机械设备诊断考试复习题和答案

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1、设备故障诊断是一种给设备“看病”的技术，是了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因并能预报故障发展趋势的技术。1.设备故障诊断内容设备故障诊断与一般监测、监控系统的区别主要在于系统的软件方面，它不仅能监测设备运行的参数而且能根据监测进行评价，分析设备的故障类型与原因。它是将监测、控制、评价融为一体的系统。对于设备的诊断，一是防患于未然，早期诊断；二是诊断故障，采取措施。其主耍内容包括：(1)正确选择与测取设备有关状态的特征信号(2)正确地从特征信号中提取设备有关状态的有用信息(

2、征兆)从特征信号直接判明故障的有无，一般是比较难的。(3)根据征兆进行设备的状态诊断，识别设备的状态。因此，可采有多种模式识别设备的状态。(4)根据征兆与状态进行设备的状态分析故障位置、类型、性质、原因与趋势等。(5)根据状态分析作出决策，干预设备及其工作进程，以保证设备安全可靠、高效地发挥其应有功能，达到设备诊断目的。2.设备故障诊断是人们借助一定的技术手段(检没技术、分析理论方法、分析理论方法、分析软件等)对设备运行状态及故障情况进行评判的过程。为了对机械设备故障进行诊断，必须获取机械设备的故障信息，包括人感官获取的

3、信息和通过检测仪器测定获取的信息。事前调查阶段是获取设备现场状况有用信息的重要程序，现场信息包括设备的结构性能、操作运行情况、外界环境影响、维修使用记录等。设备监测系统的引人并不排斥和取代现场操作人员的经验和智慧，相反，二者有机结合，信息共享，才更有利于设备管理和故障诊断工作的开展。设备现场情况调查内容包括：(1)设备的结构性能(2)操作运行情况(3)外界环境的影响(4)维修使用情况1.设备故障诊断方法故障是设备的异常状态，根据检测设备异常状态信息的方法不同，形成了各种设备诊断方法。(1)利用振动进行设备诊断(2)超声波

4、诊断法(3)声发射诊断法(4)红外线诊断法(5)计算机监测诊断(6)故障诊断专家系统1)利用振动进行设备诊断设备的零部件、整机都有不同程度的振动。机械设备的振动往往会影响其工作精度，加剧设备的磨损，加速疲劳破坏；而随着磨损的增加和疲劳损伤的加重，机械设备的振动将更加剧烈，如此恶性循环，直至设备发生故障、破坏。设备发生故障时，常表现为振动频率的变化，通过检测振动的频率、转数、振动的速度、加速度、位移量、相位等参数，并进行分析，从中可以找出产生振动变化的原因。(3)声发射诊断法物体内部发生变形、裂纹时，将有部分能量以声、光、

5、热的形式释放出来，通过分析辐射出的声能便可知道裂纹的情况，是一种无损检测方法。物体在状态改变时自动发出声音的现象为声发射，其实质地物体受到外力或内力3作用产生变形或断裂时，以弹性波形式释放能量的一种现象。由于声发射提供了材料状态变化的有关信息，所以可用于设备的状态监测和故障诊断。根据材料的微观变形和开裂以及裂纹的发*和发展过程所产牛声发射的特点及强度来推知声发射源目前的状态(存在、位置、严重程度)，而且可知道它形成的历史，并预报其发展趋势。声发射监测不受材料诊断影响.由于声发射方法能连续监视结构内部损伤的全过程，因此得到

6、了广泛应用。声发射技术首先在航空工业部门应用获得成功，随后推广到其他工业部门，许多飞机失事主要是由于结构损伤引起的。结构在最终破裂之前，往往有明显的初始损伤或裂纹，因此，在飞机上安装声发射监视系统，飞行员可以尽早地察觉到初始损伤的存在，或观察到初始损伤或裂纹扩展的情况，推断危险情况的到来，从而采取必要的措施，避免空中飞行事故的发生。石油化工反应罐、锅炉、蓄热器以及高压容器与管道，容器壁厚的增加以及高强度材料的采用，造成突然爆破事故不断发生。其原因除了工作压力高，高强度材料断裂韧性值的降低等因素外，结构中潜在的缺陷（或裂纹

7、）是事故诱发的因素。因此寻找结构中的潜在缺陷，并评定缺陷的有害程度，是声发射技术应用于压力容器结构的主要内容。声发射技术还可预测结构的寿命，以便在突然爆炸事故到来之前,作出决断，停止使用，避免事故的发生。在钢铁工业中，可应用声发射技术来合理制定高炉修复计划，正确、及时地确定修复部位，以便充分利用设备，缩短修复时间或者合理地设计、布置高炉内部的结构,提高主炉的使用寿命指标等。在煤炭、地质部门，可应用声发射技术來判断微地震的性质及发生的部位，矿井安全性的预测等。土木工程中，应用于结构应力松弛现象的诊断，隧道塌方的预测，大型桥

8、梁疲劳损伤程度的评估等。在机械行业中，利用声发射提供的信息，可找出设备部件初始损伤的存在以及监视损伤的发展，确定损伤程度，制订出维修或更换的吋间。在焊接工艺中，用声发射技术来监测焊接过程的裂纹产生及扩展，以及焊接结构完整的评估等。（4）红外线诊断法通过测定设备辐射出的红外线，确定温度分布（如加热管的温度分布），以确定