展，国内外学者对轴承的故障诊断做了大量的研究工作，各种方法与技巧不断产生、发展和完善，应用领域不断扩大，诊断精度也不断提高。时至今日，故障诊断技术己成为一门独立的跨学科的综合信息处理技术，它以可靠性理论、信息论、控制论、系统论为理论基础，以现代测试仪器和计算机为技术手段，总的来说，轴承故障诊断的发展经历了以下几个阶段：第一段：利用通用的频谱分析仪诊断轴承故障。第二阶段：利用冲击脉冲技术诊断轴承故障。第三阶段：利用共振解调技术诊断轴承故障。第四阶段：以计算机为中心的故障诊断。 国外的滚动轴承的故障诊断与监测技术要先于中国，而且这项技术的发展趋势啊已经趋向智能化状态，因为它机械化迅速，技术和设备都比较先进些，目前的技术也比较完善。但是总体来看，这其中的距离在不断拉近，我们相信不久的将来，中国也会使机械完善大国，也会完善和提高技术的精密度和准确度。【2】【3】
1.1轴承监测与故障诊断的意义 滚动轴承是机械各类旋转机械中最常用的通用零件部件之一，也是旋转机械易损件之一，在机械生产中的作用不可取代，据统计旋转机械的故障有30%是由轴承故障引起的,它的好坏对机器的工作状态影响极大,轴承的缺陷会导致机器剧烈振动和产生噪音,甚至会引起设备的损坏,因此,对重要用途的轴承进行状态监测与故障诊断是非常必要的【3】而且，可以生产系统的安全稳定运行和提高产品质量的重要手段和关键技术，在连续生产系统中，如果某台设备因故障而不能继续工作，往往会影响全厂的生产系正常统运行，从而会造成巨大的经济损失，甚至可能导致机毁人亡的严重后果。未达到设计寿命而出现故障的轴承没有被及时的发现，直到定期维修时才被拆下来报废，使得机器在轴承出现故障后和报废前这段时间内工作精度降低，或者未到维修时间就出现严重故障，导致整部机器陷于瘫痪状态。因此，进行滚动轴承工作状态及故障的早期检测与故障诊断，对于设备安全平稳运行具有重要的实际意义。【14】 1.2滚动轴承故障的分类: 滚动轴承的故障多种多样，有生产过程中产生的也有使用过程中后天造成一系列故障，其失效形式有： 1.2.1疲劳剥落: 指滚动体或滚道表剥落或脱皮在表面上,形成不规则 凹坑等甚至会一定深度下形成能裂纹，继扩展到接触表面发生剥落坑，最后大面积剥落，造成失效。【12】
安全规程 一、准备工作 （1）检查工作面的安全隐患和道路的平整情况，有问题及时处理。 （2）检查液压系统油箱的油面，不能低于油标。 （3）检查各润滑点的润滑情况是否良好。 （4）检查刹车油、轮胎气压是否足够，轮辋是否松动。 （5）检查电缆固定处是否牢靠，接地线是否完好。 二、开车操作 （1）检查各操作手柄是否在正常位置上，确定无误后方可合上主开关； （2）接通电源后，一定要通知铲运机周围人员撤至安全地带，然后再启动铲运机； （3）启动后检查仪表读数是否正常，各部位有无不正常的声响，制动是否可靠，液压系统是否漏油等。 （4）小心驾驶，尤其在道路狭窄地段或急转弯地段应缓慢低速行驶，严禁铲运机碰撞两旁支柱或边帮。 （5）在整个铲装过程中，要合理使用铲斗操纵杆和加速机构，使所有轮胎都在运行中，防止打滑或空转。 （6）铲运机后退时，应避免机身轴线与排出的拖曳电缆夹角小于90℃，前进时，应保证滚筒上的剩余电缆有3圈以上，以防止损坏电缆或拉脱滑环装置。 （7）上坡或下坡时铲斗端总是指向坡底，在情况危险时，可以放下铲斗来帮助停止铲运机。 （8）遇故障或包扎电缆接口时，先断开主电源，严禁禁电作业。 三、结束操作 （1）将铲运机停在无松石、无滴水、无天井跨塌、无爆破作业砸坏等情况发生的安全处。 （2）将各操纵杆复位，动臂放到底，铲斗下翻并接触地面。 （3）将停车闭锁放到锁定位置。 （4）断开车上电源开关及主电源开关。将铲运机停在平地上，若停在斜坡上，须用三角木
或石块将车轮楔住。 （5）拖动铲运机，在正常的拖挂或拉杆之外要加用安全链条或钢丝绳索，长距离牵引时，必须断开驱动系统。 主动式铲运机接地比压小，能实现原地转向。在气候恶劣、场地狭窄、地质状况差的泥泞和沼泽地带，能实现全天候、连续、高效作业，具备良好的可靠性和适应性。机器利用铲削土壤，并将碎土装入铲斗进行运送和卸土整平，一台主动式铲运机在单位时间内相当于一台挖机、一台推土机和两台装载车共同的作业量。 大型土石方转移的最佳机械，集运土、铲土、松土、推土、卸土于一体的多功能铲运机，铲运的距离在2000米以内。能够广泛用于建筑施工、机场修建、矿山开采、水利水电等。 主动式多功能履带铲运机是其全称，它采用先进的电控、动力传动系统、电液控制的变速操纵系统，电液控制转向制动系统和自动卸荷液压先导控制系统等，整机性能优越，操纵轻松；超强结构设计的车架，适用于重载工程作业；全液压的湿式转向制动系统，使机器工作时更加灵活、高效；特殊设计的驾驶室，布局合理、视野开阔、操作舒适。 四、运作程序 一人一机四步操作： 松土——装载——运输——倾倒 1、松土 铲斗设低至理想深度，并铲起待运土方。 2、装载 铲斗靠前进装置装载土方，根据机器的不同尺寸，铲运距离可为25-40 米。此过程花时24-40秒。 3、运输 装满土方的铲斗上抬。机器以20公里的时速驶往土方倾倒的地点。 4、倾倒 土方通过液压后壁从铲斗中推出倒空，其堆放方式有如下几种： 1）铺展作业
旋转机械故障诊断研究 摘要：对设备的故障诊断，实际上自有工业生产以来就已存在。早期人们依据对设备的触摸，对声音、振动等状态特征的感受，凭借工人的经验，判断某些故障的存在，并提出修复的措施。随着信息处理技术的飞速发展，机械状态的诊断方法也得到了不断丰富，单一参数阈值比较的机器监测方法正开始向全息化、智能化监测方法过渡，监测手段也从依靠人的感官和简单仪器向精密电子仪器以及以计算机为核心的监测系统发展。 关键词：旋转机械转子系统故障机理及诊断信号处理
目录 一、旋转机械故障诊断的基本知识 (3) （一）旋转机械故障诊断的意义及发展概况 (3) 1、旋转机械故障诊断的定义 (3) 2、旋转机械故障诊断的意义 (3) 3、旋转机械故障诊断的发展概况 (3) （二）转子振动的基本概念 (4) 1、机械振动 (4) 2、频率 (4) 3、振幅 (4) 4、振动烈度 (5) 5、相位和相位差 (5) 6、涡动和进动 (6) 7、临界转速 (6) 8、油膜涡动、油膜振荡 (7) 二、转子系统的故障机理及诊断 (7) （一）转子不平衡的故障机理及诊断方法 (7) 1、振动机理 (7) 2、诊断方法 (8) （二）转子不对中的故障机理及诊断方法 (8) 1、振动机理 (9) 2、诊断方法 (9) （三）转子摩擦的故障机理及诊断方法 (10) 1、转子与静止件径向摩擦的振动机理 (10) 2、转子与静止件轴向摩擦的振动机理 (11) 3、诊断方法 (11) （四）转子油膜涡动和油膜振荡的故障机理及诊断方法 (11) 1、振动机理 (11) 2、油膜涡动的诊断方法 (12)
3、油膜振荡的诊断方法 (12) （五）转子弯曲的故障机理及诊断方法 (13) 1、振动机理 (13) 2、诊断方法 (13) （六）转子支承系统联接松动的故障机理及诊断方法 (13) 1、振动机理 (14) 2、诊断方法 (14) （七）转轴具有横向裂纹的故障机理及诊断方法 (14) 1、振动机理 (14) 2、诊断方法 (15)
机械故障诊断 绪论：机械设备状态监测与故障诊断：是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映；通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需要采取的必要对策的一门技术。主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面。机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域，也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分，机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位。 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足可靠性、可用性、维修性、经济性、安全性要求中，扮演着越来越重要的角色。机械故障的诊断的意义当然是不可忽略的。第一，有利于提高设备管理水平，“ 管好、用好、修好”设备，不仅是保证简单再生产的必要条件，而且能提高企业经济效益，推动国民经济持续、稳定、协调地发展。机械设备状态监测与故障诊断是提高设备管理水平的一个重要组成部分；第二，避免重大事故发生，减少事故危害性，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度越来越高。但是，当设备出现故障时所带来的影响程度也明显增大，有时不仅仅是造成巨大的经济损失，往往还会带来灾难性的事故，发展机械设备状态监测与故障诊断技术，并进行有效、合理的实施，可以掌握设备的状态变化规律及发展趋势，
防止事故于未然，将事故消灭在萌芽；第三，宏观上实施故障诊断能带来经济效益。 机械设备的发展也是从最初最原始的方法到至今的高端迈进。第一阶段：19世纪工业革命到20世纪初，低的生产力水平，事后维修方式；第二阶段：20世纪初到20世纪50年代，规模化生产方式—定期维修—设备诊断技术孕育，由听、摸、闻、看到初步的设备诊断仪器；第三阶段：20世纪60—70年代，大规模生产方式—状态维修—设备诊断技术形成；第四阶段：20世纪80—目前，柔性生产方式—风险管理—智能化设备诊断技术，设备诊断相关信息的集成化、智能化、网络化利用。①第二次世界大战中，认识到这种技术的重要性； ②第二次世界大战后，因对应技术未发展而发展不快；③60年代后，电子技术、计算机技术发展、1965年FFT方法和对应的数字信号处理和分析技术的发展为设备诊断技术奠定了技术基础。 机械设备状态监测与故障诊断是一门正在不断完善和发展的交叉型学科，是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术，是机械学科领域的研究热点之一。故障诊断学科需解决的重要问题，故障特征信息提取和故障分类、识别的新理论及新方法研究，复杂故障产生机理及模型的深入研究，故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网络化远程诊断系统，而机械故障诊断学的学科范畴也是将多数学科融合一起的一个综合学科。他包括了机械工程，建模技术（CAD、CAE、坐标反求、图像处理），分析技术，测量技术，结构强度，参数辨识，信号处理分析，故障诊断应用力学等等学科。
铲运机安全技术操作规程(新 版) The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：YK-AQ-0864
铲运机安全技术操作规程(新版) 1.施工现场应符合国家安全、卫生、防火的要求，一切附属设施、机械装置、运输道路、供电线路和其它暂设工程等，都需要在施工组织设计场区规划中详细规定。 2.施工现场内的井、坑必须设临时固定盖板封闭；悬崖、陡坎必须设防护栏。 3.施工现场要有交通指示标志，危险地区应悬挂“危险”或“禁止通行”的标牌，夜间须设红灯示警。凡在繁华街道、人行通道、运输频繁地点或有碍施工的高压输电线路附近的施工现场，都必须搭设隔绝防护架或防护棚。 4.施工现场内交通运输道路，应保持畅通和设足够的照明。载重汽车的弯道半径，一般不少于15m；特殊情况不少于10m；在运输频繁和施工交叉的地点，必须设临时交通指挥员。
5.施工现场内敷设轻便铁路时，轨道应该平坦，坡度不能大于百分之二。车辆必须有灵敏可靠的制动闸，轨道终点应向上弯曲，并设车档。 6.施工现场内根据地理条件应设适当排水沟；通过运输道路的沟渠，必须搭设确保安全的桥涵。 7.一切材料、构件的堆放必须平整稳固。大型预制板叠放不超六块，一般预制板不超八块，根据平面布置，应放在不妨碍交通和吊装安全的地方。残渣、废料、积雪应及时清除。 8.易燃易爆材料和有毒物品，必须存放在符合规定的专用仓库内，保持通风良好，严禁烟火。并设专人负责保管，严格发放，领用。 9.施工现场，应做到文明施工，工完场清，有区城划分，分工负责，随时清除积水、积雪和残渣废料。 10.施现现场应设明显安全警句条符或醒目的示意画板，以告诫和提醒人人重视安全生产，如“安安全全上班，高高兴兴下班”、“违章作业等于自杀，违章指挥等于无意杀人”等。
基于噪声分析的机械故障诊断方法研究 摘要 基于噪声分析的机械故障诊断方法可以非接触地获得机械信号，适用于众多不便于使用振动传感器的场合，如某些高温、高腐蚀环境，是一种常用而有效地故障诊断方法。但在实际应用中，由于不相干噪声和环境噪声的影响，我们需要的待测信号往往被淹没在这些混合噪声中，信号的信噪比较低。 盲源分离作为数字信号处理领域的新兴技术，能利用观测信号恢复或提取独立的各个机械信号，在通讯、雷达信号处理、图像处理等众多领域具有重要的实用价值及发展前景，已经成为神经网络学界和信号处理学界的热点研究课题之一。 本文分析总结了盲源分离技术的相关研究现状，对盲源分离的原理、算法、相关应用作了探讨和研究。并就汽轮机噪声问题运用了盲源分离技术进行机械故障诊断，试验表明，该方法能将我们需要的故障信号从混合信号中分离出来，成功实现汽轮机部件的故障诊断。 关键词：声信号，机械故障诊断，独立分量分析 Investigation of Mechanical Fault Diagnosis Based on Noise Analysis Abstract You can obtain a non-contact method of mechanical fault diagnosis based on noise analysis of mechanical signals , not suitable for many occasions to facilitate the use of vibration sensors , such as certain high temperature , highly corrosive environment , is a common and effective fault diagnosis method . However, in practice , the effects of noise and extraneous ambient noise , the signal under test often need to be submerged in the mixed noise , lower signal to noise ratio . Blind source separation as an emerging field of digital signal processing technology to take advantage of the observed signal recovery or extraction of various mechanical signals independently in many communications, radar signal processing , image processing has important practical value and development prospects , has become a neural network one of the hot research topic in academic circles and signal processing . In this paper summarizes the research status of blind source separation techniques , the principles of blind source separation algorithms, related applications and research were discussed . Turbine noise problems and to use the blind source separation techniques for mechanical fault diagnosis, tests showed that the method we need fault signal can be separated from the mixed signal , fault diagnosis of steam turbine components successfully . Key Words：Mechanical Fault Diagnosis，Independent Component Analysis
状态监测与故障诊断的基本图谱 一、常规图谱 常规图谱又称稳态图谱，是在转速相对稳定、没有大幅度变化情况下的有关图谱，因此其不含开停车信息。 1. 机组总貌图 机组总貌图显示了机组的总貌，可了解机型、转子支撑方式、轴承位置、运行转速等，主要是查看探头的位置及位号。 2. 单值棒图 较为形象、直观地显示实时振动值，并可知低报、高报报警值及转速。 3. 多值棒图 多值棒图显示实时通频值及各主要振动分量的振动值，可大致了解机组运行是否正常。 正常运转状态下的多值棒图通常是：一倍频最大、且与通频相差不大，二倍频小于一倍频的一半，0.5倍频微量或无，可选频段很小，残余量不大。 其中： （1）通频值～即总振动值，为各频率振动分量相互矢量迭加后的总和。 （2）一倍频～为转子实际运行转速n下的频率f，又称工频、基频、转频， f = n／60 [Hz]；转子动不平衡及轴弯曲、轴承不良（偏心）、热态对中不良、支承刚度异常、在临界转速区运行、电机气隙偏心等，都会引起一倍频振动分量的增大，发生概率依次降低。 （3）二倍频～二倍工频，转子热态不对中、裂纹、松动、水平方向上支承刚度过差等，都会引起二倍频振动分量增大，绝大多数是轴系不对中。 （4）0.5倍频～0.5倍工频，又称半频，油膜涡动会引起该频率段增大，轴承工作不良也会引起该段频率增大；旋转失速、摩擦也都有可能。 （5）可选频段～由用户根据机组常见故障自己定义的频段，一般可选择(0.4~0 .6)倍工频或(0.3~0 .8)倍工频，用来监测是否发生亚异步振动，如油膜涡动、旋转失速、密封流体激振、进汽（气）脉动、摩擦、松动等。主要是轴承因紧力、接触、摇摆、油档及油温等问题引起的油膜失稳、摩擦、旋转失速、进汽脉动。 （6）残余量～除上述频率成分外，剩余频率成分振动分量的总和，该部分振值高时，转子有可能发生摩擦、高频气流脉动等。 4. 波形图 波形图显示了振动位移与时间的关系，又称幅值时域图。 波形图显示了振幅、周期（即频率）、相位，特别是波形的形状和状态。 图中：① 振幅为正峰与负峰之间的位移量，比较各周期对应的峰高，即可知振幅值是否稳定；② 二个亮点之间为一个旋转周期，波形图的周期数可以选取，想了解波形重复性