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故障诊断方法

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故障诊断方法

故障诊断方法范文第1篇

关键词:汽车故障 诊断方法

1 汽车故障

汽车故障就是指汽车部分或完全不能工作的情况,或是汽车零件本身以及零件之间配合状态不正常。

1.1 汽车故障类型

从知识表示的方便性出发,汽车故障主要包括以下两种:①汽车异响故障,如发动机异响、传动系异响等。这类故障的特点是一个故障部位会有几个不确定的故障。这些不确定性主要涉及到两点:一是在故障现象个数上是不确定的,二是在故障现象是否明显上不确定的,这些不确定,使它的知识表示与其他类型不一样。②汽车功能故障,如果发生了这样的故障,通常会有某些功能上的丧失或不完善的情况,如发动机不能启动、汽车制动跑偏等。这类故障的特点是两、三个故障现象事实上发生在一个故障部位,实际上,汽车使用者或维修人员是不难查出这类故障的。

1.2 汽车常见故障

常见故障是指汽车在行驶的时候可以及时排除的故障或无法排除的局部故障,严重故障是指汽车在行驶的时候不能排除的完全故障,致命故障是指造成汽车重大损坏的故障。

①汽车性能异常。这种故障主要是指汽车的动力性和经济性不好,这样就会造成很低的汽车最高行驶速度,也不具备较好的加速性能,耗油量明显的增多,在汽车里坐着也不舒服,过大的振动和噪声影响汽车使用者和其他人,汽车操纵上不具备良好的稳定性,很容易跑偏等。②汽车使用工况异常。汽车在使用过程中可能会出现一些突发的异常状况,要对这些可能发生的异常状况做好及时的预防措施,例如,如果汽车在运行的过程中出现突然熄火的情况,冬季发动机熄火后无法再发动,运行过程中突然不能进行中转了,还有更严重的情况就是汽车爆胎和汽车自燃起火等。这类异常的症状表现的比较明显,造成这种故障的原因并不简单那,主要是忽略了汽车内部的一些故障,最后转变成了突发性的故障。③汽车异常响声。汽车在运行中的种种故障,一般情况下都会通过异常响声的形式引起驾驶员和乘坐者的注意,有经验的驾驶员或者是车上的乘客,都能够通过声音产生的部位、频率、音色等找到汽车故障,如果这种响声比较沉闷并且伴有较强烈的抖振,说明发生了较厉害的故障,需要及时停车、使发动机的转速变小,也可以直接关闭发动机去查看故障部位,分析故障原因,有时候我们虽然听到了异常的声音,能够判断的确有某些部位产生了故障,但是汽车仍然能够正常行驶,所以不能当即找出是哪里发生了故障,故障原因是什么,出现这种情况时,要将汽车驶回基地或者是附近的汽车维修部门,让专业的维修人员查找故障并进行维修。④汽车异味。汽车在运行过程中最要注意的就是是否有异味出现,人可以通过鼻子的嗅觉闻到异味的存在。如果出现了异味,首先确定这异味是不是来自汽车,汽车异味主要有制动器和离合器上的非金属摩擦材料发出的焦臭味,蓄电池电解液的特殊臭味,汽车电气系统和导线烧毁的焦糊味。还有就是漏机油的烧焦味以及异常的汽油味,这些方面都要倍加注意。⑤汽车过热。这主要是指汽车各部的温度都要比正常使用温度要高。发动机温度过高,最显著的表现就是散热器开锅,汽车过热只有通过进一步的检查才能找出产生故障的原因,如果是因为行使的时间太久了,通常情况下还能正常使用。如果是内部机构故障,就要尽快对其进行故障诊断,及时采取排除故障的措施。⑥排气烟色异常。我们可以通过发动机排气的烟色来判断发动机是不是在正常运行,如果没有正常运行,发生了怎样的故障。当其处于正常工作状态时,排气烟色也是正常的颜色,如果排气烟色异常,那么说明发动机出现了不正常工作的情况。如果发动机烧机油排气呈蓝色,那么这是在警示我们要对发动机进行维修;发动机燃烧不完全排气呈黑色,如果燃油中或汽缸中有水,发动机排气呈白色,此时就要严格检查燃油或发动机。⑦汽车渗漏。主要包括燃油渗漏、机油渗漏、制动液渗漏、油渗漏等,以及电气系统渗漏蓄电池液和电气系统漏电等。汽车渗漏非常容易导致汽车过热和损坏机构的情况出现。⑧汽车外观失常。有时候我们会发现虽然汽车停放在平坦的地面上,但是却发现外观出现某种程度的歪斜,表现为外观失常。这时就要求我们仔细检查汽车轮胎气压是不是正常、是否出现了车架和悬架损坏的情况等。

1.3 汽车故障产生的原因

汽车故障的发生,是因为汽车在使用过程中,由于汽车零件的失效,其失效的主要形式是磨损、腐蚀、断裂、变形和老化等,使汽车的某些技术指标(如汽车的动力性、经济性、可靠性和安全性等)下降到允许限度以下时,汽车技术状况也就逐渐地或突然地发生变化,此时,汽车不能正常使用,就会发生故障。故障直接影响到汽车的零部件或总成甚至整个汽车的使用寿命,同时还影响到汽车燃料、油的消耗、运输效益和效率高低以及行车安全等问题。

2 汽车故障诊断的概念

故障诊断方法范文第2篇

1温度检测技术

在对人的身体健康情况进行判断的时候,使用体温计来对人的体温进行测量是非常重要的,因此,在对设备进行故障诊断时也可以利用温度参数来进行。在温度检测技术中主要是有两种技术,分别是接触式测温技术和非接触式测温技术。接触式测温技术常常用在需要连续检测或观察不到的部位,例如,检测轴承的温度;非接触式测温技术常常用在不安全的部位或不容易去接近部位,例如检测高压电器接点的温度。温度检测技术具备诊断过程简单的优点,同时,诊断结果也非常清晰,尤其是随着红外摄像仪的发明,能够更加直观形象的测量物体的温度场。

2机械设备故障的诊断方法

2.1听觉法

在机械设备正常工作的时候会产生非常正常并且有规律的声音,然而,一旦发生故障,就会产生异常的响声。在进行机械设备故障诊断时,应该让机械设备以不同的工况来进行工作,对于设备故障进行检查和听诊。另外,也能够通过听诊器等一些比较简单的工具来进行听诊。例如:对于曲轴和连杆机构的响声,可以用长杆听诊棒听诊,就能够听到配气机构的响声;将胶管插到量油尺孔中,下端在机油盘油面之上的时候,就能够将曲轴响声和活塞环对口处的窜气的响声听清楚。

2.2观察询问法

在进行机械设备故障的诊断之前,应对设备型号和使用年限做出初步判断,甚至做出设备故障的判断;并向使用者具体询问做过的检查和修理,深入了解并仔细观察故障部位和现象,而后做出判断。

2.3触摸法

通过人的触摸,也能够科学有效地进行机械设备故障的诊断。例如:如果机械设备的发动机的温度太高而冷却系统中存在着一定的冷却液,那么,可以用手对于散热器的上部和下部进行触摸,从而诊断出是节温器损坏还是散热器进水口堵塞;用手对水泵出水口胶管进行触摸,如果能够发现水流压力波动,就能够证明水泵工作正常。皮带的松紧度可以通过手指压力来进行检查,燃油泵的工作可以通过手指来进行感觉,摩擦面的磨损情况、高压油管的供油情况也可以通过用手触摸的方法来进行检查,摩擦副配合的松紧度也可以通过用手触摸的方法来进行诊断等等。

2.4嗅觉法

机械设备在出现故障的时候,由于机油、冷却液、油和制冷剂的渗漏和电气系统的漏电等等,可能会产生一些异味,鉴于此,可以通过嗅觉来对于机械设备的油液泄露情况进行检查。

2.5分段检查法

所谓分段检查法,也就是说,对于机械设备故障的检查,可以根据线路、管路和带有系统性质的工作路线来进行,从动力源到执行机构,或从后到前,或从中间查找。例如:对于机械设备的照明和指示系统的故障,原理上要根据电源-开关-保险丝-继电器-电线-电灯泡的线路,从前到后查找,对于经验丰富的机械设备故障诊断工作人员来说,他们就会先对保险丝进行检查,或者是先对灯泡或继电器进行检查。

3结束语

故障诊断方法范文第3篇

【关键字】机械;故障

机械设备在高速的运转和工作下容易发生故障,一旦发生故障其损失巨大,不但维修费用高,而且维修周期也很长,一直是困扰企业的突出问题。如何应用现代故障诊断技术建立设备故障预警制度,是目前亟待解决的难题。

1 设备故障状态产生的原因

在现如今的生产和工作中,企业大多追求高效率,高速度,设备种类也是多种多样,而且大部分企业的生产一线都是工作环境较为恶劣,设备故障率较高。设备故障发生的原因是多方面的,主要有以下几种类型。

1.1 机械零件的损坏

当机械发生某种故障后,从故障部位进行外部观察,我们会发现,故障的形成主要是由于零件本身的损伤、以及零件之间原有配合关系发生了变化。

零件的损伤是指零件的现有尺寸、形态偏离了原始设计性能,这种偏离表示机械在使用过程中,各种因素对零件发生作用的结果。常见的零件损伤是由于意外损伤和老化损伤造成的。

1.2 设备超负荷运转

每台设备都有一个设计输出参数极限,如果设备的实际输出参数超出其设计输出极限时,机械的正常状态将遭到破坏形成故障。产生设备超负荷运转而引起故障时,就需要采取调整技术参数,提高设备承载能力,并对故障设备采取修复措施。

1.3 机械工作能力的损耗

机械工作能力的损耗是随着时间的推移,在机械内、外因影响下,机械综和能力的损耗。主要有以下原因:

1.3.1 机件配合间隙增大,刚性下降;

1.3.2 主要部件磨损和老化;

1.3.3 摩擦系数增大,负荷增加以及磨损等原因造成发热量增大;

1.3.4 机械的主要联接副和部件发生磨损、扭曲变形等。

2 设备故障状态的迹象

设备故障状态的迹象在设备中的表象主要有:

2.1 输出参数的变化

设备台班生产率降低,油机耗油量与工作时间、工作量的比例增加等的变化。

2.2 振动异常

振动是机械运行过程中的属性之一,但不正常的振动常常是测定设备故障的有效手段。

2.3 声响异常

机械在运转过程中,在正常状态下发出的声响应是均匀与轻微的。当设备在正常工况条件下发出杂乱而沉重的声响时,提示设备出现异常。所以,对噪声异常的故障迹象必须认真对待,仔细检查,正确判断。

2.4 过热现象

工作中,常常发生发动机、制动器、轴承等部位超出正常工作状态的温度变化。如不及时发现,并诊断与排除,将引起机件烧毁等事故。

2.5 磨损残余物的激增

通过观察油箱、齿轮箱、轴承、齿轮等零件的磨损残余物,并定量测定油样等样本中磨损微粒的多少,即可确定机件磨损的程度。

2.6 裂纹的扩展

通过机械零件表面或内部缺陷(包括焊接、铸、锻造、压延等)的变化趋势,特别是裂纹缺陷的变化趋势,判断机械故障的程度,并对机件强度进行评估。

3 设备故障诊断的实施

通过对设备故障的产生原因及现象的分析,使我们对故障的诊断有了明确的目的性。目前,对各种设备的故障诊断实施技术,已从传统的感官直接判断,进入到利用现代振动、声、光、电学理论以及各种现代测试技术、信息处理、识别技术和计算机技术的方向发展。

智能诊断与远程诊断

3.1 振动检测技术

振动检测系统可通过对机械振动信号的拾取、放大,显示振动的峰值,以了解机械的振动状态。主要设备有测振用传感器、放大器等。

3.2 音响检测技术

现代音响检测技术是通过对声波的声速、波长、周期、频率及声压的测量、监测和判断设备的声波变化,对设备故障实施诊断。主要设备为噪声测量仪。

3.3 光学检测技术

近年来,光学技术得到了快速的发展并被应用到工业领域。例如,在数控机床中光栅系统的应用。光栅测量是利用光的衍射原理,通过叠放的光栅的相对运动,产生与之同步移动的莫尔条纹信号,然后通过读数头与后续电路,将导轨、工作台的位置等信号转变成信号读出来,其读数分辨率可达5nm。当两块相同的长光栅跌合,如果栅线的夹角很小时,莫尔条纹的方向与光栅条纹方向近似垂直。光栅盘上黑白刻线的相对移动,会产生光强度周期性变化,此光信号经光电池转换成为周期性的电信号,对电信号进行分析处理,就可获得光栅相对移动的位移量。

3.4 人工智能诊断

近年来,人工智能和计算机技术迅速发展,在机械诊断中的运用也越来越广泛。国内外不乏成功的实例。例如,用于大机组和燃气轮机的诊断专家系统、采用概率神经网络、自组织映象和径向基函数网络等的智能诊断神经网络等。Zadeh曾将专家系统、模糊集合、神经网络、概率计算和遗传算法统称为软计算。将软计算中各种方法集成,形成各种类型的混合系统,如用于诊断的模糊专家系统、模糊神经网络等,使各种方法互相取长补短,相辅相成,是一种值得关注的动向。

3.5 远程诊断

远程诊断是计算机网络技术发展的产物。目前尚处于初始阶段。前面提到,设备诊断的案例积累,不能仅仅依靠单个工厂,必须一个行业,乃至制造厂、使用厂和研究单位的社会性协作。从这一角度看,远程诊断将发挥极其重要的作用。就当前而言,首先要解决的是数据格式的统一问题。没有统一的数据格式,就谈不上诊断信息的交流,也谈不上远程诊断,其结果只能是各个外国公司垄断我国重大关键设备的运行经验。为此,不少学者强烈呼吁迅速促成、完善这一工作。这是我国机械诊断技术发展的一件大事,有着深远意义。

故障诊断方法范文第4篇

[关键词]电力系统;故障诊断;算法;发展趋势

中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0024-02

1 引言

随着电力系统调度自动化水平的不断提高,各种自动装置的广泛应用,越来越丰富的故障报警信息(包括正确报警信息、误传信息、重复信息及不相关信息等)会在故障发生时通过故障信息系统传入调度端,尤其在发生复故障和保护配置多样化的情况下,要求调度运行人员在这种紧急情况下人为地提取有效的故障信息并快速正确判断出故障元件是非常困难的。因此非常有必要建立完善的电网故障诊断系统,以实现对电网故障的自动快速诊断。

电网故障诊断主要是对各级各类保护装置产生的报警信息、断路器的状态变化信息以及电压电流等电气量测量的特征进行分析,根据保护动作的逻辑、运行人员的经验和电气量的特征量来推断可能的故障位置和故障类型。近10多年来,电网故障诊断技术得到了深入广泛的研宄,国内外学者提出了众多可行的方法。目前在故障诊断领域应用较多的有专家系统、人工神经网络、优化技术、模糊集理论、多系统、贝叶斯网络、Petri网理论等。本文旨在对这些故障诊断方法进行总结归纳,分析各种方法的特点和不足,以便取长补短,发展出新的诊断方法。

2 电网故障诊断常用方法

2.1 专家系统

专家系统[1-2](Expert System,ES)是一个具有大量专门知识与经验的程序系统,它能融合领域专家多年积累的经验与专门知识进行推理和判断,模拟人类专家的推理决策过程,具备解决专业领域问题的能力。专家系统主要由人机接口、知识库、推理机、数据知识库及解释器来组成。由于专家系统累积大量专门知识可以准确模拟调度员的思维过程,因此引入到故障诊断领域较早而且发展成熟。

专家系统一般可以分为以下三类:(1)基于规则系统:这类专家系统利用“IF-THEN”结构的规则来表示保护与断路器间的配合逻辑及专家在运行中积累的诊断经验,并形成完备的知识库,将故障产生的报警信息逐一与知识库中的规则进行比较、匹配,从而识别出故障元件。(2)基于模型系统:这类系统综合了一些运行方式与原理不同的模型,先根据实际保护系统的结构与功能来建立模型,再模拟实际电网故障行为并得出结果,最后通过与实际获得的报警信息进行匹配来验证故障假设。(3)基于逻辑系统:根据保护隔离故障的原理和逻辑进行诊断推理,对故障特征做出假设并逐一验证,最终给出评价并提供每条假设的可信度给用户。

专家系统在故障诊断领域内的应用开展较早,具备方案灵活、推理结果可解释、能实时诊断等优点,在大规模电网中有着成功的工程应用。但也存在缺陷和不足:不具备学习能力,难以获得完备的知识库;当电网新增保护配置或者拓扑结构变化较大时,知识库的维护工作量太大;它的推理能力限制在狭窄的专业领域内,无法处理新的情况。

2.2 人工神经网络

人工神经网络(Atificial Neural Network,ANN)是有大量的处理单元经过广泛互连而组成的人工网络,用来模拟人类神经系统传输和处理信息的过程。神经网络能够通过研究历史数据进行样本训练,从而具有归纳全部数据的能力,因此能够解决数学模型或规则难以处理的问题。人工神经网络具有特殊的并行结构和并行实现能力,使之具有较快的处理速度,适于应用在电网故障诊断领域。文献[1]提出基于新型径向基函数的神经网络方法,以保护信息、可能故障2作为ANN的输入和输出,选择合适的样本集训练ANN,其故障诊断能力优于传统的BP(误差反向传播)模型。

人工神经网络方法不存在专家系统完善知识库这样的难题,具有比较强的自我学习能力和容错能力。但是ANN的学习只针对特定的系统结构,外推能力差,工作过程是一个黑箱,因此只适应于中小型电网的故障诊断。

2.3 优化技术

采用优化技术(Optimization Methods)的诊断方法依据电网故障特征设定假想事故集的适应度函数或目标函数,采用不同优化算法来更新事故集,直至确定适应度最大的事故集来作为故障诊断结论。这种方法通过采用0-1整数规划的解析模型来描述电网故障诊断,经优化算法推导求得最优解。文献[2]设目标函数为故障元件数与误动开关(保护、断路器)数的最小和并简化为二次型,这样就转变为一个0-1整数规划问题,约束条件用来描述保护.和断路器的动作原理。文献[3]综合考虑了主、后备保护间的状态关系、二次系统配置特点和断路器失灵保护,对目标函数进行优化、改进使得模型更加合理、准确。

用优化技术的故障诊断方法适用于完备信息下的电网故障诊断,不需启发性知识的引入,能快速得到全局最优解或者多个可能的解。它的难点在于故障诊断数学函数的建立和算法的收敛速度。

2.4 模糊集理论

模糊集理论(Fuzzy Set Theory)用模糊隶属度的概念来描述不精确、不确定的事件和对象,并引入近似推理的模糊规则,可以有效地表达专家知识,具有很强的容错能力,因此模糊集理论比较适合用来处理保护和断路器间的不确定关联关系、报警信息的可信度问题。文献[4]假设诊断所需信息为准确,只有故障与保护之间、保护和断路器之间的关联关系不确定,用模糊隶属度来描述不确定量得出可能的元件故障率。文献[5]认为报警信息都是不确定的并赋予一定的可信度,根据电网拓扑和故障发生时的保护、断路器动作状态,再通过专家系统等方法给出模糊的故障诊断输出。

模糊集理论能够处理不确定的信息,进行诊断时不需要建立精确的数学模型,利用模糊规则可以实现诊断智能化。但模糊集理论需要结合其他方法来使用,而且只能有限地处理电网中的不确定因素。

2.5 多系统

多系统(Multi-Agent System,MAS)结合了计算机技术、网络技术和分布式人工智能,在逻辑上将一个问题分解为多个子问题求解实体,每个子实体仅拥有对应求解问题所需的数据和资源,不同子实体互相交互配合以解决最终问题。多系统具有数据分散化、无全局控制、计算异步和个体行为独立自制等特点。Agent间的协同与合作等特点为电网故障诊断建模提供了条件。文献[6]中提出了采用SCADA系统和数字录波系统、结合多技术、应用于电网故障诊断的体系结构,这种结构包括相互作用、合作与通信的多个Agent形成多系统,诊断中应用基于知识、模型推理的方法求得局部的最优解。

多系统在电网故障诊断方面具有很好的发展前景,它利用多种不同的方法并综合其优点,并行分布式处理问题保证了电网故障诊断的实时性,极大地提了诊断结果的正确性和容错性。如果电网规模较大,在故障诊断时可以先分区后进行分布式求解。作为软件系统的MAS需要依靠其它方法来共同完成故障诊断。目前MAS在诊断研究中的关键是如何与其它方法相结合、单个Agent的建模方式以及各个Agent之间的协调协作。

2.6贝叶斯网络

贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)用于不确定推理和知识表达,有机结合了图论和严格概率理论,利用概率理论来处理各种知识间的不确定因果关系,再通过贝叶斯网络来进行表达,最后可以得出故障征兆下的各元件故障率。贝叶斯网络包括节点和有向弧,分别通过拓扑结构、节点条件来表达网络中的定性信息和定量信息。文献[7]根据元件故障、保护和断路器动作间的内在逻辑,分别针对线路、母线、变压器建立了故障诊断模型,不同的节点间关联关系通过“概率与”和“概率或”进行区分计算。文献[8]对故障信息进行了时序一致性识别和完备化预处理,建立了计及时序信息属性的改进型BN故障诊断模型。贝叶斯网络方法具有模型清晰直观、因果关系明显、诊断精度高等优点,适用于不确定信息下的故障诊断。但由于贝叶斯网络在电网故障诊断上的研宄起步较晚,其自动建模和知识更新能力还有待提高。

2.7 Petri网理论

Petri网(Petri Net,PN) 是由库所(Place)、变迁(Transition)、连接库所和变迁的有向弧及初始标识构成,能够描述系统中各元件间的关系,并用网络来表示系统中同时发生、次序发生或循环发生的各种活动来构造系统模型及动态特性分析。Petri网可以简单地描述为一个加权有向网,它的节点分割为库所和变迁两个非空有限集合,用加权的有向弧将节点连接起来。Petri网是对系统进行静态的结构分析,其动态性质由变迁和节点上的托肯(Token)数目体现出来,适用于描述离散事件动态行为。文献[9]针对输电网的设备,研究了故障切除过程的Petri网模型,然后建立了针对故障元件的Petri网诊断模型。文献[10]在此基础上引入了后备保护的模型,使Petri网的故障诊断模型得到了发展和完善。文献[11]利用Petri网建立了模拟故障正向发生和线路、母线的反向故障诊断模型,适于处理多重故障、存在开关拒动和误动的复杂故障。文献[12]结合实际SCADA系统提供的信息对故障设备进行Petri网的故障诊断建模,具有一定的实用性。此外,大量的国内外文献对原有Petri网模型进行了改进或发展出高级Petri网来应对不同情形下的电网故障诊断,其中涉及有基于保护时空参数的petri网、概率信息Petri网、模糊Petri网、编码Petri网等。

Petri网以形象直观的有向图建模,利用数学描述或推理进行求解,具有简洁、高效、实用的特点。但同时,由于Petri网建模法依赖网络结构,若电网规模较大、结构复杂则可能导致诊断模型中的状态组合爆炸,为此需要改进Petri网或引入高级Petri网。

3 电网故障诊断的发展趋势

在告警信息完备、正确的情况下,上述方法均能够准确地诊断出故障元件,识别出开关量的误动、拒动。实际在电网故障时,由于短时间内需要传输大量数据,报警信息畸变、丢顿和传送延迟的情况经常出现,因而传统方法具有一定的局限性。

目前对电网故障诊断的研究主要趋于两个方向,一个方向是引入新的信息源和故障诊断方法,如故障录波信息、广域测量系统信息、潮流分布。一方面可以提高信息源的完备性、故障信息的冗余度;另一方面,通过利用新故障信息源形成新的故障判据可以得出更加准确的诊断结果,也可以进行更加深入的故障诊断例如故障性质和故障相的判断。但当前一些区域的故障信息系统仍未完善,受制于电网通信技术、设备更新滞后等限制,调度中心无法实时获得故障录波数据和采集到全面的电网PMU数据,这些都在一定程度上限制了新故障诊断方法的推广。

另一个方向是改进和优化现有故障诊断算法,通过信息融合技术对多种方法的诊断结果进行融合,提高诊断方法的准确性。从各种诊断技术的概述可以看出,每种智能方法均具有一定的诊断能力且适用于部分电网故障情形,存在一定的局限性。如果综合多种方法进行混合故障诊断,可以综合不同方法的长处形成优势互补,消除单一诊断方法的局限性,大大提高了诊断性能。因此,采用混合故障诊断技术成为一个必然的研宄趋势,可以综合现有研宄成果进行扬长避短,多层次、多角度地进行电网故障诊断。

故障诊断方法范文第5篇

1 故障形成的因素

(1)自然因素:即农机具设备受外部和内部各种不可抗拒的自然因素的影响。如拖拉机的发动机故障率高低与季节有关。冬季低温使用时,故障率高于夏季。如发动机的燃料供给系在冬季常因气温低、雾化不良,燃油容易凝固发生油路堵塞而不易启动。

(2)人为因素:即农机具在制造和修理时使用了不合格的零件或违反了装配技术要求;在使用中没有遵守操作技术规程;没有执行规定的保养维护制度以及在运输、保管中不当等原因,而使农机具过早地丧失了它的应有功能。

2 磨损与时间的关系规律

一般将磨损过程分为三个阶段,即初期磨损阶段(又称走合阶段)、稳定磨损阶段(又称正常工作磨损阶段)和急剧磨损阶段。

(1)初期磨损阶段:因农机具在制造及修复零件时,零件内表面或外表面难免留下刀痕,这些刀痕和凸起部分,会在走合时磨落成金属屑及其氧化物颗粒,这些金属屑、氧化物颗粒应在走合维护时清除,如果留在零件摩擦表面会引起严重的磨料磨损,加速机件的磨损过程。

(2)稳定磨损阶段:随着走合的进展,表面粗糙度逐渐磨平,实际接触面积不断增大,单位面积压力减小,磨损速度逐渐平缓,正常工作条件形成,进入稳定磨损阶段,在这期问,工作时间最长,磨损速度最小,只要按规定正确使用和维护,一般不会发生故障。

(3)急剧磨损阶段:在这个阶段由于磨损的不断积累,造成零件的配合间隙过大,以金属的直接接触代替原来的液体摩擦或边界摩擦,因而导致强烈的磨损。使农机具运转时出现附加的冲击载荷、振动和噪声、温度升高,在这一阶段如不及时进行调整或修理,会造成事故性故障,最终导致零件完全失效。

3 故障变化规律

农业机械发生故障的变化规律一般分为三个时期,即早期故障期、偶然故障期、耗损故障期。

(1)早期故障期:指新进或大修后的,农业机械在走合期引起的故障。此时期特征是初始投入使用故障率较高,随着使用时间的延长,其故障率呈渐减性(ab曲线)。

(2)偶然故障期:指农业机械设备在走合期结束后,转入正常使用的有效寿命期。只要在正确维护和使用条件下,没有特定的故障起主导作用,即使发生故障也是偶然的,故障率基本恒定,其值甚小。

(3)耗损故障期:指农机具通过长时期的使用,因零件达到使用极限,往往出现的故障率很高,耗损故障期的曲线是渐增性。

二、农业机械的故障诊断方法

可分为主观故障诊断方法和客观故障诊断方法。

1 农业机械的主观故障诊断方法

农机具的主观故障诊断就是采用常规的眼看、耳听、鼻嗅、手摸和询问操作者的诊断方法,类似于中医医生的望、闻、问、切,该方法因诊断人的经验而异,诊断结果并不完全一致。农机具的主观故障诊断方法具体操作是:

(1)采用眼看的感官视觉检验:直接观察农机具的异常现象。如漏油、漏水、发动机排出的烟色以及机件松脱、明显断裂、扭曲变形等。为提高视觉检验精度,在某些情况下,可借助放大镜对零件的磨损、破损、裂纹等进行检验,还可借助于手锤敲击对裂纹和铆钉的松动进行检查。为弥补视觉中某些箱体内部检验的不足,还可借助于光导纤维作为光传导的内窥镜来检测,或新、旧零件进行对比检验等操作。

(2)采用耳听声觉的检验:根据响声的特征来判断故障部位,辨别故障发生时应注意到的异响声与伴随声等现象,注意响声与转速、温度、载荷以及发出响声位置的关系,这样才能提高判断故障的准确率。如发动机活塞敲缸与转速、负荷、温度有关。转速和温度低时,响声清晰;负荷大时,响声明显。

(3)采用鼻嗅气味的检验:根据气味的特征来判断故障可能发生的部位,辨别故障发生时应注意到的异常气味与伴随的烟气等现象。如皮带的橡胶气味、摩擦片的烧焦味等,都会有明显的异常气味嗅到。

(4)采用手摸触觉的检验:用手触摸怀疑有故障或与故障相关的部位,以便找出故障所在。如用手触摸制动鼓若有烫手的现象,则证明车轮制动器有制动阻滞故障。

(5)询问操作者的检验:就是访问一线使用者,了解农机具使用条件和时间,以及故障发生时的现象和病史等,以便判断故障或为故障诊断提供参考资料。

2 农业机械的客观故障诊断方法

农机具的客观故障诊断方法,类似西医的体温表、血压计、心电图仪、CT机等各种人体诊断仪器,不因仪器操作的使用者而异,诊断结果比较客观地反映农机具运行的当前工况。可分为工、量具检验法,物理检验法,仪器检验法。

(1)工、量具检验法:利用通用量具、专用量具测量零件现有的尺寸及形位公差值,与技术标准所规定的许用值进行对比,确定零件能否继续使用。

(2)物理检验法:利用电、磁、光、声、热等物理量,通过对工件引起的变化来探测零件技术状况的一种方法。这种方法通常用来检验零件内部隐蔽缺陷而又不损坏零件本身的一种无损的探伤检验,如磁力探伤法,磁粉法、渗透法和射线法等。