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机械故障诊断技术-课后答案.doc
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1、第一章1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类,目前流行的分类方法有两种:一是按机械故障诊断方法的难易程度分类,可分为简易诊断法和精密诊断法;二是按机械故障诊断的测试手段来分类,主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么?答:指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线(曲线的形状类似浴盆的剖面线)4、机械故障诊断包括哪几个方面内容?答:(1)运行状态的检测 根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常,其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 &n
2、bsp; (2)设备运行状态的趋势预报 在状态检测的基础上进一步对设备运行状态的发展趋势进行预测,其目的是为了预知设备劣化的速度,以便生产安排和维修计划提前做好准备。 (3)故障类型、程度、部位、原因的确定 最重要的是设备类型的确定,它是在状态检测的基础上,确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题,其目的是为了最后诊断决策提供依据。5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义?答:6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么,代表什么意义?答:横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期 纵轴包括1、绿区(故障率最低,表示机器处于良好状态)2、黄
3、区(故障率有抬高的趋势,表示机器处于警械注意状态)3、红区(故障率已大幅上升的阶段,表示机器处于严重或危险状态,要随时准备停机)第二章1、按照振动的动力学特性分类,可将机械振动分为三种类型:自由振动和固有频率、强迫振动与共振、自激振动。2、固有频率与物体的初始情况无关,完全由物体的力学性质决定,是物体本身固有的。3、在非线性机械系统内,由非震荡能量转换为震荡激励所产生的振动称为自激振动。4、构成一个确定性振动有三个基本要素,即振幅S、频率f或w和相位。5、机械故障诊断技术的应用分为事故前预防和事故后分析。6、机械振动按照动力学特征分为几种类型,各有什么特征?答:自由振动和固有频率:自由振动是物
4、体受到初始激励所引发的一种振动,一般不会对设备造成破坏,不是现场设备诊断所必须考虑的因素。这个振动频率与物体的初始情况无关,完全由物体的力学性质决定,是物体自身固有的。强迫振动与共振:强迫振动过程不仅与激振力的性质有关,而且与物体自身固有的特性有关。 自激振动:1、随机性。2、振动系统非线性特征较强时才足以引发自激振动,使振动系统所具有的非周期能量转换为系统振动能量。3、自激振动与转速不成比例。4、转轴存在异步涡动。5、振动波形在暂态阶段有较大的随机振动成分,而稳态时,波形是规则的周期振动,与一般的强迫振动近似的正弦波有区别。7、一个确定性振动的三个基本要素是什么?答:构成一个确定性振动有三个
5、基本要素,即振幅S、频率f或w和相位。8、强迫振动有什么特点?答:1、物体在简谐力作用下产生的强迫振动也是简谐振动,其稳态响应频率与激励力频率相等。2、振幅B的大小除了与激励力大小成正比,与刚度成反比外,还与频率比。阻尼比有关。3、物体位移达到最大值的时间与激励力达到最大值的时间是不同的,两者之间存在有一个相位差。9、自激振动有什么特点?答:1、随机性。2、振动系统非线性特征较强时才足以引发自激振动,使振动系统所具有的非周期能量转换为系统振动能量。3、自激振动与转速不成比例。4、转轴存在异步涡动。5、振动波形在暂态阶段有较大的随机振动成分,而稳态时,波形是规则的周期振动,与一般的强迫振动近似的
6、正弦波有区别。10、按照振动频率的高低,通常把振动分为哪三种类型?在各类型中主要测的是什么物理量?为什么?在低频范围,主要测量的振幅是位移量。这因为在低频范围造成破坏的主要因素是应力的强度,位移量是与应变、应力直接相关的参数。在中频范围,主要测量的振幅是速度量。这是因为振动不见的疲劳进程与振动速度成正比,振动能量与振动速度的平方成正比,在这个范围内,零件主要表现为疲劳破坏。在高频范围,主要测量的振幅是加速度。加速度表征振动部件所有冲击力程度。冲击力的大小与冲击的频率与加速度值正相关。第三章1、安装加速度传感器时,在安装面上涂一层硅胶的目的是增加不平整安装表面的连接可靠性。2、磁电式速度传感器有
7、绝对式和相对式两种。3、在选择速度传感器时首先要注意传感器的最低工作频率,其次要注意是传感器的灵敏度。4、当采用模/数转换测量时,鉴相标记宽度决定鉴相脉冲的最低采样频率。5、对模拟信号隔离而使用的隔离放大器有哪两种类型:一种是变压器耦合方式,另外一种是利用线性耦合器再加相应补偿的方式。6、常用的信号转换主要有:电压转换为电流、电流转换为电压和电压与频率互换。7、噪声的耦合方式有:静电耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合。8、模数转化器的最基本的性能指标是转换时间、转换位数、分辨率以及通道数。9、电涡流传感器根据什么原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量的?答:高频震荡电流通过延伸电缆流入
8、探头线圈,在探头头部的线圈中产生磁场。当被测金属导体靠近磁场时,则在金属表面产生感应电流,同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场,由于其反作用,使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变,这一变化与金属导体的磁导率、电导率、线圈的几何形状和尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。线圈特征阻抗可用Z=F(t,u,o,D,I,w)函数表示,输出信号的大小随探头线圈到被测件表面之间的间距而变化,电涡流传感器就是根据这个原理来实现对金属的位移、振动等参数的测量的。10、用电压式加速传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗?为什么?答:不能,压电式加速度传感器依赖质量块的惯性
9、力产生对产生对压电晶体的作用力。由于在静止状态或者变化缓慢状态下,惯性力为零,因此,它只能用于动态测量。11、简述速度传感器的工作原理。答:速度传感器利用电磁感应原理,将运动速度转换成线圈中的感应电势输出,它工作时不需要电源,而是直接从被测件吸取机械能量并转换成电信号输出,属发生器型变换器。14、选择振动传感器时应注意哪些问题?答:1、传感器安装在被测件上时,不能影响其振动状态,2、根据振动测定的目的,明确被测量的量是位移、速度还是加速度,这些量的振幅有多大,以此来确定传感器的测量范围。3、必须充分估计测定的频率范围,以此来核对传感器的固有频率。4、照顾传感器结构和工作原理及特点。15、形成噪
10、声干扰必须具备几个要素?抑制噪声干扰的方法有哪些?答: 形成噪声:噪声源、对噪声敏感的接受电路及噪声源接收电路间的耦合通道。 抑制噪声:降低噪声源的强度、接收电路对噪声不敏感、抑制或切断噪声源与接收电路间的耦合通道。16常见的干扰耦合方式有哪些?答:静电耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合。17、在机械工程中常用的激振方法具体有哪些?答:稳态正玄激振 瞬态激振 随机激振18:振动传感器的灵敏度的校准方法有哪些?精度如何?答:比较法(背靠背法)这种校准方法的精度主要取决于标准传感器的精度。 互易法 这种校准方法因不依据振动源的绝对振幅精度及测量仪器的绝
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