设备故障诊断习题集及答案.doc

第一章 绪论 一 填空 1 设备诊断技术 修复技术和 已列为我国设备管理 和维修工作的 3 项基础技术 2 设备故障诊断是指在设备运行中或在基本 的情况下 通过各种手段 掌握设备运行状态 判定 并预测 预报设备未来的状态 从而找出对策的一门技术 3 设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行 又要获取更 大的 和 4 的任务是监视设备的状态 判断其是否正常 预测和诊断设备的故障并消除故障 指导设备的管理和维修 5 设备故障诊断技术的发展历程 感性阶段一量化阶段一诊 断阶段 故障诊断技术真正作为一门学科 发展方向 6 现今设备 和 已列为我国设备管理和 维修的 3 项基础技术 7 在 中或者在基本不拆卸设备的情况下 通过各种手 段进行判断故障的位置等的技术叫做设备故障诊断 9 现代设备的发展方向主要分为 连续化 自动 8 设备 是防止事故和计划外停机的有效手段 化等 10 要求加强设备的安全监测和故障诊断的原因主要是大量生 产设备的 11 状态监测主要采用 测量 监测 和判别等方法 12 通常设备的状态可以分为 和 3 种 13 设备的整体或局部没有缺陷 或虽有缺陷但其性能仍在允 许的限度以内称为设备的 14 指缺陷已有一定程度的扩展 使设备 发生 一定的程度变化 设备性能已经劣化 但仍能 的状态 15 故障状态指 已较大下降 不能维持正常工作的状 态 16 故从其表现障状态上分为 17 设备已有故障萌芽并有进一步发展趋势的状态称为故障的 18 设备出现 尚可勉强带病 运行的状态称为 19 设备由于某种原因瞬间发生的故障称为 突发性紧急故 障 20 通常故障的报警信号用 21 故障诊断中一般用绿灯表示 黄灯表示 红灯表 示 22 设备状态演变的过程中应有 以便事后分析事故原因 23 设备的运行历史主要包括 和曾发生过的 等 24 设备故障诊断技术的发展历程为 量化阶段 诊断 阶段 25 设备故障诊断既要保证 又要获取更大的 和 26 已列为我国设备管理和维修工作的 3 项基础技术的是 技术 技术和 技术 27 设备 是指在设备运行中或在基本不拆卸的情况下 通过各种手段 掌握设备运行状态 判定产生故障的部位和原 因 并 设备未来的状态 28 既要保证设备的 运行 又要获取更大的经济效益和 是 对设备故障诊断的基本要求 29 设备故障诊断的任务是监视设备的 判断其是否 预测和诊断设备的故障并消除故障 指导设备的管理和维修 30 的任务之一是预测和 设备的故障并消除故障 指导设备的管理和维修 31 监视设备的状态 判断其是否正常 预测和诊断设备的 故障并消除故障 指导设备的 是 的任务 32 要在基本不拆卸的情况下 掌握设备运行状态 判定产生 故障的部位和原因 并 设备未来的状态 就必须进行 设备故障诊断 33 设备已有 萌芽并有进一步发展 的状态称为设备故障 的早期故障 34 在设备故障诊断技术的发展历程中 经历了 一量化 阶段一 人工智能和网络化阶段 35 设备 是防止事故和计划外停机的有效手段 36 大型化 连续化 等是现代设备的发展方向 37 大量生产设备的老化是要求加强设备的安全监测和 诊 断的原因 38 状态监测主要采用检测 测量 分析和 等方法 39 通常用 状态 状态和故障状态来衡量设备的状态 40 若缺陷已有一定程度的扩展 使设备状态信号发生一定的 程度变化 设备性能已经劣化 但仍能 的状态 说明设 备处于异常状态 41 状态指设备性能指标已较大下降 不能维持 工作的 状态 42 突发性紧急故障是设备故障的表现形 式 43 一般功能性故障指设备出现 尚可 带病 运行的状态 44 突发性紧急故障指设备由于某种原因 发生的故障 45 通常用 示性故障的报警信号 46 用绿灯表示 黄灯表示 红灯表示 是故障诊断 中一般常用的灯光示性法 47 设备 演变的过程中应有记录 以便事后分析事故 48 和曾发生过的 等是设备的运行主要历史 49 一种故障可能对应 征兆 反之 一种 也可能对应多 种故障 50 故障和征兆之间的非一一对应关系 表明了故障诊断的 性 二 单项选择题 在 A B C D 中选出一个正确答案 并填在 题干中的横线上 1 设备故障诊断最初的发展阶段是 A 感性阶段 B 量化阶段 C 诊断阶段 D 人工智能和网络化 2 设备故障诊断技术在保证设备的安全可靠运行以及获取更 大的经济效益和 上意义是十分明显的 A 社会效益 B 国家建设 C 人身安全 D 医疗事业 3 旋转机械振动的故障诊断应在 进行 A 机械运行中 B 机械停止运行后 C 机械损坏后 D 装配过程中 4 根据具体情况 也可将状态监测维修的定期测量周期改为 连续或 A 断续 B 随机 C 不定期 D 长期 5 我国从 起已正式把开展设备诊断工作的要求纳入 国营工业交通设备管理实行条例 A 1980 年 B 1983 年 C 1995 年 D 1999 年 6 设备故障诊断未来的发展方向是 A 感性阶段 B 量化阶段 C 诊断阶段 D 人工智能和网络化 7 状态监测与故障诊断的概念来源于 A 化学 B 高等数学 C 仿生学 D 工程力学 8 监视设备的状态 判断其是否正常是 A 设备故障诊断的任务 B 故障产生的原因 C 设备状态监测的任务 D 消除故障的方法 9 设备的整体或局部没有缺陷 或虽有缺陷但其性能仍在允 许的限度以内称为设备的 A 异常状态 B 正常状态 C 紧急故障状态 D 早期故障状态 10 旋转机械转子不平衡故障的最主要征兆是 A 转速的工频分量占主要成分 B 转速的工频分量占次要成分 C 主要信号成分中出现同族谐频 D 主要信号成分中出现异族谐频 11 状态监测主要采用检测 测量 监测 分析和 等方 法 A 测试 B 估计 C 判别 D 观察 12 设备不能正常工作且不能维持工作时的状态称为 A 标准状态 B 异常状态 C 正常状态 D 故障状态 13 下列哪个不是设备管理和维修工作中的基本技术 A 设备诊断技术 B 修复技术 C 液压传动技术 D 润滑技术 14 设备状态监测和故障诊断是在 情况下进行 A 停机状态 B 完全解剖 C 设备运行中 D 修理过程中 15 设备状态监测和故障诊断是在 情况下进行 A 修理过程中 B 基本不拆卸 C 设备解体 D 设备闲置 16 设备故障诊断的目的之一是在允许的条件下充分挖掘设备 潜力 延长使用寿命 减低设备 的费用 A 寿命周期 B 修理周期 C 能耗 D 设备闲置 17 设备状态监测和故障诊断 来源于仿生学 其技术具有 A 神秘特征 B 复杂性 C 直观性 D 综合性 三 判断题 正确的在括号内打 一 错误的在括号内打 1 通常设备的状态可分为正常状态 异常状态和故障状态 2 状态监测的任务是对设备可能要发生的故障进行预报和分 析 判断 3 故障诊断技术真正作为一门学科是以振动等传感器的广泛 应用为标志 4 最早开展故障诊断技术研究的是美国海军研究室 ONR 5 状态监测与故障诊断 的概念来源于仿生学 6 通常设备的状态可分为正常状态 异常状态和故障状态 7 状态监测的任务是根据设备的复杂程度对设备进行修理 8 故障诊断技术真正作为一门学科是以振动等传感器的广泛 应用为标志 9 最早开展故障诊断技术研究韵是美国海军研究室 ONR 10 状态监测与故障诊断 的概念来源于生物学 11 如果用指示灯示性 红色表示预警 12 设备故障诊断是防止事故和计划外停机的有效手段 13 设备管理和维修方式的发展主要经历的 3 个阶段 即早 期的事后维修方式 发展到定期预防维修方式 视情维修方式 14 近年来 人工智能和网络化已成为设备故障诊断的主要发 展方向 15 机械设备诊断用得最多的是振动和噪声诊断 16 简易诊断技术就是简单任意的进行设备诊断 17 状态监测维修就是只监测设备状态 不管检修 18 定期维修周期是根据统计结果确定的 能防止设备损坏 是最好的方法 19 设备虽有缺陷但其性能仍在允许的限度以内称为设备的正 常状态 20 设备处于正常状态表明设备不存在任何缺陷 21 设备有异常出现后 表明无论如何都不能继续工作了 22 通常设备的故障和征兆之间是符合一一对应的关系的 23 一般说来 设备的故障和征兆之间不存在一一对应的关系 24 故障和征兆之间非一一对应的关系使得故障诊断变得困难 25 为了便于分析和管理 故障报警指示灯最好统一成一种颜 色 四 思考题 1 什么是设备故障诊断 2 设备故障诊断的目 3 现代成产设备发展方向 4 设备故障诊断的任务 5 简述设备故障诊断技术的发展历程 6 简述设备各种状态的分类 7 简述通常故障诊断中的一般过程 第二章 设备故障诊断的基本概念 一 填空 1 从 的观点分析 设备是由有限个元素 通过元素之间 的联系按照一定的规律聚合而构成的 2 设备诊断技术是依靠 和在线检测技术进行分析处理 机械故障诊断实质是利用运行中各个零部件的 由现象 判本质进行诊断 3 是系统的一种基本特性 4 系统的行为中人们所需要的即设计中所要求实现且能完成 一定任务的部分称为 5 工程设备系统可分为 6 系统结构处于不正常状态并可导致设备相应功能失调 致 使设备相应行为超过允许范围称为 7 按故障性质分 工程上有两种不同性质的故障等级 分别 为 和 8 常见故障模式有 结构失效 系统失效 电 气系统失灵 失控 接触不良 污染等 9 设备故障的特性中传播方式分为 传播与 传播两种 10 诊断故障最常用 最成熟的方法是对相应故障的 的分 析 11 将 的理论和方法用于故障诊断是故障诊断的一条全 新途径 12 对于旋转机械 往复机械 轴承 齿轮等设备的故障诊断 中 最常使用的方法是 13 是目前所有故障诊断技术中应用最广泛最成功的诊 断方法 14 每隔一定时间对监测的设备进行测试和分析的诊断称为 15 按诊断方法的完善程度可分为 两种 16 设备故障具有 相关性 延时性 不确 定性等基本特性 17 我国的维修体制已从早期的 和实施多年的 维 修开始进入现代的 18 典型故障主要包括 齿轮故障 轴承故 障等 19 被誉为维修技术的一次重大革命 20 按故障的表现形式可分为 故障和 故障 21 设备的故障 是指系统的构造处于不正常状态 并可导致 设备相应的功能失调 致使设备相应行为 输出 超过允许范围 这种不正常状态称为 22 设备故障具有 传播性 延时性 不确 定性等基本特性 23 是为了弄清不同的故障性质 从而采取相应 的 24 设备故障诊断的基本方法包括传统的故障诊断方法 故障 的 诊断方法和故障诊断的 25 我国的 正在发生着深刻而巨大的变化 已从早期的 和实施多年的 开始进入现代的预知性的 26 故障状态按发生时期分为 后期故障 27 故障状态按性质分为 故障 28 按故障的严重程度和危险性分为 和 故障 29 按故障的发生 发展规律分为 故障 30 工艺流程诊断技术主要用于 及冶金压延等 设备 31 可以避免过剩维修 提高设备 充分发挥零件的 是状态维修的优点 32 状态维修可以节约 避免不必要的 二 单项选择题 在 A B C D 中选出一个正确答案 并填在 题干中的横线上 1 传统的故障诊断方法不包括 A 振动诊断 B 温度诊断 C 专家系统 D 电参数诊断 2 工程中的设备种类按构造与功能可分为简单系统 复杂系 统与 A 复合系统 B 操作系统 C 子系统 D 机械系统 3 下列哪项不属于设备故障机理范围 A 物理过程 B 化学过程 C 机械过程 D 液压传动过程 4 暂时性故障又称为 A 永久性故障 B 断续性故障 C 间断性故障 D 连续性故障 5 下列哪种故障最不容易用早期试验来预测 A 渐发性故障 B 突发性故障 C 试用期故障 D 后期故障 6 在应力和时间等条件下 导致发生故障的物理 化学 生 物或机械过程 称 为 A 故障状态 B 故障机理 C 故障类型 D 故障模式 7 设备故障的基本特性不包括 A 层次性 B 放射性 C 延时性 D 确定性 8 不属于故障诊断数学方法的是 A 故障树分析 B 人工智能 C 小波变换 D 分形几何 9 设备故障诊断按 分类 有旋转机械诊断技术 往复 机械诊断技术 工程结构诊断技术 运载器和装置诊断技术等 A 诊断对象 B 诊断参数 C 诊断的目的和要求 D 诊断方法的完善程度 10 是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功 的诊断方法 A 振动诊断 B 温度诊断 C 声学诊断 D 光学诊断 11 对于简单低值 利用率低 维修性好或修理不复杂且出现 故障停机不影响生产大局的设备 维修经济性最好的维修方式 是 在现代化大生产中 最应提倡的维修方式是 A 事后维修 B 定期维修 C 状态维修 D 事前维修 12 设备状态维修被誉为维修技术的一次重大革命 其优点和 经济性不包括 A 防止失修 B 防止过修 C 做好修前准备 D 不可以实现零件最大寿命 13 按照 的观点 设备是由有限个元素组成的 A 邓论 B 系统论 C 申论 D 进化论 14 设备故障不具备的特性是 A 层次性 B 放射性 C 确定性 D 延时性 15 根据具体情况 也可将状态监测维修的定期测量周期改为 连续或 A 断续 B 随机 C 不定期 D 长期 16 我国从 起已正式把开展设备诊断工作的要求纳入 国营工业交通设备管理实行条例 A 1980 年 B 1983 年 C 1995 年 D 1999 年 17 我国在维修方面已进入现代的预知性的 阶段 A 事后维修 B 事前维修 C 定期预防维修 D 视情维修 18 下列不属于典型故障的是 A 松动 B 轴承故障 C 不对中 D 不转动 19 对于海洋平台 金属结构 容器等的诊断方法中最常选用 A 旋转机械诊断技术 B 往复机械诊断技术 C 工程结构诊断技术 D 工艺流程诊断技术 20 机械设备目前最常用最成功的诊断方法为 A 振动诊断 B 光学诊断 C 电参数诊断 D 强度诊断 三 判断题 正确的在括号内打 错误的在括号内打 1 无需经过更换或修复便能消除故障称为永久性故障 2 永久性故障需经过更换或修复才便能消除 3 渐发性故障可以向突发性故障过度 4 渐发性故障不可以向突发性故障过度 5 破坏性故障具有两个特点 即突发性 永久性 6 非破坏性故障既是渐发性的 又是局部的 7 外因故障包括磨损牲故障与错用性故障 8 外因故障指人为操作因素和环境因素造成的故障 9 故障高发期为设备处于使用期故障阶段时 10 设备处于使用期故障率基本上保持一定数 11 松动 不对中属于典型故障 12 松动 不对中不属于典型故障 13 设备故障所具有的性质包括传播性 14 设备故障所具有的性质应除开传播性 15 预防与消除故障是我们进行故障分析的目的 16 进行故障分析不属于故障管理的内容 17 设备故障具有确定性 18 设备故障具有随机性和模糊性 19 旋转机械诊断技术是按诊断对象来分类出来的 20 旋转机械诊断技术是按诊断完善情况分类的 21 我国现今维修已进入事后维修阶段 22 振动诊断和温度诊断是按目的要求分类的 23 光学诊断已称为目前最成功的诊断方法 24 振动诊断和温度诊断是按参数分类的 25 故障诊断技术目前已经后期的终结阶段 26 按照系统论的观点 设备是由有限个元素组成的 27 状态维修可以做到合理安排维修人员 为减员增效打基础 28 事后维修不需要安排计划 29 状态维修不可能充分掌握维修活动的主动权 30 根据具体情况 也可将状态监测维修的定期测量周期改为 连续或不定期 31 不可以将状态监测维修的定期测量周期改为连续或不定期 32 液压传动过程属于设备故障机理范围 33 设备状态维修是维修技术的一次重大革命 34 暂时性故障又称为间断性故障 35 暂时性故障又称为随机性故障 36 传统的故障诊断方法包括振动诊断等 37 故障与征兆之间存在着错综复杂的关系 38 工程中的设备种类按构造与功能可分为简单系统 复杂系 统与复合系统 39 诊断压力容器通常采用声学诊断方法 40 在应力和时间等条件下 导致发生故障的物理 化学 生 物或机械过程 称 为故障状态 41 工业窑炉 热力机械 电器等适用于温度诊断 42 传播性不是设备的基本特性 43 定期诊断是每隔一定的时间对监测的设备进行测试和分析 44 定期检查和大修属于预防性维修的范畴 45 精密诊断主要依靠设备维修人员和操作工人进行 46 设备状态维修能使备件库存最小 47 提高设备的利用率是设备状态维修的优点表现 48 设备状态维修是今后企业设备维修的发展方向 四 思考题 1 工程设备的分类 2 简述系统元素及其联系的不正常的原因 3 故障可按怎样的方法分类 4 简述突发性故障的特点 5 简述设备故障的基本特性 6 如何做好故障管理 答 略 7 简述设备维修方式的发展 答 略 8 如何理解状态维修的概念 它有何重大意义 五 名词解释 1 设备修理复杂系数 2 工时定额管理 3 故障 六 读图分析 1 读给定图示曲线图 补充图中各段含义说明 并简要说明各段特点 2 下图是设备状态维修方式示意图 分析该图 并在方框内 填上适当的内容 第三章 设备故障诊断的技术基础 一 填空 1 设备故障诊断具体实施过程为 诊断 决策 2 设备故障信息的获取方法包括直接观测法 参数测定法 定法及设备 的测定 3 设备故障的检测方法包括 和 的故障检测 材料裂纹 及缺陷损伤的故障检测 设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检 测及 变化引起的故障检测 4 设备故障的评定标准常用的有 3 种判断标准 即 相对判断标准以及类比判断标准 可用 制定相对判断标准 5 从某种意义上讲 设备振动诊断的过程 就是从信号中提 取 的过程 组成周期成分的简谐振动可用 和 3 个参量来表征 6 试验数据处理的目的就是去 去粗取精 由表及里 由此及彼的加工过程 提高 找出客观事物本身的内在规律 和客观事物之间的相互关系 7 振动信号频率分析的数学基础是 变换 在工程实践中 常运用快速傅里叶变换的原理制成 这是故障诊断的有力 工具 8 ISO 标准属于 标准 9 振动 能反映出振动的能量 10 用听棒倾听机器内部的声音属于 法 11 直接观测法包括 听 眼睛看 鼻子闻 主要依 靠人的感觉器官接收 也受人的经验影响 12 包括耳朵听 看 手模 闻 主要依靠人的感觉 器官接收 也受人的经验影响 13 观测法快速 便捷 主要依靠人的感觉器官接收 也受人的 影响 14 直接观测法与中医学上的 望 闻 切 有 之妙 15 设备振动诊断的过程 就是从信号中提取 的过程 16 润滑油液分析属于 法 17 简谐振动三要素是 18 对机器零部件性能的测定 主要反映在 方面 这对 预测机器设备的可靠性 预报设备破坏性故障具有重要意义 19 可用于检测设备零部件材料的 及腐蚀故障 20 振动烈度即振动速度的 也即振动速度的 21 相位 的振动会使振动互相抵消 起到 的作用 22 在进行观测数据的测量和分析时 其信号中与被研究事 物无关的干扰是 23 在旋转机械中 衡量设备状态的重要参数是 24 在工程中 运用 把信号中的各种频率成分分别分 解出来 获得各种 用于诊断分析 25 在建立相对判断标准时 用数据采集器连续对固定的测点 进行 次以上测量 然后取其 26 用耳朵进行诊断设备时 需借助 旋具等常用工具 27 用手摸法进行诊断设备时 主要感觉设备的 泄 漏点的情况 二 单项选择题 在 A B C D 中选出一个正确答案 并填在 题干中的横线上 1 对于润滑油液的分析属于 A 直接观测法 B 参数测定法 C 磨损残渣测定法 D 设备性能指标测定 2 设备故障诊断具体实施过程不包括 A 信息采集 B 信号处理 C 状态识别 D 猜测 3 频谱仪是运用 的原理制成的 A 绝对判断标准 B 阿基米德 C 毕达哥拉斯 D 快速傅立叶变换 4 在 ISO7919 标准中 振动在 以外的机器通常认为是不 能够无限制地长期运行 A 区域 A B 区域 B C 区域 C D 区域 D 5 设备故障信息的获取方法不包括 A 直接观测法 B 参数测定法 C 油膜测定法 D 设备性能指标的测定 6 对于振动和噪声的监测方法中不包括下面的 A 振动法 B 特征分析法 C 模态分析法 D 射线探伤法 7 调制型非平稳信号属于随机信号中的 A 周期信号 B 平稳信号 C 非周期信号 D 非平稳信号 8 若有一简谐振动 其位移x Asin t 则其加速度 的幅值为 A A B A C A 2 D 9 振动信号频率分析的数学基础是 A 傅里叶变换 B 有限傅里叶变换 C 离散傅里叶变换 D 快速傅里叶变换 10 频谱仪是运用 的原理制成的 A 傅里叶变换 B 有限傅里叶变换 C 离散傅里叶变换 D 快速傅里叶变换 11 设备故障的评定标准常用的有 3 种判断标准不包括 A 绝对判断标准 B 相对判断标准 C 类比判断标准 D 监测判断标准 12 从某种意义上讲 设备振动诊断的过程 就是从信号中提 取 的过程 A 周期信号 B 非周期信号 C 简谐信号 D 复杂信号 13 用听棒倾听机器内部的声音属于 A 渗透探伤法 B 直接观测法 C 设备性能指标测定法 D 特征分析法 14 在工程实践中 常运用快速傅里叶变换的原理制成 这是故障诊断的有力工具 A 加速度传感器 B 速度传感器 C 听棒 D 频谱仪 15 对机器零部件性能的测定 主要反映在 方面 这 对预测机器设备的可靠性 预报设备破坏性故障具有重要意义 A 硬度 B 热量 C 强度 D 烈度 二 单项选择题 1 C 2 D 3 D 4 B 5 C 6 D 7 D8 C 9 A 10 D 11 D 12 A 13 B 14 D 15 C 三 判断题 正确的在括号内选择打 错误的在括号内打 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 三 判断题 正确的在括号内选择打 错误的在括号内打 1 状态监测 分析诊断和故障预测是设备故障诊断的主 要内容 2 对振动信号从时域变换到频域进行频谱分析需要通过 傅立叶变换 3 用听棒倾听机器内部的声音属于间接观测法 4 对机器零部件性能的测定 主要反映在硬度方面 这 对预测机器设备的可靠性 预报设备破坏性故障具有重要意譬 5 微波检测技术可用于检测设备零部件材料的磨损及腐 蚀故障 6 ISO 10816 是一种绝对判断标准 7 类比判断标准是在不同工况下对设备同一部位进行多 次测量后取平均制定的 8 在航空工业上习惯用振动强度来评定 9 对于汽轮发电机组 压缩机组等一般以振动加速度作 为评定的物理量 10 振动烈度即振动的强度能够表示出物体的硬度 11 设备振动诊断的过程 就是从信号中提取周期信号的 过程 12 频率与角频率概念相同 13 在简谐振动中 初相角 是位移的函数 14 相位相同的振动会使振动互相抵消 起到减振的作用 15 振动的位移 速度 加速度都是不同频率的简谐波 16 振动信号频率分析的数学基础是离散傅里叶变换 17 在进行观测数据的测量和分析时 其信号中与被研究事 物无关的干扰是噪声 18 在现代故障诊断系统中一般采用事后处理 19 频域变换成时域可采用傅立叶变换 20 直接观察法的鼻子闻诊断故障就是用鼻子去听设备的振动 声音 21 制定相对判断标准时 选择报警因子应根据设备的环境因 素 对设备要求的程度等因素进行选取 22 制定相对判断标准时 选择报警因子应根据设计者的意愿 而定 23 在信号的频域描述中 FT 表示傅立叶变换 24 FFT 在描述信号时表示对信号进行快速傅立叶变换 25 在工程中 FFT 变换的典型程序和集成芯片已经成熟 用 时只需选用就可以了 26 试验数据的二次处理不可以进行数据压缩 27 试验数据处理的目的是最大限度地抑制或消除噪声 提取 有用信息 28 绝对判断标准就是永远不变的标准 29 绝对判断标准不应受人的因素影响 四 思考题 1 简述设备故障诊断的内容和具体实施过程 2 设备故障信息的获取方法有哪些 请举出几例设备故障的检 测方法 3 如何判断设备是否存在故障及故障的程度 简述相对判断标 准的制定方法 4 何谓简谐振动的三要素 同一简谐振动的位移 速度 加 速度三者之间的关系如何 5 对振动信号在频率域中进行描述 其数学基础是什么 请描 述之 五 名词解释 1 频域分析 2 绝对判断标准 3 相对判断标准 六 作图分析 1 根据给出信号的时域正弦波波形 作出相对应的频谱图 解 2 根据给出信号的时域方波波形 作出相对应的频谱图 解 3 根据给出信号的时域三角波波形 作出相对应的频谱图 解 4 根据给出信号的时域脉冲波波形 作出相对应的频谱图 解 5 某电子器材厂新购进一台设备空气压缩机 为了今后衡量 其噪音是否合格 需建立一个相对比较标准 拟对该设备进行 振动幅度数据收集 以下是对该设备活塞处收集的数据 次 数 1234567891011 幅 值 m m 0 10 0 13 0 15 0 11 0 10 0 17 0 14 0 15 0 15 0 13 0 17 次 数 1213141516171819202122 幅 值 m m 0 12 0 17 0 14 0 11 0 14 0 13 0 13 0 15 0 10 0 12 0 14 请用常用的平均方法计算报警限 Vt 时隔 6 月之后 技术人 员再次对同一测点进行测量 共测量五次 结果为 0 60 0 75 0 68 0 70 0 65 试判断该设备的状态 第四章 振动诊断方法 一 填空 1 利用 对故障进行诊断 是设备故障诊断方法中最有效 最常用的方法 2 振动诊断的时域分析方法包括直接观察法 示性 指标法 时域同步平均法及 诊断法 3 在 监测和故障诊断中 对波形复杂的振动信号 常 常采用其峰一峰值 4 振动频谱中包含机器零部件的 振动诊断的任务从 某种意义上讲 就是读谱图 把频谱上的每个频谱分量与监测 的机器的零部件对照联系 给每条频谱以物理解释 5 一台机器设备在其运转过程中会产生各种频率项 包括 常数频率项 齿轮频率项 倍乘频率项 传输带频率项 链频率项和谐频频率项等 6 振动诊断的其他方法包括 诊断法 轴心轨迹等 7 利用 作为故障诊断的判断依据是最简单 最常用 的一种方法 峭度广泛应用于 故障诊断 8 振动诊断的优点为 9 峰峰值一般用在 检测和故障诊断中 10 利用 作为故障诊断的判断依据是最有效 最常用 的一种方法 11 直接观察时域波形可以看出 等 12 使用中的航空发动机故障的 34 都是利用 的方法发 现的 13 对于各态经历的随机过程可用其 来描述 14 峰峰值又称为 15 时域同步平均法是从混有噪声干扰的信号中提取 的有效方法 16 按诊断能力由大到小顺序排列 大体上为 裕度 因数 峰值因数 波形因数 17 根据 来识别振源和故障的位置 18 利用 检测和回收隐藏在外界噪声中的有用信号的 时延 可用于汽车 的诊断 19 一台机器的旋转频率项又称为 或 20 在 信号中存在调幅 现象 21 斜齿轮的寿命比 长是因为斜齿轮的刚度变化比直齿轮 冲击相对较小 22 由于齿轮传动中频率存在频率 现象 因此在齿轮啮合 频率两边形成了一些列的 二 单项选择题 在 A B C D 中选出一个正确答案 并填在 题干中的横线上 1 一台机器设备在运转过程中会产生各种频率项 但不包括下 述的 A 旋转频率项 B 常数频率项 C 齿轮频率项 D 变量频率项 2 年 Bogert 等人首先提出倒频谱的概念 A 1949 B 1954 C 1962 D 1983 3 传感器的前置放大器输出信号经滤波后将交流分量输入示波 器或监测计算机 便可得到转子的 A 轴心轨迹 B 状态方程 C 移动方向 D 信号方程 4 轴心轨迹不能够指示 A 轴颈轴承的磨损 B 轴不对中 C 轴不平衡 D 轴折断 5 振动测试 是进行结构故障诊断的主要方法 A 频率响应函数法 B 模态分析 C 倒频谱 D 轴心轨迹 6 振动按产生的原因分为自由振动 自激振动 A 机械振动 B 电气 C 受迫振动 D 随机振 动 7 振动按规律可分为简谐振动 周期振动 瞬态振动 随机振 动 A 机械振动 B 简谐振动 C 受迫振动 D 随机振 动 8 振动的振幅 频率 称为振动的三要素 A 相位 B 幅值 C 周期 D 有效值 9 频率相同 相互垂直且初相位为 1 2 的两个简谐振动合 成时 若相位差为 0 时 其轨迹是 A 圆 B 椭圆 C 一条直线 D 一条曲 线 10 在多数情况下 振动不但使设备产生噪声 污染 而 且会产生危害 A 环境 B 设备 C 线路 D 油液 11 受迫振动是系统受外激励作用产生的 只要受到 作 用 受迫振动就会持续下去 A 环境 B 人工 C 外力 D 外激励 12 振动检测方法不便于 A 自动化 B 集成化 C 遥控化 D 直观化 13 均方根值诊断法多适用 振动的情况 A 固定振动 B 非稳态振动 C 稳态振动 D 移动振动 14 相关函数诊断法可用于诊断管道的 故障 A 泄露 B 断裂 C 磨损 D 弯曲 15 典型倍乘频率项不包括 A 离心泵 B 离心风机 C 离心压缩机叶片 D 插齿机 三 判断题 正确的在括号内选择打 错误的在括号内打 1 自动化 集成化和遥控化是振动检测方法的特点 2 直接观察频域波形当信号中含有周期信号或短脉冲信 号时更为有效 3 时域故障诊断的方法不包括概率分析法 4 峰一峰值一般不容易提取 5 稳态振动的情况多采用均方根值诊断法 6 相关函数诊断法可用于诊断管道的折断故障 7 直齿轮的啮合刚度变化比人字齿轮平缓 8 齿轮振动信号中存在调幅现象是导致齿轮边频带的产 生的原因 9 在理想的齿轮系统中 齿轮边频带都是对称于啮合频 率的 10 离心泵 离心风机 离心压缩机叶片通过频率为典型 倍乘频率项 11 电源频率是电机频率项 12 谐频频率项存在于任何频率项中 13 对仅由质量不平衡引起的转子振动 轴心轨迹为椭圆 则 转子各个方向的弯曲刚度及支承刚度都相等 14 频域是倒频谱 15 轴心轨迹属于振动诊断方法 16 振动诊断便于在线诊断 工况监测 故障预报和控制 17 振动检测诊断是具有损伤性的诊断 不宜推广 18 利用波形分析可以直接识别共振现象和拍频现象 19 时域故障诊断的方法不包括概率分析法 20 时域同步平均法与相干检波法含义相同 21 齿轮的刚度变化缓慢与否 决定了齿轮的寿命长短 22 人字齿轮不是斜齿轮 所以它的寿命比直齿轮短 23 相互啮合的一对齿轮具有相同的啮合频率 24 相互啮合的一对齿轮啮合频率是不同的 25 齿轮转速越高 啮合频率越低 26 边频带对称分布在啮合频率两侧 27 边频具有稳定性 28 滚动轴承的通过频率就是故障频率 29 常数频率项的频率是固定不变的 30 齿轮转轴的旋转频率就是齿轮唯一的频率项 四 思考题 1 振动诊断主要有哪几种方法 2 时域分析的示性指标包括哪些 举例说明示性指标的应用 3 频域分析的主要内容是什么 试说出几种频率项 4 齿轮振动信号中的边带频成分是如何产生的 请简述之 5 什么是滚动轴承的 通过振动 和 通过频率 6 简述倒频谱诊断法的概念和特点 四 计算题 1 在图示的传动系统中 若主电动机 M 输出转速 1750r min 挂轮传动比iT1T2 1 试计算出第三牵伸机牵伸 辊的旋转频率和第二牵伸机牵伸辊到浸渍辊之间齿轮传动的啮 合频率 2 在图示的传动系统中 若主电动机 M 输出转速 1450r min 试计算出第三牵伸机牵伸辊 输入 轴 过桥轴的旋转频率 以及过桥轴和输入轴 过 桥轴和牵伸辊之间齿轮传 动的啮合频率 2 在图示的传动系统中 若主电动机 M 输出转速 1750r min 试计算出第 二牵伸机牵伸辊 输 入轴 过桥轴的旋转频率 以及过桥轴和输入 轴之间齿轮传动的啮合频 率 设 T1 T2 速比iT1T 2 1 3 图示为高速精密车床的传动 系 统图 设飞轮转速为 1000r min 试求 以图中传动路线运行时 II 轴 Z9 的旋 转频率和 Z9 Z10 齿轮的啮合频率 其中Z1 65 Z4 30 Z7 23 Z8 51 Z9 25 Z10 60 第五章 旋转机械故障诊断技术 一 填空 1 弯曲的轴能够引起更大的 2 热弯曲引起的振动一般与 有关 3 旋转机械最常见的故障是 4 齿轮箱 离心风机等都属于 5 当转子存在不对中时将产生一种 6 交流感应电动机故障包括 偏心 偏心 转子故障 接头松动等情况 7 流体动力激振包括紊流 气穴 迷宫密封气流激振 8 滚动轴承的振动诊断方法包括 和 峰值因数法 概率密度分析法 用峭度衡量 等 9 齿轮故障诊断技术主要是 分析和 分析 10 电动机故障诊断包括 断和 诊断两个方面 11 利用征兆进行故障诊断 要注意两个问题 选择特征突 出的 有代表性的故障征兆参数 找出与上述征兆参数关联的 直接主导原因 12 目前国际流行的滚动轴承故障诊断技术是美国 ENTEK 公 司的 g SE 技术和瑞典 SPM 公司的 13 齿轮主要的故障现象有 齿面点蚀 齿面剥落 和齿隙游移 14 转轴上联轴节出现的主要故障有 或 15 造成转子不平衡的因素有 不平衡 力偶不平衡 不平 衡 悬臂转子不平衡 16 力不平衡 不平衡 动不平衡 悬臂 不平衡是造成 转子不平衡的原因 17 转子偏心时 最大的振动出现在两个转子中心连线方向上 振动频率为 转子的转速频率 18 转子偏心时 最大的 出现在两个转子中心连线方向上 振动频率为偏心转 频率 19 转子偏心时 和垂直方向振动相位差是 或 1800 20 水平方向和 振动相位差是 00或 时 说明存在转 子偏心 21 水平方向和垂直方向振动相位差是 或 1800时 说明存 在 偏心 22 轴发生弯曲时 会产生大的 振动 在同一台机器上轴 向振动相位差趋向于 度 23 若测得一台机器上轴向振动 约为 180 度时 表明该轴 发生 会产生大的轴向振动 24 A 型机械松动产生的原因之一是机器 底版或 结构 松动减弱引起的 25 由螺栓 框架结构或轴承 引起的松动属 B 型机械松 动 26 B 型机械松动主要以 转速频率为特征 27 滑动轴承松动会产生 倍成分 并且随负荷变化较 大 28 资料显示滚动轴承仅有 达到或接近设计寿命 29 滚动轴承故障发展的四个阶段是 轻微故障阶段 以及故障最后阶段 30 滚动轴承故障发展的四个阶段是初始阶段 阶段 宏观故障阶段以及 阶段 二 单项选择题 在 A B C D 中选出一个正确答案 并填在 题干中的横线上 1 目前国际流行的滚动轴承故障诊断技术是美国 ENTEK 公司的 g SE 技术和瑞典 SPM 公司的 A 低频信号接收法 B 冲击脉冲法 C 峰值判别法 D 包络法 2 从理论上讲 转速升高 1 倍 则不平衡产生的振动幅值增 大 倍 A 1 B 2 C 3 D 4 3 仅需在一个修正面内放置平衡重量的是 A 力不平衡 B 力偶不平衡 C 动不平衡 D 悬臂转子不平衡 4 以下转子不平衡故障中 在 2 倍转速频率占优势的振动是 A 转子质量不平衡 B 转子偏心 C 轴弯曲 D 转子部件结垢 5 一般地 在不对中时联轴器 振动较大 A 径向 B 轴向 C 水平 D 侧向 6 轴心轨迹为椭圆形的是 A 不平衡 B 不对中 C 转子摩擦 D 油膜振荡 7 轴心轨迹为香蕉形的是 A 不平衡 B 不对中 C 转子摩擦 D 油膜振荡 8 轴心轨迹为花瓣形的是 A 不平衡 B 不对中 C 转子摩擦 D 油膜振荡 9 常常出现整分数倍亚谐波频率的是 A 不平衡 B B 型机械松动 C C 型机械松动 D 不对中 10 时域波形会产生削波现象的是 A 不平衡 B 不对中 C 机械松动 D 转子摩擦 11 当转子在滑动轴承轴瓦中转动时 发生油膜涡动时的轨 迹是 A 收敛的 B 发散的 C 介于两者之间 D 先收敛后 发散 12 油膜振荡一旦发生之后 随着转子转速的提高 涡动频 率就将 A 保持不变 B 逐渐变大 C 逐渐减小 D 逐渐消失 13 不能起到预防和消除油膜振荡作用的是 A 消除转子不对中故障 B 降低润滑油黏度 C 改变轴承型号 D 增加转子系统挠度 14 不属于流体动力激振的是 A 紊流 B 喘振 C 气穴 D 拍振 15 下列中可用有效值判别法的是 A 疲劳剥落 B 磨损 C 压痕 D 断裂 16 滚动轴承故障初始阶段最好用下列哪个单位 进 行检测 A um B mm s C m s2 D g SE 17 滚动轴承故障发展到宏观故障诊断时 应该予以 A 更换 B 维修 C 继续使用 D 停止运行 18 采用冲击脉冲法时 如果轴承润滑得很不良 则 dBc 和 dBN 增大 且 A dBN 稍小于 dBC B dBN 等于 dBc C dBN 稍大于 dBC D dBN 远大于 dBc 19 如果存在齿轮偏心 则齿轮啮合频率仅存在 时 A 上边带频 B 下边带频 C 侧边带频 D 中边带频 20 以下齿轮失效形式中 是分布故障 A 齿面剥落 B 齿面点蚀 C 齿面裂纹 D 断齿 21 已知齿轮的齿数时 建议数采时频率范围高限设定为 至少 倍啮合频率 才能对齿轮箱进行状态监测 A 3 B 3 25 C 3 5 D 4 22 在对 进行电气故障诊断时 传感器应尽可能径 向安装在电机 的外壳上 A 单相感应电机 B 三相感应电机 C 二相感应电机 D 四相感应电机 23 下列故障中 不会产生 2 倍电源频率振动的是 A 定子偏心 B 转子偏心 C 转子故障 D 接头松动 24 现象存在于电动机轴承内部 A 疲劳剥落 B 塑性变形 C 电蚀 D 断裂 25 现象可以随机器转速变化 振动突升或突降 A 不平衡 B 共振 C 拍振 D 齿轮故障 26 出现 现象则振动主导频率与转速无关 A 不平衡 B 不对中 C 油膜振荡 D 外界干扰 27 出现 现象则振动不随润滑油温度改变有明显变化 的是 A 不平衡 B 滑动轴承磨损 C 油膜涡动 D 油膜振荡 28 转子轴向振动过大的直接故障原因不可能是 A 轴弯曲 B 转子部件结垢 C 轴裂纹 D 联轴器偏角不对中 29 如果 产生了问题则振动特征频率与转子叶片数 无关 A 离心风机 B 离心泵 C 离心压缩机 D 电动机 三 判断题 正确的在括号内打 不正确的在括号内打 1 目前国际流行的滚动轴承故障诊断技术是美国 ENTEK 公司 的 g SE 技术和瑞典 SPM 公司的冲击脉冲法 2 不平衡产生的振动幅值增大 2 倍则转速升高 1 倍 3 力不平衡仅需在一个修正面内放置平衡重量 4 以下转子不平衡故障中 在 2 倍转速频率占优势的振 动是转子偏心 5 一般地 在不对中时联轴器侧向振动较大 6 不平衡现象的轴心轨迹为椭圆形 7 转子摩擦轴心轨迹为香蕉形 8 油膜振荡的轴心轨迹为花瓣形 9 常常出现整分数倍亚谐波频率的是 B 型机械松动 10 机械松动发生时时域波形会产生削波现象 11 当转子在滑动轴承轴瓦中转动时 发生油膜涡动时的 轨迹是发散的 12 油膜振荡一旦发生之后 随着转子转速的提高 涡动 频率就将保持不变 13 降低润滑油黏度不能起到预防和消除油膜振荡作用 14 喘振不属于流体动力激振 15 磨损可用有效值判别法 16 滚动轴承故障初始阶段最好用 g SE 进行检测 17 滚动轴承故障发展到宏观故障诊断时 应该予以更换 18 采用冲击脉冲法时 如果轴承润滑得很不良 则 dBc 和 dBN 增大 19 如果存在齿轮偏心 则齿轮啮合频率仅存在中边带频 时 20 不平衡可以通过在修正平面内放置平衡重量不能完全消除 21 断齿是分布故障 22 已知齿轮的齿数时 建议数采时频率范围高限设定为 至少 4 倍啮合频率 才能对齿轮箱进行状态监测 23 在对三相感应电机进行电气故障诊断时 传感器应尽 可能径向安装在电机的外壳上 24 转子偏心不会产生 2 倍电源频率振动 25 电蚀现象存在于电动机轴承内部 26 共振现象可以随机器转速变化 振动突升或突降 27 出现不平衡现象则振动主导频率与转速无关 28 出现滑动轴承磨损现象则振动不随润滑油温度改变有 明显变化的是 29 转子部件结垢不是转子轴向振动过大的直接故障原因 30 如果离心泵产生了问题则振动特征频率与转子叶片数 无关 31 力不平衡和力偶不平衡组成了动不平衡 四 思考题 1 引起转子不平衡的原因有哪些 转子不对中有哪 3 种基 本形式 简述不平衡与不对中故障特征的主要区别 2 简述 C 型机械松动与转子摩擦的主要征兆区别 3 什么是油膜涡动和油膜振荡 如何预防和消除油膜振荡 4 紊流与喘振是如何产生的 简述它们的主要征兆区别 5 试比较共振与拍振的主要区别 6 滚动轴承异常的基本形式有哪些 简述 g SE 技术 冲 击脉冲法的基本原理 7 试述滚动轴承故障发展 4 阶段的频谱特征 8 齿轮异常的基本形式有哪些 如何对齿轮故障进行边带 频分析 9 电动机故障诊断技术包括哪些方面 交流感应电动机诊 断转子绕组故障所采用的谱分析法的基本原理是什么 10 利用征兆诊断故障的主要困难是什么 在诊断策略上可遵 循哪几点 五 综合分析题 1 一台高速精密车床的主轴箱如图 1 所示 测量获得谱图 如图 2 所示 各相关的频率计算于表中 试对其进行诊断分析 频率表 峰值编号回算频率 Hz 计算频率 Hz 说 明所 指 故 障 体 1833 33841 01 Z3的二阶下边带 Z3 2625 0312 84 2 倍频 Z8 3555 56 4178 5797 88 2 倍频轴承 No 14 内环 571 4335 57 2 倍频轴承 No 14 滚动体 652 8813 01 4 4 倍频轴承 No 8 外环 740 3239 31 基频轴承 No 12 外环 823 3613 01 2 倍频轴承 No 17 外环 921 7411 23 2 倍频轴承 No 7 滚动体 1019 2320 49 基频轴承 No 13 滚动体 1117 2417 38 旋转频率轴 2 有一台电动机 监测人员在某次巡查中用 CCL 225 型轴承 故障诊断仪对其进行诊断 共测量了 5 组数据 测得数据如下 名称12345 电阻7077847775 油压2228142220 前轴承 后轴承 试判断该电动机轴承状态 右图为该仪表面板图 第六章 设备振动诊断实施方法 一 填空 1 诊断步骤可分为 决策与验证 2 了解 是开展现场诊断的第一步 3 一台完整的设备一般由三大部分组成 有 和 4 趋势分析属于 其目标是从过去和现在已知情况出 发 利用一定技术方法 去分析设备的 异常和 3 种状 态 推测故障的发展过程 有利维修决策和过程控制 5 趋势管理一般分为 和数次趋势管理两种 6 预测设备状态到达危险极值时间的方法有 和 7 机器上被测量的部位称为 8 为了获得更多的状态信息 通常选择振动信号比较 的部位 9 通常情况下 是监测振动最理想的部位 10 常用的振动测量参数有 二 单项选择题 在 A B C D 中