爱游戏官网滚动轴承点蚀故障的模糊诊断第十届全国电工数学学术年会论文集滚动轴承点蚀故障的模糊诊断本文通过对机器振动状态及故障的模糊分类，采用模糊数学中模糊变换和模糊综合评判的概念将所测得的机器当前的运行状态与标准的运行状态进行比较，来识别机器当前的运行状态及发展趋势．关键词：模糊诊断模糊变换模糊综合评判可靠性ｌ引言滚动轴承是回转机械设备的关键部件，也是机器易发生故障的关键部位。它运行的好坏，将直接影响到设备的运行状态。有关滚动轴承点蚀故障的诊断，目前已有许多可行的方法，如：光纤探测法、声发射法、铁谱分析法等。本文将采用振动法并结合模糊数学中模糊综合评判的方法，对轴承进行诊断，旨在进一步探索模糊数学方法在轴承故障诊断中的应用效果，以便提高诊断的可靠性，实现更大的经济效益。２模糊变换与综合评判原理简介设Ｕ、Ｖ均为有限论域，即Ｕ＝（ｕ１；ｕ２，…，Ｕｎ）Ｖ＝（ｖｌ，ｖ２，…，Ｖｎ）Ｖ上的模糊集合Ａ可表为Ｎ维向量Ａ＝（ＵＡ（ＨＩ），ＵＡ（Ｕ２），…，ｕＡ（Ｕｎ））同理Ｖ上的模糊集合Ｂ可写成Ｂ＝（ＶＢ（Ｖ１），ＶＢ（ｖ２），…，ＶＢ（Ｖｎ））设Ｒ是从Ｕ到Ｖ的一个模糊关系Ｒ＝（ｒｉｊ）ｍｎ则根据模糊矩阵的复合运算，由Ｒ确定了一个变换，任给Ｕ上的一个模糊集合Ａ，便可确定Ｖ上的一个模糊集合Ｂ，即１３＝Ａ这就是一个模糊变换，所谓的模糊综合评判就是一个模糊变换的运算。模糊关系Ｒ相当于一个“模糊变换器”，Ａ为输入，Ｂ为输出，如图。７５”滚动轴承点蚀故障的模糊诊断评判结果模糊综和平判矩阵综合评判实际上就是已知输入和变换器，求输出。３故障状态的划分及故障特征的确定为使诊断结果符合现场实际工作的需要，现以轴承的损坏程度来划分故障状态，轴承完好为状态Ａｌ，轴承轻度点蚀为状态Ａ２，轴承中等程度点蚀为状态Ａ３，严重点蚀为Ａ．，则故障论域Ｕ为：Ｕ＝（Ａｔ，Ａ２，Ａ３，Ａ４）点蚀故障主要发生在轴承的内圈、外圈及滚动体上，点蚀的部位不同，其激振动频率也不同。如外圈点蚀时，其激振频率为滚动体的外圈通过频率（ｆｗ），内圈点蚀时，其激振频率为滚动体的内圈通过频率（ｆＮ），滚动体产生点蚀后，其激振频率则为滚动体自转频率的二倍（２ｆｏ）。根据滚动轴承的振动特性，选择滚动体的外圈通过频率（ｆｗ），内圈通过频率（ｆＮ）及滚动体的自转频率（＇２ｆｏ）处的幅值为状态特征值。另外，当轴承产生点蚀后，在运转过程中将产生一脉冲，这一脉冲的频率在理论上可达到无穷（实验证明其频率可达８０ｋ乓Ｈｚ），这一频率必然与传感器的谐振区相遇，从而得到放大。因此在谐振区内选择传感器谐振频率（ｆ；）处的幅值为一状态特征值，因而故障特征论域Ｖ为：Ｖ＝（ｕｘｗ，Ｕｘｎ，ｕｘｏ，ｕｘｊ）式中１２。。，ｕ删ｕ爱游戏官方网站。。及ｕ。ｉ分别为ｆｗ，ｆＮ，２窃及弓处的幅值。４模糊矩阵的建立与分析根据故障状态论域Ｕ及故障特征论域Ｖ来确定模糊关系矩阵Ｒ，见表，表中数据是通过对３５０６轴承进行模拟实验所获得的。模糊关系矩阵ＡｔＡ２Ａ３ｆｗ０．３５２０．４２８Ｏ．１２９０．０８８Ｏ．３１３Ｏ．３５ｌ０．２４２Ｏ．０９ｌ０．４７ｌ０．４４８Ｏ．１０ｌ０．０３ｌｆｊ０．２５２０．２６００．３４６０．１４３７６第十届全国电工数学学术年会论文集其中Ｖ＝（６５，８２，９１，６０）。评判因素对故障状态的隶属度，是按偏小型、中间型及偏大型计算所得。考虑到评判因素中每一个因素在评判中所起的作用，根据经验分析，设权重分配为：Ａ＝（０．１２，０．１８，Ｏ．２８，０．５２）可得到总评判结果Ｂ为：Ｂ＝（０．２５２，０．２６２，０．３４６，０．１４２）按照最大隶属度原则，从总评判结果Ｂ中可以看出０．３４６为最大值，因此可以认定实验中所测轴承的故障为中等程度的点蚀。５结论用上述种方法可对轴承的运行状态进行定性和定量的诊断，从而使轴承诊断的可靠性得到了迸一步的提高。受实验条件所限，在研究过程中没有考虑到轴及轴上零件对测试结果的影响，实验结果与实际工况相比还存在着一定的差距。因而对滚动轴承故障的诊断还需作进一步的研究，才能使之应用到实际中去，发挥它的作用，为电力设备安全生产提供保障，创造出更大的经济效益。参考文献【１】张文修等著《模糊数学引论》西安交通大学出版社【２】虞和济．侯广林编《故障诊断的专家系统》冶金工业出版社【３】彭福涵编《滚动轴承的合理使用》上海科学技术文献出版社马风梧，男．１９６２年６月１４日出生，毕业于沈阳工业学院计算机及应用专业，大学本科，高级工程师，长期从事电站技术革新及计算机软件开发工作。曾多次在中国电机工程学会及东北电力技术刊物发表学术论文并获奖。论文《燃煤发电厂水力除渣方式改造的研究及应用》参加“中国电机工程学会第八届青年学术会议”并发表于相应的论文集内、获三等奖励。单位地址：辽宁省阜新市太平区红树路火电街ｌＯ号邮政编码：１２３００３联系电话：****－－*****６９传真：****－－*****６９Ｅ．ｍａｉｌ：ｆｘｍｆｗ＠１２６．ｃｏｒｎ