年月日教学介绍机械故障诊断的基础知识及原理，故障诊断的研究目的、研究的内目的容范畴；故障诊断与维修性和可靠性的关系等第四章机械设备的故障诊断s4-1故障诊断基础知识一、故障诊断的概念一）定义所谓机械故障诊断就是根据机械设备运行过程中产生的各种信息来判断机械设备是正常运转还是发生了异常现象，也就是识别机器是否发生了故障。其含义是：1、定量地掌握设备状态，如设备的性能参数、零件的应力状态、设备性能教的劣化和零部件损伤的程度等等：2、预测设备的可靠性：3、如果存在异常，则对其原因、部位、危险程度等进行识别和评价，决定维修方法。故障诊断学：是以工程数学、可靠性理论、信息理论为基础，以电子计算机、人工智能为手学段，以机械故障为主要研究内容，研究机器故障机理、机械诊断理论、方法和检测诊断技术的一门综合应用学科。包：机械故障物理、诊断数学和检测技术等三方面的内容故障机理：又称失效理论，是研究机器元件、部件失效机理，即失去功能的物理化学过内程和失效模式。诊断数学：是研究诊断信息的选择、采集、处理和判断的数学原理与方法。检测诊断技术：是诊断理论与方法的一种工程实现，包括检测仪器的研制、无损检测技容术、寿命估计与预报技术和诊断系统等二）故障诊断学的研究目的、研究范畴1、目的：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。2、研究范畴：大型机械设备、自动化系统一般机械系统。故障诊断是进行预知维修及预知管理的基础三）故障诊断的意义1、机械诊断技术是改革维修制度、实行视情维修的必要手段：2、是提高维修效率、监督维修质量的道切需要：3、是提高运行安全可靠性、保证机器安全的有效手段：4、提高设备效率、降低全寿命周期费用。四）机械故障诊断技术的发展1、故障诊断技术的发展历史：20世纪60年代末，美国国家宇航局（NASN）创立机械故障预防小组MFPG（MachineryFaultgroup），英国成立机械保健中心（UK，MechanicalHealthMonitoringpreventionCenter):2、监视诊断技术的现状各个工程领域对故障诊断的敏感程度和需求迫切性并不相同。目前监视诊断技术主要用于连续生产系统或与产品质量有直接关系的关键设备，如汽轮机、高速离心压缩机等。这一领域所采用的监视诊断技术可以概括为三类①以检测仪表为主体的监视装置：Bently序列、Philips序列。②检测仪表配备软硬件分析装置；所用装置主要是谱分析仪。④计算机辅助监视与诊断系统。这种系统主要结构是由传感器、接口装置及计算机组成，可以实时监视和自动诊断，对防止突发性故障有利，是工况监视与故障诊断的主要发展领域。3、机械故障诊断技术的发展趋势：诊断技术的自动化、智能化水平将进一步提高：故障诊断将向多参数综合发展：故障诊断的速度更快，诊断的准确度将进一步提高：互联网将为故障诊断提供源源不断不断的信息
年 月 日 教学 目的 介绍机械故障诊断的基础知识及原理，故障诊断的研究目的、研究的内 容范畴；故障诊断与维修性和可靠性的关系等。 教 学 内 容 第四章 机械设备的故障诊断 §4-1 故障诊断基础知识 一、故障诊断的概念 一）定义 所谓机械故障诊断就是根据机械设备运行过程中产生的各种信息来判断机械设备是 正常运转还是发生了异常现象，也就是识别机器是否发生了故障。 其含义是：1、定量地掌握设备状态，如设备的性能参数、零件的应力状态、设备性能 的劣化和零部件损伤的程度等等；2、预测设备的可靠性；3、如果存在异常，则对其原因、部 位、危险程度等进行识别和评价，决定维修方法。 故障诊断学：是以工程数学、可靠性理论、信息理论为基础，以电子计算机、人工智能为手 段，以机械故障为主要研究内容，研究机器故障机理、机械诊断理论、方法和检测诊断技术的 一门综合应用学科。包括：机械故障物理、诊断数学和检测技术等三方面的内容 故障机理：又称失效理论，是研究机器元件、部件失效机理，即失去功能的物理化学过 程和失效模式。 诊断数学：是研究诊断信息的选择、采集、处理和判断的数学原理与方法。 检测诊断技术：是诊断理论与方法的一种工程实现，包括检测仪器的研制、无损检测技 术、寿命估计与预报技术和诊断系统等。 二）故障诊断学的研究目的、研究范畴 1、目的：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。 2、 研究范畴：大型机械设备、自动化系统一般机械系统。 故障诊断是进行预知维修及预知管理的基础 三）故障诊断的意义 1、机械诊断技术是改革维修制度、实行视情维修的必要手段；2、是提高维修效率、监督维修 质量的迫切需要；3、是提高运行安全可靠性、保证机器安全的有效手段；4、提高设备效率、 降低全寿命周期费用。 四）机械故障诊断技术的发展 1、故障诊断技术的发展历史： 20 世纪 60 年代末，美国国家宇航局（NASN）创立机械故障预防小组 MFPG（Machinery Fault prevention group ）， 英 国 成 立 机 械 保 健 中 心 (UK, Mechanical Health Monitoring Center）; 2、监视诊断技术的现状： 各个工程领域对故障诊断的敏感程度和需求迫切性并不相同。目前监视诊断技术主要用于 连续生产系统或与产品质量有直接关系的关键设备，如汽轮机、高速离心压缩机等。这一领域 所采用的监视诊断技术可以概括为三类○1 以检测仪表为主体的监视装置；Bently 序列、 Philips 序列。○2 检测仪表配备软硬件分析装置；所用装置主要是蘋谱分析仪。○3 计算机辅助 监视与诊断系统。这种系统主要结构是由传感器、接口装置及计算机组成，可以实时监视和自 动诊断，对防止突发性故障有利，是工况监视与故障诊断的主要发展领域。 3、机械故障诊断技术的发展趋势： 诊断技术的自动化、智能化水平将进一步提高；故障诊断将向多参数综合发展；故障诊断 的速度更快，诊断的准确度将进一步提高；互联网将为故障诊断提供源源不断不断的信息
年月日故障诊断技术的原理和任务）机械设备故障技术原理故障诊断是力学的反问题：F机器机械图像传感器鑫图象重点监视-信息处理巡回监视F状态识别诊断决策停机修理内容：监视、识别与预测二）全面诊断的内容1、预计可靠性与寿命：2、预计、评估故障及恶化：3、确定合适的修理时间和方法。三）机械设备故障诊断技术任务1、弄清引起机械设备劣化或故障的主要原因一一应力状况；2、掌握机械设备劣化、故障的部位、程度及原因等情况；3、了解机械设备的性能、强度、效率；4、预测机械设备的可靠性与寿命三、故障诊断技术的方法与分类一）故障诊断方法1、按诊断环境分：离线人工分析、诊断，在线计算机辅助监视诊断2、按检测手段分：振动检测诊断法、噪声检测诊断法、温度检测诊断法、压力检测诊断法、声发射检测诊断法、润滑油或冷却液中金属含量分析诊断法、金相分析诊断法3、按诊断方法原理分：類频域诊断法、时域分析法、统计分析法、信息理论分析法、模式识别法、人工神经网络、专家系统4、按诊断对象分：汽轮机故障诊断、压缩即鼓掌诊断、化工机械故障诊断等二）诊断技术的分类1、功能诊断和运行诊断：2、定期诊断和在线诊断；3、直接诊断和间接诊断；4、常规诊断和特殊诊断；5、简易诊断和精密诊断三）诊断技术的形式：1、机械设备运转中的检测：2、机械设备的停机检测第9页
年 月 日 二、故障诊断技术的原理和任务 一）机械设备故障技术原理 故障诊断是力学的反问题： x y 内容：监视、识别与预测 二）全面诊断的内容 1、预计可靠性与寿命； 2、预计、评估故障及恶化； 3、确定合适的修理时间和方法。 三）机械设备故障诊断技术任务 1、弄清引起机械设备劣化或故障的主要原因——应力状况；2、掌握机械设 备劣化、故障的部位、程度及原因等情况；3、了解机械设备的性能、强度、效 率；4、预测机械设备的可靠性与寿命。 三、故障诊断技术的方法与分类 一）故障诊断方法 1、 按诊断环境分： 离线人工分析、诊断，在线计算机辅助监视诊断 2、 按检测手段分： 振动检测诊断法、噪声检测诊断法、温度检测诊断法、压力检测诊 断法、声发射检测诊断法、润滑油或冷却液中金属含量分析诊断法、金相分 析诊断法 3、 按诊断方法原理分： 頻頻域诊断法、时域分析法、统计分析法、信息理论分析法、模式识别 法、人工神经网络、专家系统 4、按诊断对象分： 汽轮机故障诊断、压缩即鼓掌诊断、化工机械故障诊断等 二）诊断技术的分类 1、功能诊断和运行诊断；2、定期诊断和在线诊断；3、直接诊断和 间接诊断；4、常规诊断和特殊诊断；5、简易诊断和精密诊断 三）诊断技术的形式 ： 1、机械设备运转中的检测； 2、机械设备的停机检测 第 9 页 F 传感器 机械图像 机器 信息处理 诊断决策 巡回监视 重点监视 状态识别 停机修理 标 准 图 象