状态监测和故障诊断(绪论)ppt课件

施工机械故障检测与诊断，1、在设备运行或基本不拆除的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，确定故障的位置和原因，并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。2、机械故障诊断是一种了解和掌握机器运行过程中的状态，判断其整体或局部正常或异常，早期检测故障及其原因，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。3、2.1故障的含义和类型1故障的含义机械设备失去或减少其规定的功能，并且在运行期间不能继续运行。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)永久性故障可根据故障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)复合性故障可分为：1)功能性故障，2)潜在性故障可分为：1)人为故障，2)自然故障，4)由故障引起的后果：1)致命性故障，2)严重故障，3)一般故障，4)轻微故障通常由几种类型组合而成危险故障等的磨损。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。5、4、配置先进的检验、检测和监控设备，实时监控重要设备和部件，定期分析、准确掌握设备故障信息和征兆。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)，工作量(2)，工作环境(3)，设备维护和操作技术，退货，6，3，简单诊断和精确诊断，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。7.状态监测和故障诊断过程，8。状态监测和故障诊断的作用，监测和保护监测机器的工作状态。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，维修前对设备进行故障诊断。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。10、检修系统后，设备运行要再次坏修。没有必要计划。对某些设备来说，更换比修理便宜。意外停产造成的生产损失。可能导致设备的二次损坏，甚至灾难性事故11、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。12、预测维护系统，系统地检查和测试设备以确定其健康状态，并且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，13，比较不同系统的维护费用，大型钢铁企业，14，维护费用多少？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，700兆瓦的三峡2号水轮发电机组损失400万元，16。先进的维护系统确保了机器的准确性，提高了产品质量，减少了意外停机造成的生产损失，并防止了事故的发生。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。17，5。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。18、分析技术，可用于机械状态监测和故障诊断，信号振动诊断，油样分析，温度监测和无损检测探伤为主，辅以其他技术或方法。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。，19，仪器分类：便携式振动仪数据采集器拨号式监控系统计算机化监控系统，监控和诊断仪器的分类和选择，仪器选择的原则：生产中监控对象的状态，生产规模和预期产量，投资设备管理人员的水平和素质，20，监控和诊断仪器的分类和选择，21，振动仪的概要和原理框图，22，振动仪，23，传感器，数据采集器，计算机和外部设备， 数据采集器24、25、数据采集器26、数据采集器工作流程、27、典型刻度盘式监控系统、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、28、29、30、31、32、典型刻度盘式监控系统、离心压缩机监控系统、33、计算机监控系统框图、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。34、35，汽轮发电机组监控系统框图，36、37、38、39，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，41，42，6，精密诊断方法，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，43，最常见的精密诊断方法，频谱分析，每个故障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。44、旋转机械常见故障的频率特性、强迫振动型故障、自激振动型故障、R:旋转频率、45、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。46，转子不平衡类型，47，转子错位故障频谱，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。48、转子失准类型、校正失准E=0、=0、平行失准E0、=0、角度失准E=0、0、综合失准e0,0,49、不同耦合条件、耦合类型失准类型振动特性刚性耦合平行失准具有2X分量角度失准轴向振动1X分量较大轴向振动较大，具有2X和更高谐波的齿耦合的径向振动可能为2X、3X、4X耦合两侧的振动相位通常相反。膜片联轴器有nX组件(n是螺钉的数量)，50。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。51岁。松动故障引起的间歇性谐波量，频率分量如0.5X、1.5X、2.5X、3.5X.出现在未松动时的频谱中，52，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与外环碰撞频率保持架与内环碰撞频率，53，滚动轴承故障频谱，轴承各部分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。54、电机、离心泵、频谱特性机齿轮箱上罗拉下罗拉输入轴57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58趋势分析通过频率值趋势分析简单而容易地发现早期故障频谱趋势分析可以发现齿轮轴承等早期故障并能迅速地确定故障位置59通过频率值趋势分析60确定报警值和危险值的方法根据相应的国际标准国家标准行业标准等的绝对方法。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。61，传递振动标准示例(轴承振动)ISO2372，ISO3945，振动强度：振动速度测量频率范围有效值10 1000赫兹，第一类：小型机械示例15kW或以下电机第二类：中型机械示例15 75 kW或以下电机第三类