《測試技術》第八章機械設備故障診斷技術

第八章機械設備故障診斷技術能力培養(yǎng)目標：1．根據(jù)機械構件的故障類型，擬定故障診斷的方案。2．對機械構件的故障診斷做出評價，掌握故障診斷的常用方法。18.1概述

機械故障診斷技術是一種了解和掌握機器在運行過程的狀態(tài)，確定其整體或局部正?；虍惓?，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預報故障發(fā)展趨勢的技術。主要內容：①選擇和測取與設備狀態(tài)有關的狀態(tài)信號；②提取與設備故障對應的特征信息（征兆）；③識別設備的故障（故障診斷）；④分析故障的部位、類型、原因和趨勢等；⑤評價和決策，包括自診治、維修、繼續(xù)監(jiān)測等。2機械設備故障診斷的過程31、溫度檢測診斷技術

機械設備在發(fā)生故障時，常常表現(xiàn)為某一部分的溫度異常變化，因此從溫度的變化可以判斷機械設備是否存在某些故障。2、油液分析診斷技術

機械設備運動部件的摩擦表面均需要潤滑，潤滑油循環(huán)地流經(jīng)摩擦面后產生一系列物理化學性能變化，攜帶了設備運轉狀態(tài)的內在信息。因此監(jiān)測機械設備潤滑系統(tǒng)中的某些物化特性，可以從中獲取設備內部的故障信息。43、接觸電阻油膜診斷技術

接觸電阻油膜法是指用直流電源，對機械設備零件接觸電阻進行測量，來判斷機械設備零部件潤滑油膜的狀態(tài)。4、振動檢測診斷技術

一般情況下，機械設備發(fā)生故障時，一定會引起設備振動的增加，因此對設備振動信號的測試和分析可以了解機器的振動特點、結構強弱、振動來源、故障部位和故障原因等信息。55、聲發(fā)射信號檢測診斷技術

通過檢測分析機械設備的聲發(fā)射信號進行故障診斷的技術。8.2聲發(fā)射信號檢測診斷技術

Kaiser效應：材料被重新加載期間，在應力值達到上次加載最大應力之前不產生聲發(fā)射信號。金屬材料由于內部晶格的錯位、晶界滑移，或者由于內部裂紋的發(fā)生和發(fā)展，均會釋放應變能量和短暫性的彈性應力波，這種現(xiàn)象被稱為聲發(fā)射現(xiàn)象（AE－AcousticEmission）。6聲發(fā)射信號的處理方法

基本表征參數(shù)

聲發(fā)射信號的有關參數(shù)的圖解

7統(tǒng)計特征參量統(tǒng)計量主要包括：峰值、均值、方差、標準差、均方值、均方根值、偏斜度、陡度、峰-峰值等。此外還有經(jīng)典譜分析、相關分析、包絡解調分析等。8聲發(fā)射檢測儀器單通道聲發(fā)射儀

98.3.1滾動軸承故障的檢測方法：1）根據(jù)軸承的振動和聲音檢測；2）根據(jù)軸承的溫度或潤滑油的溫度檢測；3）根據(jù)軸承的磨損顆粒檢測；4）根據(jù)軸承的間隙變化檢測；5）根據(jù)軸承的油膜電阻變化檢測。

8.3滾動軸承的故障診斷

108.3.2滾動軸承的振動診斷：

11案例：某廠軋機一軸軸承測振的時域波形圖，表1為常用時域波形指標值。時域波形有脈沖，設備正常運行時峭度值一般為3.0，由表1可看出該軋機軸承峭度值為154.6，又經(jīng)過對數(shù)據(jù)進行頻譜分析后發(fā)現(xiàn)，該設備軸承存在故障。

指標名稱指標值指標名稱指標值峰值指標5.08峭度指標154.6波形指標2.02裕度指標13.57脈沖指標10.27偏斜度指標1.2912案例：圖示為帶有外圈剝落故障的滾動軸承振動信號，圖中可看到周期性沖擊，說明外圈剝落嚴重。用濾波器對該數(shù)據(jù)進行濾波，然后取包絡并進行細化Fourier分析，即使用共振解調法進行故障診斷，得到的診斷結果如圖所示。從頻譜圖中可明顯看到外圈故障頻率為46.7Hz。外圈剝落故障軸承振動信號共振解調法診斷外圈剝落故障結果13滾動軸承故障聲發(fā)射檢測系統(tǒng)滾動軸承的聲發(fā)射檢測方法148.4設計實例圖中“R1”或“1”所指的波形表示聲發(fā)射信號的時域波形，“M”所指的波形表示相應的頻譜圖。各圖中右上角的“@”表示實線光標處波形所對應的頻率及相應的幅值，“△”表示實線與虛線光標之間的差值。15正常軸承聲發(fā)射信號的時域圖和頻域圖（示波器截圖）16滾子損傷軸承聲發(fā)射信號時域圖和頻域圖（示波器截圖）17外圈損傷軸承聲發(fā)射信號時域圖和頻域圖（示波器截圖）18從圖中可看出