第1章――机械设备状态监测和故障诊断技术PPT课件

格式：ppt
大小：9.17 MB
文档页数：103

下载文档原格式

状态监测与故障诊断PPT培训课件

(0~40)×R (0~1.2)×R (1.5~3.5)×R (3.5~15)×R (15~40)×R 叶片数×R 40×R ~20kHz
8.8 mm/s pk 7.6 mm/s pk 6.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 2.5 mm/s pk 3.0 g pk
R的错误与传感器有关的，与传感器相关问题大都来自于不正确的安装方式。要做的第一件事是检查频谱中是否有峰值出现，不仅是与电气有关的峰值（在行频及其倍数处），还要确保存在与机器状态相关的信息
3、测试环境的修正
测试设备运行要稳定
分析测试点要正确
4、识别运动速度频率处的峰值
1.提高设备运行的可靠性 2.减少设备故障导致的维修费用 3.提高产品的质量
常用的设备维护体制
1.故障后维修
故障后维修是指允许设备运行到故障损坏为止，而不预先采取措施。它也被称为事后维修。其维修理念是:任其损坏。
常用的设备维护体制
2.计划维修
计划维修是指按企业的维修计划进行的维修其维修理念是：
设备为何发生故障
据统计，工业现场的轴承仅有10%达到设计寿命 (1) 40%由于润滑不良造成失效
(2) 30%由于不对中等装配原因引起故障 (3) 20%是由于过载使用或制造上的原因导致故障
设备为何发生故障
设备故障产生的原因 ❖ 设计、制造 ❖ 安装的原因 ❖ 维护方法的不当 ❖ 超负荷使用
设备维护的重要性
振动 ②H 0.07 0.05 0.07 0.07
烈度
cm/s ③H 0.06 0.07 0.14 0.05
CD
④H 0.07 0.06 0.17 0.07
C泵的振动超过同类诸泵的

机械故障诊断学ppt课件

机械故障诊断学
第一章概述
• §1.1 什么是机械故障诊断技术
故障：是机械达不到规定和要求功能的状态，也可称为失效。
故障诊断技术：建立在能量耗散原理基础之上的。
实质上就是一种给机器“ 看病” 的技术。包含“监测”和 “ 诊断”两层意思。
①监测：对机器的某些特征参数（如振动、噪声和温度等）进行测取，将测定值与规定的正常值进行比较，判别机器是否工作正常；若对机器进行定期定期或连续监测，还可获得机器状态的趋势性规律，得到机器剩余寿命估计，实现状态预测和预报。对机器健康状况的初级诊断，又称简易诊断。
§1.3 监测与诊断技术种类
• ①按监测信息与诊断对象的关系分：
直接诊断根据诊断对象本身的信息变化，直接判断诊断对象状态。
如根据轴承间隙、齿轮齿面的磨损、轴的疲劳裂纹和变形量，直接判断它们的状态。其优点在于诊断可靠性高，缺点为实施受到设备结构和条件的限制，通常需停机，拆卸零部件。
间接诊断通过监测运行中的设备的温度、声音、振动等二次信息的
• ②按诊断时间分：定期诊断每隔一段时间如一周、一月或数月，对运行中的设备进行
一次检测诊断，也叫巡回检测诊断。
连续诊断采用现代化仪表和计算机信息处理系统对设备的状态进行
连续不断的监测诊断。
二者的选择取决于设备的关键程度和设备性能劣化速度等因素。
机械故障诊断学
第一章概述
• ③按诊断环境分：在线诊断指不离开现场，对运行中的设备用传感器采集信息后，直
机械故障诊断学
第一章概述
• 美国：1967年成立美国机械故障预防小组，在航空、航天、军事、核能等尖端部门目前处于领先地位。
• 英国：70年代初成立机器保健与状态监测协会，在摩擦、磨损、汽车、飞机发动机监测与诊断具有领先地位。

机械故障诊断学 ppt课件

2、能及时地、正确地对各种异常状态或故障状态作出诊断，预防或消除故障，对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障损失降低到最低水平；
3、通过检测监视故障分析性能评估等，为设备结构修改优化设计合理制造及生产过程提供数据和信息。
ppt课件
27
机械故障诊断学的研究研究范畴
简单而言，设备故障是指“设备功能失常”，也就是设备不能达到预期的工作状态，无法满足应有的性能、功能。
功能失效，机械设备基本功能不能保证；
设备偏离正常功能
ppt课件
4
故障诊断的基础是建立在能量耗散原理上的。所有设备的作用都是能量转换与传递，设备状态愈好，转换与传递过程中的附加能量损耗愈小。例如机械设备，其传递的能量是以力、速度两个主要物理参数来表征，附加能量损耗主要通过温度及振动参数表现。随着设备劣化程度加大，附加能量损耗也增大。因此，监测附加能量损耗的变化，可以了解设备劣化程度。
最低的阶段。机器处良好
R
状态。
黄区(Y)——包括浴盆曲线Ⅲ
区的初始阶段，故障率已
Y
有抬高的趋势。机器处警
戒状态。
红区(R)——包括浴盆曲线Ⅲ
G
区故障率已大幅度上升的
阶段。机器处严重或危险
状态。
图1-2劣化曲线
ppt课件
11
ppt课件
12
ppt课件
13
所谓技术诊断，从广义而言，就是对系统的运行状态做出判
ppt课件
25
2. 机械故障诊断学的研究目的与研究范畴
研究故障诊断技术目的就是提高设备效率、运行可靠性，延长使用寿
命，降低设备全寿命周期费用；分析故障形成原因，以防患于未然。

机械设备状态监测和故障诊断技术

寿命周期费用(LCC) ＝研制费用＋生产费用＋使用、维修费用＝购置费用＋使用、维修费用推行设备诊断技术和现代维修技术，有助于减少使用、维修费用，从而从整体上降低设备的寿命周期费用
1985年10月29日山西大同第二电厂20万千瓦2号机组因超速诱发轴系强烈振动，轴系断裂为五段，机组严重损坏，直接经济损失达1400万元； 1988年2月12日陕西秦岭电厂20万千瓦5号机组轴系发生突发性强烈振动，轴系断裂为十三段，机组严重损毁，直接经济损失达3000万元；对石化引进30万吨合成氨和40万吨尿素化肥厂中的五大透平压缩机组的初步调查结果表明，仅 1977年和1978年的两年的不完全统计，机械事故就高达一百多次，遭受经济损失约有几个亿
引言
引
言
监测与诊断系统监测与诊断技术发展趋势结束语
学科范畴学科发展意义监测与诊断技术基础
可靠性可用性维修性经济性安全性进行全寿命管理，实行全面质量保证体系制度

机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上
述这些要求中，扮演着越来越重要的角色
2012年4月29日星期日
14
上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室
2012年4月29日星期日
13
上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室
故障诊断的目的
目标：保证设备的安全、可靠和高效、经济运行主要目的：

学科发展意义
引
及时、正确、有效地对设备的各种异常或故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。确保可靠性、安全性和有效性制定合理的监测维修制度，保证设备发挥最大设计能力,同时在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长其服役期及使用寿命，降低设备全寿命周期费用通过检测、分析、性能评估等，为设备修改结构、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息

设备状态监测与故障诊断技术其它物理诊断方法ppt文档

但是，由于材料的塑性变形和裂纹扩展等的不可逆性，声发射也有不可逆性，即认为应力第二次再重复作用时，大多数弹性体不会再产生声发射。因此，必须知道材料的受力历史或者在构件第一次受力时进行声发射诊断。
需要指出的是，声发射探伤的技术关键之一是排除背景噪声的干扰。
第二节温度监测方法
温度与机器设备的运行状态密切相关。如润滑不良造成机件的异常磨损会使相应部位的温度升高——故障征兆；高温也会引发机械设备故障，尤其在夏季运行时更需注意。旋转机械的的轴承、润滑油和带电设备的接头等是需要重点关注温度和温升的部位。
另外，超声波测厚技术也是超声波诊断方法的一种，这一技术已广泛应用于管道壁厚测量。例如，2002年夏天，某化纤公司聚酯生产装置一台热媒加热炉发生热媒加热盘管泄漏，在对漏点进行焊接修补的同时，利用超声波测厚仪对盘管进行壁厚测量，经多点检测得之当时壁厚范围约在3.5～4mm（原始壁厚 4mm），提供了该热媒加热炉继续使用的参考依据。
第一节声学监测方法
声级计（传感器）是最基本的噪声测量仪器，通常由输入放大器、计权网络、带通滤波器、输出放大器、检波器和显示装置组成，从表头上可直接读出声压级的分贝（dB）数。
机器设备的噪声是伴随着振动同时产生的。利用声音和噪声的测量与分析进行机器设备监测及诊断的主要方法有下列几种：
（1）通过简易诊断技术的评估法这可以通过人的听觉系统主观判断噪声源的频率和位置，
设备状态监测与故障诊断技术其它物理诊断方法
第一节声学监测方法
一、声音和噪声诊断方法
在设备状态监测和故障诊断中，听碰到的声音一般为噪声，噪声有两类，一类是指一些不规则的、间歇的或随机的声波；另一类是指不希望有的扰动或干扰声音，有时也包括那些在有用频带内任何不需要的干扰。

机械故障的全息诊断原理(屈梁生著)PPT模板

04
8.3.4计算机模拟与遗传算
法优化
10 第9章贝叶斯诊断网络
第9章贝叶斯诊断网络
9.1贝叶斯网络的基本原理 9.2机械故障诊断推理过程的不确定性 9.3贝叶斯网络的拓扑结构 9.4贝叶斯网络的推理计算 9.5一台烟机诊断的实例
11 第10章案例分析
01
10.1烟机启动过程中的油膜涡动现
03
3.3离散傅里叶变换与
泄漏
06
3.6解析信号
第3章傅里叶变换与希尔伯特变换
3.7采样参数和采样方式的选择
第3章傅里叶变换与希尔伯特变换
3.7采样参数和采样方式的选择
3.7.1采样参数选择的三项准则
3.7.2采样方式
05 第4章转频故障的识别
第4章转频故障的识别
4.1转频椭圆的性质 4.2常见转频故障分析
象
04
10.4空分装置的一些故
障
第10章案例分析
02
10.2用三维全息谱分析烟机转子的临时热弯曲
05
10.5一台 300MW汽轮发电机组的故障诊断
过程
03
10.3一台 80MW燃气轮机发电机组的起车过
程
06
10.6一台数控机床主轴的调整与平
衡
12 参考文献
参考文献
13 附录——有关全息谱的MATLAB 程序和现场故障数据
第8章全息动平衡技术
8.1全息动平衡中的几个基本概念
01
8.1.1转频椭圆
02
8.1.2初相点与转子重点
03
8.1.3椭圆运动与等速圆周
运动的转换
04
8.1.4移相椭圆

机械故障诊断技术PPT课件

振动、轴心轨迹、扭矩（非接触式遥测）、压力、温度、转速、电流、电压等信号的在线监测（数据采集，运算、存储、显示、报警及故障诊断）模块化组态图形化的编程语言虚拟仪表显示故障诊断专家系统具有中试基地
9
机械振动及设备故障诊断方向
设备在线监测及故障诊断中试基地
10
机械振动及设备故障诊断方向
机械设备状态监测与故障诊断技
第一章术概述
机械设备状态监测与故障诊断技术是在现代检测技术、识别理论、计算机科学等多学科成就基础上发展起来的一门崭新的综合性横断科学，是医学诊断思想在机械工程中的应用。
设备状态监测的基本任务是运用现代检测技术获取某些最能反映设备运行状态的特征参数并据以判定设备正常或故障。
李友荣教授给学生讲解设备在线监测及故障诊断系11统
虚拟仪表
12
机械振动及设备故障诊断方向
设备在线监测及故障诊断系统故障诊断专家系统
功率谱
包络谱
倒频谱
小波-AR 谱分析
相关分析
概率密度分析
故障诊断系统
小波分析
故障特征参数
趋势分析
打印输出
标准图谱
13
机械振动及设备故障诊断方向
FFT—FS频谱细化技术
FFT:频率分辨率△f为采样频率fs与采样点数N的比值。要△f 小， fs大，则N必更大，使运算速度和分析效率大大降低
FFT—FS：先进行FFT，对感兴趣的频带进行FS处理，可得连续的频谱曲线，频率分辨率△f 不再受采样点数的限制。
14
15
机械振动及设备故障诊断方向
轧机主传动系统故障诊断
2.按诊断的目的、要求和条件
㈠性能诊断和运行诊断㈡定期诊断和连续诊断㈢直接诊断和间接诊断㈣常规诊断和特殊诊断㈤在线诊断和离线诊断㈥简易诊断和精密诊断

机械故障诊断理论与方法(教学1.01)ppt课件

四、机械故障诊断的发展趋势
• 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、新方法 –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
4. 按诊规工况诊断：在机械的正常运行条件下进行的一种故障诊断方式；
(2)特殊工况诊断：对某些机械，需为其创造特殊的工作条件才能对其进行诊断。如动力机组的升降速过程诊断。
二、机械故障诊断及其分类
5. 按功能分
(1) 简易诊断：对机械系统的状态作出相对粗略的判断。一般只回答“正常与否”、“有无故障”等问题，而不分析故障原因、故障部位及故障程度等。又称“状态监测”。 (2) 精密诊断：是在简易诊断基础上更为细致的一种诊断过程，它不仅要回答“正常与否”、“有无故障”的问题，而且还要详细地分析出故障原因、故障部位、故障程度及其发展趋势等一系列的问题。又称“故障诊断”。
(2) 运行诊断：即对服役中的机械系统进行的诊断。
2. 按方式分
(1) 在线监测：就是连续地对服役中的机械系统进行监测，测试传感器及二次仪表等安装在设备现场，随机械系统一起工作。
(2) 巡回检测：就是每隔一定的时间对服役中的机械系统进行检查和诊断；
二、机械故障诊断及其分类
3. 按提取信息的方式分
3. 按其发生的快慢分
(1) 突发性故障：不能靠早期测试探测出来的一类故障。即此类故障是不可预测的，对这类故障只能进行预防
(2) 渐发性故障：故障的发展有一个过程，因而可对其进行预测和监视，如疲劳裂纹的产生和扩展。

设备故障诊断技术.PPT课件

fa—轴的旋转频率；
d— 滚动体直径； D— 轴承的节径；
—接触角
2021/3/12
22
2、滑动轴承
油膜涡动：0.5 fr fr—轴频气隙间振：0.8 fr 磨损严重：0.2 fr—0.9fr
设备故障诊断技术与应用
2021/3/12
1
第一章开展设备故障诊断的重要意义
1、避免恶性事故的发生，保证安全生产
大型往复压缩机、发动机等设备若发生烧瓦、拉缸、阀门损坏等重大事故，损失将在数十万元以上。
2、降低能耗
大型发动机如T815型有8个缸，经常有1—2个缸熄火，燃油多消耗1/8—2/4，即12%—25%，若通过诊断进行及时调整，则可节约燃油10%。
按横坐标的量纲，分为以下几个域：
1）时域指标 3）倒频域指标 5）时延域
2）频域指标 4）幅值域指标 6) 相位域
2021/3/12
15
6、振动的时域诊断法
1）峰值： 2）峰峰值: 3）绝对均值: 4）有效值:
2021/3/12
xp max x(t()) 灵敏性好(点)
xppma x(t)x )(mxi(tn))(
2021/3/12
7
1 硬件系统组成
2021/3/12
8
2 硬件系统的特点
1）12位高精度AD卡，主频高达330K，16通道，分析精度高。 2）外挂式设计，形式灵活，使计算机与诊断仪
主机能够独立使用，保证软件系统能够长久升级； 3）数据采集量大，数据直接进入笔记本型计算机，
无须二次数据传递，操作简便； 4）模块化设计，前端、主控、通讯电路自成体系，
2021/3/12
19
三、诊断注水泵、往复泵的轴承、轴等部件离心泵振动测点布置图

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

维修方式
改善维修(CM)
预防维修(PM)
事后维修(BM)
改装、改进 (型)、重新设计、变更式样
视情维修给定计划、制定界限值、有缺陷和需要时
状态维修以状态为基础、基于统计分析、信号处理、趋势分析
定期维修以时间为基础、长期计划、定期
性能严重劣化或故障停机时导致的非计划维修
上海工程技术大学机械工程学院
正向逻辑：故障反映
S 症状辑关系简单映射、加权相关、规则相关、置信因子、...
诊断理论与方法
统计识别，模糊逻辑，灰色理论，神经网络，...
类别磨损、腐蚀、变形、裂纹、不平衡、不对中、松动、渗漏、...
性质与程度暂时、永久、突发、渐发、破坏、非破坏、先天、错用、...
应用力学
* Pow er Spectral D ensity (PSD ), * Correlation, * Fuzzy Logic, * Bispectrum , * H igher-O rder Statics (H O S), * N eural N etw orks (N N ), * W avelet Transform , * Spectral Correlation D ensity (SCD ), * Tim e-Frequency D istribution (TFD ), * Sound Intensity, * N ear-Field A coustic H olographics, * ...
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
6
引言
维修方式归纳起来有三大类，共五种形式：
事后维修(BM, Breakdown Maintenance )
改善维修(CM, Corrective Maintanance )
预防维修(PM, preventive maintenance )－视情维修(CBM, condition-based maintenance )、状态维修(CBM)和计划(定期)维修(TBM,time-based)
络化远程诊断系统
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
10
学科范畴
引言学科范畴学科发展意义监测与诊断技术基础
监测与诊断系统监测与诊断技术发展趋势结束语
学科范畴
机械工程机器
建模技术
测量技术
声音或振动信号
FEM
分析
CAD, CAE 坐标反求图像处理
结构与强度
参数辨识
故障诊断
信号处理技术
* Stability, * Chaos, * Fractal, * ...
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
12
定义
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
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
8
引言
实践证明，机械设备状态监测与故障诊断技术
正在改变着我国传统维修管理的被动局面正在向预防(状态)维修的新方式推进促使设备寿命周期费用最经济和综合效率最高
可见，状态监测与故障诊断技术是开展预防 (状态)维修的重要支撑
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
3
引言
引言学科范畴学科发展意义监测与诊断技术基础
监测与诊断系统监测与诊断技术发展趋势结束语
引言
现代工业生产对机械设备的要求:
可靠性可用性维修性经济性安全性进行全寿命管理，实行全面质量保证体系制度
机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上述这些要求中，扮演着越来越重要的角色
2022/3/23
9
引言
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
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
14
定义 – 监测与诊断的关系
机械设备状态监测与故障诊断既有区别、又有联系，同一学科的两个层次：[简易/精密]
状态监测也称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数(如振动、温度、压力等)来检查设备状态，并根据特征参数值与门限值之间的关系来决定设备的状态
机械设备故障诊断技术
2013年2月27日
标题添加
点击此处输入相关文本内容
前言
点击此处输入相关文本内容
标题添加
点击此处输入相关文本内容
点击此处输入相关文本内容
提纲
引言学科范畴学科发展意义监测与诊断技术基础监测与诊断系统监测与诊断技术发展趋势结束语
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
7
引言
状态监测与故障诊断技术是预防(状态)维修的必要条件
推广和应用设备状态监测与故障诊断技术可以达到如下目的：
保障设备运行安全，防止突发事故保证设备工作精度，提高产品质量实施状态维修(或预防维修)，节约维修费用避免设备事故带来的环境污染及其它危害给企业部门带来较大的间接经济效益
主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
13
定义 – 技术结构关系
在线、离线；定期、连续；...
简易、精密
M 监测
(I)
C 工作状态
正常异常
D 诊断
(II)
表现振动、噪声、温度、压力、转速、扭矩、功率、...
分析参数监测，症状识别，特征提取，...
上海工程技术大学机械工程学院
2022/3/23
5
引言
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
我国已将设备诊断技术、修复技术和润滑技术列为设备管理和维修工作的三项基础技术