《故障诊断》第一章.ppt
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2020/4/26
现 场 测 试
起重机结构、测点分布、贴片方案
260
260
北端 ） 东主梁主腹板测点位置
北端 ） 西主梁主腹板测点位置
2020/4/26
主小车满载位于跨中时各测点的应力值
辅
辅
助 西主梁
东主梁 助
腹
主腹板
腹
板
板
向
辅
辅
助 西主梁 东主梁 助
腹 主腹板 腹
板
板
向
东梁动态应力记录曲线的比较
2020/4/26
• 1.1.2.2、现代维修制度——视情维修（预知维修
Baidu Nhomakorabea
）
•
根据设备运行故障状态来确定
设备维修时间、内容和方法。
前提条件：以对设备的运行状态监测为基础， 以对故障诊断和预测结果而采取维护决策
必须对重要设备进行状态监测和故障诊断
2020/4/26
设备故障诊断基本原理
设备故障诊断——借鉴医学、特别是中医诊病的基本思想 中医的“望、闻、问、切，辨症施治”精辟地总结了医学 诊断的基本过程和原理。 “诊”就是提取设备的信号特征进行状态分析（望闻问切） “断”就是进行状态识别和决策（辨症施治）
25 20 15 10
25 20 15 10
5 0
46 59 72 82 87 93 98 103 108
Mpa
东主梁主腹板焊缝剪应力谱图
p(%)
25 20 15 10
5 0
72 77 82 87 93 98 103 108 Mpa
西主梁主腹板焊缝剪应力谱图
2020/4/26
p(%)
25 20 15 10
5 0
70 82 87 92 97 102 106 Mpa
石油工业出版社 2000 3、《机械故障诊断学》钟秉林 黄仁主编 机械工业出版社 2007 4、《设备故障诊断手册》徐敏 主编 西安交通大学出版社 1998 5、 《随机振动》 李友荣 编著 冶金工业出版社 1994
6、 《机械故障诊断学》 屈梁生 主编 上海科学出版社 1987
2020/4/26
教材
（1）旋转机械诊断技术：转子、风机、泵、 透平机、汽轮发 电机组……
（2）往复机械诊断技术：活塞曲柄连杆机构
• （3）工程结构诊断技术：金属结构、框架、
•
桥梁、容器、建筑物、
•
地桩等
2020/4/26
1.2、故障诊断技术分类
1.2.1、按诊断对象的类别分类
（4）机械零件诊断技术：转轴、轴承、齿轮、 连接件等
Diagnosis)）
• •
利用测取设备在运行中或相对静态条件
•
•
下的状态信息，通过对所测信号的处理和分
析，并结合诊断对象的历史状况，来定量识
别设备及其零件、部件的实时技术状态，并
预知有关异常、故障和预测其未来技术状态，
从而确定必要对策的技术。
2020/4/26
1.2、故障诊断技术分类 1.2.1、按诊断对象的类别分类
东主梁下盖板焊缝应力谱图
p(%)
30 25 20 15 10
5 0
58 70 82 87 92 97 102 106
Mpa
西主梁下盖板焊缝应力谱图
2020/4/26
副腹板焊缝应力谱
p(%)
p(%)
25 20 15 10
5 0
68 87 106 121 129 136 144 152 159
Mpa
东主梁副腹板焊缝剪应力谱图 (不开坡口）
（5）液压设备诊断 （6）电气设备诊断技术 （7）生产过程综合诊断技术：机械加工过程、
轧钢生产过程、 发电厂生产过程……
2020/4/26
1.2、故障诊断技术分类 1.2.2、按所利用的状态信号的物理特征分类
（1）振动诊断法：以平稳振动、瞬态振动、机械导 纳及模态参数为检测目标，进行特征分析、谱分析 和时频域分析，也包括含有相位信息的全息谱诊断 法和其它方法。 （2）强度诊断法：以力、扭矩、应力、应变为检 测目标，进行冷热强度变形、结构损伤容限分析与 寿命估计。
金 属 结 构 疲 劳 分 析 方 向
2020/4/26
----
起 重 机 桥 架 三 维 最有 小限 主元 应分 力析 图
宝钢430/80t×21.4m桥式起重机主梁寿命研究
起
金
重
属
机
结
桥
构
架
疲
三
----
劳
维
分 析 方 向
最有 大限 主元 应分
力析
图
2020/4/26
p(%)
主腹板及下盖板焊缝应力谱
设备状态监测 与
故障诊断
2020/4/26
冶金设备研究所 李友荣
办公地点：教一楼五楼510室 电话：68862292
2020/4/26
原国务委员陈至立、原教 育部长周济视察实验室
教材
1、《机械故障诊断基础》廖伯瑜主编，冶金工业出版社， 22、00《5机械设备故障诊断技术及方法》张来斌 王朝晖 等
2020/4/26
第一章 概 论 • 1.12、设备维修制度
• 1.1.2.1、传统维修制度:
随着设备向大型化、高速化、连续化和自动化方向发展，设 备的维修费用在急剧增加，如美、日两国企业的年平均维修费分 别占企业固定资产的4～8.5%和2.6～12%；在我国，这个比例则 为12～25%。
面对当今世界激烈竞争的市场环境，如何有效地管理和 使用先进的生产设备，减少设备非计划事故的维修费用，提 高设备的可靠性与有效性，从而降低企业的产品成本，一直 是国内外企业所面临的一个重大课题。
以课堂笔记（要与作业一起交老师批阅， 作为平时成绩考核仍据）为主线
以廖伯瑜主编的《机械故障诊断基础》 为主要参考教材
2020/4/26
2020/4/26
2020/4/26
概论
• 1.1.2、设备维修制度
• 1.1.2.1、传统维修制度:
事后维修：不足维可 修能 （导致严重的设故 备） 事 定期检修（小修、、 中大 修修）： 不 过足 剩维 维修 修： ：增加停间 机和 时检修费用
2020/4/26
设备故障诊断的手段
“诊”——采用各种传感器提取设备的信号并进行分析 “断”——采用各种数学方法对信号进行模式识别和趋势预 测 运用现代信息技术来提升传统产业（机械）的技术水平 综合运用计算机术、通讯、网络、信号分析、模式识别等 技术
2020/4/26
• 设 备 故 障 诊 断 技 术 （ Fault
4# 测 点 应 力 记 录 曲 线
5# 测 点 应 力 记 录 曲 线
2020/4/26
（mean=-20.434 , max=-1.113 , min=-46.833） （mean=-15.51 , max=-5.268 , min=-24.454
宝钢430/80t×21.4m桥式起重机主梁寿命研究
现 场 测 试
起重机结构、测点分布、贴片方案
260
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北端 ） 东主梁主腹板测点位置
北端 ） 西主梁主腹板测点位置
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主小车满载位于跨中时各测点的应力值
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助 西主梁
东主梁 助
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主腹板
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助 西主梁 东主梁 助
腹 主腹板 腹
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东梁动态应力记录曲线的比较
2020/4/26
• 1.1.2.2、现代维修制度——视情维修（预知维修
Baidu Nhomakorabea
）
•
根据设备运行故障状态来确定
设备维修时间、内容和方法。
前提条件：以对设备的运行状态监测为基础， 以对故障诊断和预测结果而采取维护决策
必须对重要设备进行状态监测和故障诊断
2020/4/26
设备故障诊断基本原理
设备故障诊断——借鉴医学、特别是中医诊病的基本思想 中医的“望、闻、问、切，辨症施治”精辟地总结了医学 诊断的基本过程和原理。 “诊”就是提取设备的信号特征进行状态分析（望闻问切） “断”就是进行状态识别和决策（辨症施治）
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东主梁主腹板焊缝剪应力谱图
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西主梁主腹板焊缝剪应力谱图
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石油工业出版社 2000 3、《机械故障诊断学》钟秉林 黄仁主编 机械工业出版社 2007 4、《设备故障诊断手册》徐敏 主编 西安交通大学出版社 1998 5、 《随机振动》 李友荣 编著 冶金工业出版社 1994
6、 《机械故障诊断学》 屈梁生 主编 上海科学出版社 1987
2020/4/26
教材
（1）旋转机械诊断技术：转子、风机、泵、 透平机、汽轮发 电机组……
（2）往复机械诊断技术：活塞曲柄连杆机构
• （3）工程结构诊断技术：金属结构、框架、
•
桥梁、容器、建筑物、
•
地桩等
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1.2、故障诊断技术分类
1.2.1、按诊断对象的类别分类
（4）机械零件诊断技术：转轴、轴承、齿轮、 连接件等
Diagnosis)）
• •
利用测取设备在运行中或相对静态条件
•
•
下的状态信息，通过对所测信号的处理和分
析，并结合诊断对象的历史状况，来定量识
别设备及其零件、部件的实时技术状态，并
预知有关异常、故障和预测其未来技术状态，
从而确定必要对策的技术。
2020/4/26
1.2、故障诊断技术分类 1.2.1、按诊断对象的类别分类
东主梁下盖板焊缝应力谱图
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西主梁下盖板焊缝应力谱图
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副腹板焊缝应力谱
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东主梁副腹板焊缝剪应力谱图 (不开坡口）
（5）液压设备诊断 （6）电气设备诊断技术 （7）生产过程综合诊断技术：机械加工过程、
轧钢生产过程、 发电厂生产过程……
2020/4/26
1.2、故障诊断技术分类 1.2.2、按所利用的状态信号的物理特征分类
（1）振动诊断法：以平稳振动、瞬态振动、机械导 纳及模态参数为检测目标，进行特征分析、谱分析 和时频域分析，也包括含有相位信息的全息谱诊断 法和其它方法。 （2）强度诊断法：以力、扭矩、应力、应变为检 测目标，进行冷热强度变形、结构损伤容限分析与 寿命估计。
金 属 结 构 疲 劳 分 析 方 向
2020/4/26
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起 重 机 桥 架 三 维 最有 小限 主元 应分 力析 图
宝钢430/80t×21.4m桥式起重机主梁寿命研究
起
金
重
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分 析 方 向
最有 大限 主元 应分
力析
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主腹板及下盖板焊缝应力谱
设备状态监测 与
故障诊断
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冶金设备研究所 李友荣
办公地点：教一楼五楼510室 电话：68862292
2020/4/26
原国务委员陈至立、原教 育部长周济视察实验室
教材
1、《机械故障诊断基础》廖伯瑜主编，冶金工业出版社， 22、00《5机械设备故障诊断技术及方法》张来斌 王朝晖 等
2020/4/26
第一章 概 论 • 1.12、设备维修制度
• 1.1.2.1、传统维修制度:
随着设备向大型化、高速化、连续化和自动化方向发展，设 备的维修费用在急剧增加，如美、日两国企业的年平均维修费分 别占企业固定资产的4～8.5%和2.6～12%；在我国，这个比例则 为12～25%。
面对当今世界激烈竞争的市场环境，如何有效地管理和 使用先进的生产设备，减少设备非计划事故的维修费用，提 高设备的可靠性与有效性，从而降低企业的产品成本，一直 是国内外企业所面临的一个重大课题。
以课堂笔记（要与作业一起交老师批阅， 作为平时成绩考核仍据）为主线
以廖伯瑜主编的《机械故障诊断基础》 为主要参考教材
2020/4/26
2020/4/26
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概论
• 1.1.2、设备维修制度
• 1.1.2.1、传统维修制度:
事后维修：不足维可 修能 （导致严重的设故 备） 事 定期检修（小修、、 中大 修修）： 不 过足 剩维 维修 修： ：增加停间 机和 时检修费用
2020/4/26
设备故障诊断的手段
“诊”——采用各种传感器提取设备的信号并进行分析 “断”——采用各种数学方法对信号进行模式识别和趋势预 测 运用现代信息技术来提升传统产业（机械）的技术水平 综合运用计算机术、通讯、网络、信号分析、模式识别等 技术
2020/4/26
• 设 备 故 障 诊 断 技 术 （ Fault
4# 测 点 应 力 记 录 曲 线
5# 测 点 应 力 记 录 曲 线
2020/4/26
（mean=-20.434 , max=-1.113 , min=-46.833） （mean=-15.51 , max=-5.268 , min=-24.454
宝钢430/80t×21.4m桥式起重机主梁寿命研究