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昆山漢吉龍測控技術有限公司
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BTS200軸承壽命預測與故障診斷試驗臺的作用
2025-1-7 閱讀(17)
軸承壽命預測與故障診斷試驗臺主要有以下幾個重要作用：
一、壽命預測方面
數(shù)據(jù)收集
試驗臺可以模擬軸承在不同工況下（如不同的轉速、載荷、潤滑條件等）的運行狀態(tài)。在運行過程中，通過安裝在軸承部位的各類傳感器（如加速度傳感器、溫度傳感器、應變片等），能夠實時收集大量的數(shù)據(jù)，包括振動信號、溫度變化、摩擦力矩等。這些數(shù)據(jù)是進行軸承壽命預測的基礎。
例如，對于一個高速運轉的電機軸承試驗臺，加速度傳感器可以每秒采集數(shù)千個振動數(shù)據(jù)點，這些數(shù)據(jù)能夠反映軸承內部元件（如滾珠、滾道）之間的相互作用以及磨損情況隨時間的變化。
模型建立與驗證
研究人員可以利用試驗臺收集的數(shù)據(jù)來建立軸承壽命預測模型。這些模型可以基于物理原理（如疲勞理論）、統(tǒng)計學方法（如威布爾分布）或者機器學習算法（如神經網(wǎng)絡）。通過在試驗臺上對軸承進行長期運行測試，將實際運行數(shù)據(jù)與預測模型的輸出進行對比，從而驗證和優(yōu)化模型的準確性。
以威布爾分布模型為例，試驗臺可以提供不同樣本軸承在各種工況下的失效時間數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)進行威布爾分布擬合，可以得到形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，進而預測在相同工況下其他軸承的壽命。并且在后續(xù)的試驗中，可以根據(jù)新的數(shù)據(jù)不斷調整這些參數(shù)，提高預測精度。
工況研究
試驗臺能夠模擬不同的實際工況，幫助研究人員了解工況因素對軸承壽命的影響。比如，可以研究溫度變化對潤滑脂性能的影響，以及這種變化如何進而影響軸承的磨損和壽命。當溫度升高時，潤滑脂的粘度會降低，這可能導致軸承內部的摩擦增大，從而縮短軸承壽命。通過試驗臺的模擬，可以精確地量化這種影響關系。
二、故障診斷方面
故障模擬與特征提取
試驗臺可以人為地制造各種軸承故障（如滾珠磨損、滾道剝落、保持架損壞等）。在故障產生的過程中，傳感器收集到的信號會出現(xiàn)特定的變化。通過對這些信號進行分析，可以提取故障特征，如振動信號中的特定頻率成分、幅值變化等。
例如，當軸承的滾珠出現(xiàn)局部磨損時，振動信號的頻譜中會出現(xiàn)與滾珠通過頻率相關的邊頻帶。這些邊頻帶的出現(xiàn)和變化是滾珠磨損故障的重要特征。通過試驗臺模擬這種故障并分析信號，能夠為實際工況下的故障診斷提供參考依據(jù)。
診斷方法驗證
用于軸承故障診斷的方法有很多，如基于振動分析的方法、油液分析方法、聲發(fā)射檢測方法等。試驗臺可以提供一個可控的環(huán)境，用于驗證這些診斷方法的有效性和準確性。
以基于振動分析的故障診斷方法為例，通過在試驗臺上模擬不同程度的軸承故障，然后采用振動分析方法進行診斷?？梢詫⒃\斷結果與實際故障情況進行對比，評估該方法是否能夠準確地識別故障類型、定位故障位置以及判斷故障程度。
故障發(fā)展研究
試驗臺能夠記錄軸承從正常狀態(tài)到出現(xiàn)故障，再到故障逐漸發(fā)展的全過程數(shù)據(jù)。這有助于研究人員深入了解故障的發(fā)展機制和規(guī)律。例如，研究發(fā)現(xiàn)，軸承的早期故障可能表現(xiàn)為微弱的振動信號變化，隨著故障的發(fā)展，振動幅值會逐漸增大，頻率成分也會變得更加復雜。這種對故障發(fā)展過程的研究可以為制定合理的維修策略提供依據(jù)。
