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傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及功能目標(biāo)概述
實(shí)驗(yàn)一:機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)（綜合性實(shí)驗(yàn)）
1.基本要求：了解和掌握設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的理論基礎(chǔ)和實(shí)施細(xì)則。
2.主要內(nèi)容：振動(dòng)分析技術(shù)是通過采集故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)中各部件處的振動(dòng)數(shù)據(jù)和波形，以振動(dòng)理論為依據(jù)，經(jīng)過振動(dòng)頻譜分析診斷，可以準(zhǔn)確判斷出故障點(diǎn)及故障程度，提高機(jī)械故障識(shí)別率。振動(dòng)數(shù)據(jù)分析主要包括時(shí)域、頻域、時(shí)頻域等分析方法。通過時(shí)域振動(dòng)幅值，分析可以判斷出故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障的發(fā)展趨勢(shì)。為了精確判斷故障發(fā)生部位、故障程度，需對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域分析。在故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障的頻域分析中，振動(dòng)信號(hào)的頻譜圖直觀的表達(dá)出信號(hào)中的頻率成分以及各頻率成分的能量大小。快速傅里葉變換(FFT)在故障分析領(lǐng)域中起著非常重要的作用，通過雜亂無章的時(shí)域波形圖變換成直觀、有規(guī)律的頻譜圖。在FFT的基礎(chǔ)上進(jìn)行包絡(luò)分析、共振解調(diào)分析等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)健康評(píng)估與故障診。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)二：齒輪失效分析實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解常見的齒輪故障類型以及不同故障類型在振動(dòng)信號(hào)中的反饋。
2.主要內(nèi)容：通過了解常見的齒輪缺陷類型，如斷齒，缺齒，磨損齒輪。在試驗(yàn)臺(tái)下進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下的振動(dòng)信號(hào)提取，數(shù)據(jù)保存。研究和學(xué)習(xí)齒輪故障類型對(duì)不同轉(zhuǎn)速不同負(fù)載下的振動(dòng)信號(hào)反饋。單一齒輪故障植入或者兩組故障齒輪故障植入對(duì)振動(dòng)信號(hào)的影響。采用振動(dòng)頻譜分析手段，對(duì)齒輪故障類型進(jìn)行識(shí)別。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)三：軸臨界轉(zhuǎn)速的研究實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解軸臨界轉(zhuǎn)速的理論基礎(chǔ)和運(yùn)行工況特征頻譜，了解軸系轉(zhuǎn)子的共振曲線。
2.主要內(nèi)容：學(xué)習(xí)和了解軸的臨界轉(zhuǎn)速實(shí)測(cè)方法，即特定系統(tǒng)固有頻率的測(cè)定，了解和掌握集中簡(jiǎn)單的臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算方法。觀察軸在通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的現(xiàn)象及影響臨界轉(zhuǎn)速的因素。當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)共振，軸在此時(shí)振動(dòng)和振幅最大，這時(shí)候的轉(zhuǎn)速就稱為臨界轉(zhuǎn)速，其實(shí)本質(zhì)就是該實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的固有頻率。通過改變實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行速度配合信息采集器在實(shí)驗(yàn)臺(tái)升速過程中找到最大振動(dòng)幅值的轉(zhuǎn)速，記錄振動(dòng)頻譜和轉(zhuǎn)速。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)四：低速機(jī)械振動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解低速設(shè)備的工作特點(diǎn)以及如何采集和提取低速設(shè)備低幅值振動(dòng)信號(hào)和識(shí)別。
2.主要內(nèi)容：低速機(jī)械工況介紹，對(duì)于低速重載機(jī)械振動(dòng)分析的難點(diǎn)。低速重載設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，尤其是在一些軋鋼廠內(nèi)，多數(shù)軋機(jī)均屬于此類范疇。對(duì)于一般轉(zhuǎn)速在100RPM以下的設(shè)備，目前對(duì)于低速重載類設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)仍舊以磨損分析為主，但多數(shù)設(shè)備均采取集中潤(rùn)滑的方式，這給設(shè)備故障的定位形成了很大的障礙。雖然大多同時(shí)也進(jìn)行振動(dòng)的檢測(cè)，但對(duì)于一些極端低速設(shè)備，尤其是一些軋機(jī)類設(shè)備本身載荷較大，在存在故障時(shí)其故障點(diǎn)能量又較低，其振動(dòng)能量的變化無法被現(xiàn)有的一些常用儀表檢測(cè)到。因其不能反應(yīng)設(shè)備的全部狀態(tài)，也就造成了部分低速重載設(shè)備的狀態(tài)難以把握。但是低速重載設(shè)備由于缺乏有效的檢測(cè)手段，還很難采取較為準(zhǔn)確地診斷。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)五：軸不對(duì)中的影響實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解軸不對(duì)中的類型，以及不對(duì)中對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的影響。
2.主要內(nèi)容：軸不對(duì)中主要分為水平不對(duì)中及角度不對(duì)中。了解和實(shí)踐由于軸不對(duì)中對(duì)于實(shí)驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)及噪聲的影響，了解不對(duì)中的危害，在旋轉(zhuǎn)設(shè)備的計(jì)劃外停機(jī)中，有超過70%是因軸不對(duì)中所引起的。這些非計(jì)劃性的停機(jī)，導(dǎo)致了維修成本的增高和生產(chǎn)的損失。此外，軸不對(duì)中還會(huì)增大機(jī)器的振動(dòng)和磨損，增大能源消耗，導(dǎo)致軸承、密封甚至是聯(lián)軸器發(fā)生故障，縮短了，機(jī)械壽命。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
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實(shí)驗(yàn)六：振動(dòng)傳感器位置的最佳選擇實(shí)驗(yàn)（綜合性實(shí)驗(yàn)）
1.基本要求：了解工業(yè)振動(dòng)傳感器的類型以及安裝傳感器的常見方法，測(cè)點(diǎn)位置確定。
2.主要內(nèi)容：振動(dòng)傳感器主要分為壓電式加速度傳感器，非接觸式電渦流位移傳感器，電磁式動(dòng)圈式振動(dòng)傳感器。根據(jù)不同測(cè)試采用不同的傳感器。傳感器安裝類型主要分為：螺紋安裝，磁吸磁吸安裝，膠粘安裝，根據(jù)采集不同的振動(dòng)響應(yīng)頻率確定。傳感器選擇位置原則要求：盡量靠近軸承，三個(gè)方向設(shè)測(cè)點(diǎn)且必須設(shè)在剛性良好處。對(duì)于低速重載軸承在負(fù)載區(qū)域設(shè)置測(cè)點(diǎn)。不要在基座和基礎(chǔ)上測(cè)區(qū)軸承數(shù)據(jù)，不要將測(cè)量位置放在薄板上如電機(jī)散熱護(hù)罩。
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實(shí)驗(yàn)七：油液分析&磨粒分析實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解齒輪箱油液分析的技術(shù)手段以及油品常見的理化性質(zhì)特點(diǎn)。
2.主要內(nèi)容：設(shè)備潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)(以下簡(jiǎn)稱油液監(jiān)測(cè))是設(shè)備開展?jié)櫥芾�、設(shè)備
狀態(tài)維修的重要基礎(chǔ)工作，是提高設(shè)備可靠性、保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。
油液監(jiān)測(cè)技術(shù)就是通過對(duì)設(shè)備在用潤(rùn)滑油的理化性能指標(biāo)、磨損金屬和污染雜質(zhì)顆粒的定期跟蹤監(jiān)測(cè)，抽取在用油油樣并測(cè)定其劣化變質(zhì)程度及油液中磨損磨粒的特性，來分析判斷機(jī)械零部件的磨損過程，部位，磨損機(jī)理，失效類型及磨損程度等，得到機(jī)械零部件運(yùn)轉(zhuǎn)的信息。磨損磨粒的特性主要指磨粒的含量，尺寸，成分，形態(tài)，表面形貌及粒度分布等。油樣分析技術(shù)通常包括油液理化性能分析技術(shù)，鐵譜分析技術(shù)，光譜分析技術(shù)，顆粒技術(shù)技術(shù)，磁塞技術(shù)等。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
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實(shí)驗(yàn)八：振動(dòng)測(cè)量的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)（綜合性實(shí)驗(yàn)）
1.基本要求：振動(dòng)測(cè)量過程種注意事項(xiàng)以及如何保存測(cè)試數(shù)據(jù)分析測(cè)試數(shù)據(jù)。
2.主要內(nèi)容：振動(dòng)測(cè)量前先確定“基準(zhǔn)數(shù)據(jù)”，了解機(jī)械故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障植入類型，了解故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備基本參數(shù)，如軸承型號(hào)，轉(zhuǎn)速，齒輪齒數(shù)，負(fù)載大小，聯(lián)軸器類型，了解實(shí)驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)方式。如何分析時(shí)域波形，頻譜波形幅值單位選擇，頻寬設(shè)置，分析線數(shù)設(shè)置，頻率和專屬的關(guān)系，軸承固有損壞頻率的計(jì)算，齒輪齒輪數(shù)計(jì)算嚙合頻率。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)九：螺旋齒輪問題分析實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解直齒輪和斜齒輪的工作特性以及對(duì)振動(dòng)的影響。
2.主要內(nèi)容：1.了解和學(xué)習(xí)常見的齒輪故障類型2.故障齒輪在振動(dòng)信號(hào)的具體表現(xiàn)形式
3.如何通過振動(dòng)分析的方式分析齒輪故障。4.單一故障齒輪振動(dòng)頻譜特征的表現(xiàn)5.同時(shí)植入兩個(gè)故障齒輪時(shí)振動(dòng)信號(hào)的影響。5.齒輪齒隙如何調(diào)節(jié)6.齒隙過大和過小對(duì)振動(dòng)和噪聲的影響7.齒隙過小和和過大對(duì)齒輪溫度的影響.
3.如何識(shí)別單一故障齒輪振動(dòng)信號(hào)及兩個(gè)齒輪故障振動(dòng)故障信號(hào)
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)十：質(zhì)量不平衡的影響實(shí)驗(yàn)
1.基本要求：了解質(zhì)量不平衡的產(chǎn)生機(jī)理以及如何通過振動(dòng)分析的手段監(jiān)測(cè)不平衡。
2.主要內(nèi)容：設(shè)備動(dòng)平衡不良或故障通常是指旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的軸心發(fā)生偏心時(shí)所引起異常振動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡就是指在不拆除設(shè)備的情況下，直接進(jìn)行轉(zhuǎn)子部件的動(dòng)平衡校正(一般需要專用儀器)。在講述如何動(dòng)平衡前，首先讓我們認(rèn)識(shí)、了解動(dòng)平衡不良表現(xiàn)出來的特征及動(dòng)平衡不良對(duì)設(shè)備的影響：動(dòng)平衡異常對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的不良影響：
1. 降低設(shè)備的預(yù)期使用壽命，特別表現(xiàn)在軸承的早期損壞； 2. 縮短設(shè)備的保養(yǎng)周期；3. 增加設(shè)備維護(hù)成本；4. 影響產(chǎn)品質(zhì)量；5. 惡化工作環(huán)境等。
3.操作要點(diǎn)：詳見《信息采集器使用說明》及《VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)操作手冊(cè)》。
4.主要儀器設(shè)備：多通道信息采集器及VALENIAN-PT700故障診斷模擬教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)。
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