设备故障的基本特性 (DEMO)

设备故障的基本特性及属性分类
一、基本特性
设备的故障有多种多样,有的其行为和特征较明显,可用某种物理方法直接检测,而多数故障情况比较复杂,特别是对复杂的系统,由于故障和征兆之间不存在一一对应的简单关系。使问题更为复杂化,一般来讲,设备故障具有如下特性:
1.层次性
对复杂的设备,其结构可化分为系统、子系统、部件、元件等各个层次,其功能也可划分为若干层次,因而其故障和征兆也有不同的层次,由此在故障诊断中可设计某种层次诊断模型和层次诊断策略。
2.传播性
有两种传播方式:横向传播,例如某一元件的故障引起层内其它元件的功能失常;纵向传播,即元件的故障相继引起部件——子系统——系统的故障。
3.放射性
某一部位的故障可能引起其它部件出现异常,例如转子某轴系某轴承的故障有时会导致其它轴承的振动增大,而该轴承本身的振动变化反而不明显。
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4.相关性
某一故障可能对应若干征兆;而某一征兆可能对应若干故障,它们之间存在着错综复杂的关系。这种故障与征兆间并非一一对应的关系是造成故障诊断困难的一个主要原因。
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绝缘软母排5.延时性(如相位的变化反映出时间和空间差)
故障的发生和发展以及故障的传播,都有一定的时间过程。根据故障的传播时间,可判断故障的性质(如是否有冲击)和位置;根据故障由量变到质变的发生和发展,可进行状态预测和早期诊断。因此,构成故障空间,除纵向传播和横向传播两个坐标外,还有时间轴需加以考虑。
6.不确定性
故障和征兆信息的随机性、模糊性,加上某些信息的不确定性,组成了信息的不确定性。
二、属性分类
在研究振动问题时,一般将研究对象——机械设备称为系统,把外界对系统的作用称为激励或输入;把系统在激励作用下的动态行为称为输出或响应。
1.按对系统的输入不同分类:(自由、自激、受迫)
自激振动-由于系统具有非线性振荡性能源和反馈特性,并有能源补充,而产生的一种稳定的周期性振动。
2.按系统的输出特性分类:
瞬态电压抑制器1)间谐振动  振动量的时间历程为单一正弦或余弦函数振动。
2)非简谐周期振动  振动量为时间的周期函数,而又不是间谐振动的振动,即简谐振动之外的周期振动。
3)瞬态振动  振动量为时间的非周期函数,且通常只在一定的时间段内发生的振动;
4)准周期振动  所谓准周期振动也是由一些不同频率的简谐振动合成的振动,这一点与复杂周期振动相似,但组成它的简谐分量中至少有一个与另一个分量的频率之比为无理数,因而没有周期性。
5)准周期振动的频谱仍为线谱只是各线谱不是等距分布而已。在工程实际中,两个或多个无关联的周期性振动混合作用时会产生准周期振动。
6)瞬态振动属于非周期振动,只是一种在某一确定时间段内才发生的振动,可用各种脉冲函数(冲击)和衰减函数(共振特性)加以描述。
7)随机振动  是一种非确定性振动,不能用精确的数字关系式加以描述,只能根据随机过程的理论用数理统计的方法。
3.按描述系统的微分方程分类:
1)线性振动  可用常系数线性微分方程来描述它的惯性力、阻尼力及弹性力,只分别与加速度、速度及位移成正比。故障检测
2)非线性振动  要用非线性微分方程来描述,即微分方程中存在非线性项。
4.按振动位移的特征分类:
1)扭转振动  振动体上的质点只是绕轴线的振动。
2)直线振动  振动体上的质点轴线方向(纵向)或只作垂直轴线方向(横向振动)运动的振动。
账本网5.按系统的自由度的数目分类
所有故障都是按一定机理发生和发展的,有一定的客观规律,故障诊断的目的正是根据这种规律,利用先进的检测手段和方法。
附:大机组故障诊断的特点
大机组结构复杂,各构件异常都会诱发机组故障,致使大机组的故障和表现形势杂乱,主次难分,这无疑使诊断工作的难度大为增加。大机组故障具有以下几大特点:(1)故障多源性机组故障往往不只一处,经常是多种故障同时存在,因而信号谱图一般比较复杂。故障机率相对要大一些以外,工况苛刻、外界影响因素多也有很大关系。机、电、热状态的变化,使机组力学结构参数经常处于波动状态,一旦某一薄弱环节出现故障,极易波及其它部位也产生大小不等的异常。对待这种多源性故障,除应该注意分析能量较大的主要成分外,对那些峰值不大,但波动较大的成分也应给予足够的重视,故障的扩大发展往往是由这些不稳定成分造成的。
(2)故障的传播性一般而言,振动大的部位也就是机组发生故障的部位,机组其它部位的振动是由此强振部位传递来的。但也有相反情况,真正振源不在强振处,甚至激振源与强振响应部位之间隔开有好几个部件之远,显得相当隐蔽。激振源与响应点不在同一处,这就是故障的传播性。当某部件反复出现强振而多次处理效果不佳时,就应考虑故障传播问题,在其它部位寻故障根源。
(3)故障因果转化和类型转换在进行机组故障诊断时,有时很难分清故障的原因和故障结果,它们经常是相互交替转换的。如轴径的碰摩,可能是由于轴弯曲造成的,此时故障原因是轴弯曲,故障结果是碰摩;但碰摩将导致轴颈局部过热,结果又会使轴更弯曲,在此,碰摩便成了故障原因,轴弯曲则变成了故障结果。又如油膜涡动可能因轴系失衡而引发,但涡动发展也可能会使轴系零件松动而更失衡,如此等等,很难分清孰先孰后,特别是当故障程度比较严重时更是如此。为防患未然,应对大机组进行在线监测与分析,观察各种早期隐患的发展,只有这样才有可能区分清故障的因与果,并及时采取维修措施,确保机组长周期运行。
(4)非线性故障大机组产生非线性振动的机率比较大,尤其是强振时,非线型振动特征尤为明显,如幅值大幅度波动、并伴随瞬态振动,准确分频和超谐波共振、振动调制。大机组引发非线性振动的因素很多,最典型的是滑动轴承的油膜,部件间的摩擦力,结构的不对称等。

本文发布于:2024-09-25 22:21:53,感谢您对本站的认可!

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