起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)與故障診斷思考

單晨濤

【摘 要】隨著工業(yè)和技術(shù)的不斷發(fā)展，各種條件下的問(wèn)題也在不斷出現(xiàn)，疲勞與過(guò)度的振動(dòng)是分不開(kāi)的，因此震動(dòng)和疲勞促使設(shè)施在實(shí)際發(fā)展的過(guò)程中其應(yīng)用壽命期間出現(xiàn)較為嚴(yán)重的事故也是非常常見(jiàn)的。如何有效的排除這些潛在的危險(xiǎn)因素，在橋梁、高層建筑的安全測(cè)試和旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)故障分析等應(yīng)用中，其逐漸構(gòu)成了一個(gè)完善的系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括了信號(hào)的處理、獲取、故障診斷等。在起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)估和評(píng)價(jià)的過(guò)程中，結(jié)合大量現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析，金屬結(jié)果的疲勞時(shí)效和結(jié)構(gòu)的振動(dòng)有一定的關(guān)聯(lián)。因此，本文主要是對(duì)起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)與故障診斷進(jìn)行研究和分析。

【關(guān)鍵詞】起重機(jī)械 金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng) 故障診斷

1 起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)和故障診斷情況

1.1 智能診斷系統(tǒng)較弱

對(duì)于可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，制定金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)狀態(tài)下的安全性能評(píng)價(jià)系統(tǒng)存在一定的中心問(wèn)題，也就是創(chuàng)造智能診斷系統(tǒng)，各種形式的金屬結(jié)構(gòu)診斷方式，在特定和相對(duì)較為簡(jiǎn)單設(shè)備問(wèn)題診斷的過(guò)程中，具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，例如專(zhuān)家化的診斷技術(shù)在知識(shí)系統(tǒng)中已經(jīng)達(dá)到了瓶頸，缺少一定的診斷知識(shí)。

1.2 缺少故障原理研究

振動(dòng)導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)原理和失去效果的研究很少，通常情況下存在很多問(wèn)題，其中主要分為以下幾點(diǎn)：第一，大型的起重機(jī)械問(wèn)題原理研究，其中具備非常多的數(shù)學(xué)知識(shí)、力學(xué)知識(shí)等，其中最難的就是工程結(jié)果簡(jiǎn)化與力學(xué)模型的創(chuàng)造等。第二，問(wèn)題原理的研究主要是進(jìn)行多樣化的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)模型簡(jiǎn)化的合理性和故障模擬以及檢測(cè)信息資源需要依據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行，其主要是一個(gè)系統(tǒng)的工程。第三，對(duì)于單一問(wèn)題的明確診斷工作，需要進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且單一起重機(jī)械故障特點(diǎn)在實(shí)際發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)常是非常稀少的。

1.3 起重機(jī)械故障診斷形式較少

起重機(jī)械的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行的有效的安全評(píng)論工作，一般情況需要對(duì)機(jī)械設(shè)備發(fā)展過(guò)程中獲取的全部信號(hào)進(jìn)行多樣化的研究，之后再全面的獲取信號(hào)中全部的特點(diǎn)信息資源，并且找到和問(wèn)題有關(guān)的特點(diǎn)，最后應(yīng)用特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的有效診斷。現(xiàn)階段，一般情況下應(yīng)用的診斷方案包含了傅立葉變換和短時(shí)的傅立葉變換以及小波變換等，但是在應(yīng)用這些形式的過(guò)程中主要是對(duì)內(nèi)積原理中的特點(diǎn)波形基函數(shù)相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行分解，之后有效的應(yīng)用和特點(diǎn)波形有效分配，對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效的管理，最后獲取問(wèn)題的特點(diǎn)，完成對(duì)起重機(jī)械問(wèn)題的有效診斷。對(duì)于以往發(fā)展過(guò)程中問(wèn)題以及復(fù)合故障等無(wú)法進(jìn)行有效的診斷工作，實(shí)施的工作和方案非常的有限。

2 起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)和故障診斷方法

2.1 起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)試

對(duì)于起重機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，振動(dòng)研究就包括了測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)，例如固定頻率檢測(cè)和阻尼比檢測(cè)以及振型檢測(cè)等各個(gè)方面。其中解析、分析的放散和實(shí)驗(yàn)分析方案逐漸有效結(jié)合的模態(tài)分析技術(shù)，都融入了模態(tài)測(cè)試的改善技術(shù)和理論與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試應(yīng)用案例和經(jīng)驗(yàn)，需要最先創(chuàng)造結(jié)構(gòu)有限元的模型，之后計(jì)算出結(jié)構(gòu)有關(guān)有限元的模態(tài)數(shù)據(jù)，依據(jù)結(jié)構(gòu)的有限元模態(tài)數(shù)據(jù)達(dá)到結(jié)構(gòu)模態(tài)實(shí)驗(yàn)相關(guān)工作的改善工作，以此在一定程度上增強(qiáng)模態(tài)試驗(yàn)獲取的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)安全性能和可依靠性以及其精確度，其中包括了完善的結(jié)構(gòu)模態(tài)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)懸掛位置和激勵(lì)方位以及測(cè)量方位等相關(guān)的工作。依據(jù)實(shí)驗(yàn)分析的方案，于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)獲取的模態(tài)和解析方案模態(tài)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，從而更好完成金屬結(jié)構(gòu)損傷問(wèn)題的研究，研究出金屬結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題，以此依據(jù)對(duì)比分析可以增強(qiáng)設(shè)施問(wèn)題檢測(cè)的有效性和完善性，并且獲取更為有效的金屬振動(dòng)結(jié)果和模態(tài)數(shù)據(jù)信息。

2.2 起重機(jī)械振動(dòng)故障的診斷

其主要分為兩個(gè)方面：一方面是指，從單一故障診斷進(jìn)行研究轉(zhuǎn)換到故障分析。其金屬構(gòu)成或是零件出現(xiàn)脫落、裂痕等問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，其中振動(dòng)信號(hào)并不是由多個(gè)單故障特點(diǎn)信號(hào)構(gòu)成的，其主要是故障特征信號(hào)進(jìn)行相互耦合，若是單一的故障進(jìn)行安全診斷，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。另一方面，從零部件故障分析轉(zhuǎn)換到整體系統(tǒng)故障的分析。起重機(jī)械中的零件出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題，通常情況下是對(duì)關(guān)鍵性的，這種零件出現(xiàn)振動(dòng)不但難以診斷相應(yīng)的誘發(fā)性各組航，還不能有效的管理整機(jī)體系問(wèn)題。在起重機(jī)械系統(tǒng)中進(jìn)行整體故障的診斷工作，需要在系統(tǒng)總體性和連接性進(jìn)行研究，注重研究其系統(tǒng)內(nèi)部全部構(gòu)成動(dòng)力特點(diǎn)和連接，以此獲取其零件振動(dòng)診斷的觀點(diǎn)，最后逐漸找到其出現(xiàn)問(wèn)題的因素。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)階段振動(dòng)信號(hào)測(cè)量與分析在實(shí)施的過(guò)程中在各個(gè)行業(yè)都得到了有效的應(yīng)用，測(cè)試和分析也提升到了一定的水平。但是在對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)與故障分析的過(guò)程中，依舊存在一定的問(wèn)題，這就需要在發(fā)展的過(guò)程中不斷對(duì)其進(jìn)行研究和分析，從而制定完善的解決方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]咼中樑，王偉雄，陳健，王新華，齊凱，劉柏清.起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)振動(dòng)與故障診斷的研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2013，12.

[2]朱菊珍.起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的失效與檢測(cè)[J].港口裝卸，2012，01.

[3]李紅昌.簡(jiǎn)論起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)安全技術(shù)與檢測(cè)檢驗(yàn)[A].中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物流工程分會(huì).2004年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集：物流工程與中國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)——第七屆物流工程學(xué)術(shù)年會(huì)專(zhuān)輯[C].中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物流工程分會(huì)：2012.