现代造纸机械状态监测与故障诊断（第三版）（“十二五”江苏省高等学校重点教材）
出版时间:
2016-04
版次:
3
ISBN:
9787518408337
定价:
65.00
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
364页
字数:
540千字
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第三版除了在一些内容更新外，由于机械设备及其附属设施运行过程振动的多样性和复杂性，考虑到一个胜任的造纸机械状态监测工程师必须具备较深厚的基础理论知识体系外，还必须有十分丰富的现场分析评判工程经验，所以，第三版增加了*后一章专门将许多年现场积累的制浆造纸机械状态监测与故障诊断的案例进行归类介绍剖析，为学生、科研和工程技术人员提供理论联系实际的内容。为便于学习，第三版还在有关章节后增加了学习思考题。本书以现代造纸机械为背景，比较简明、系统、实用性地介绍了机械状态监测与故障诊断技术及其在造纸机械领域应用的起源、发展；基于振动分析的工程信号采集、特征提取与分析处理的基础理论原理；与造纸机械密切相关的基本机械的故障类型、产生机理、振动参量表现特征以及故障监诊方法，并以实际案例加以讨论工程应用。同时，对在造纸机械监诊中常用的温度、油样和超声方法加以了讨论。此外，就造纸机械监诊过程的典型故障诊断系统、智能诊断与状态评估、远程监测诊断系统以及故障诊断标准(振动与噪声)等做了介绍。根据教学用途的特点，在内容安排上以相关技术原理为主，并紧密结合现代造纸机械中典型的应用，体现出行业特点，有独立的系统性和完整性。希望通过本教材第三版的推出，能进一步促进高校的教学和科研，进一步推动我国造纸工业在造纸机械状态监测和故障诊断技术方面的知识普及和应用推广。
中国造纸学会理事，江苏省造纸学会理事长，江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室主任，制浆造纸工程学科带头人。1998年被遴选为*批江苏省“333高层次人才工程”优秀人才培养对象；2007年遴选为江苏省“333高层次人才工程”*批中青年科学技术带头人培养对象。 第一章 总 论第一节 机械故障诊断学的起源与发展一、大机器生产对设备管理的必然要求二、机械状态监测与故障诊断的产生三、机械故障诊断学的提出四、机械故障诊断技术的发展 五、推广机械监诊技术应用的意义六、机械状态监测与故障诊断在我国的进展第二节 造纸机械状态监测与故障诊断学一、造纸机械特征与开展状态监测与故障诊断的必要性二、造纸机械状态监测与故障诊断的国内外进展三、造纸机械监诊学的定义四、主要研究内容和机械故障诊断方法五、造纸机械状态监测与故障诊断的过程六、造纸机状态监测部位的主要分布第三节 我国造纸机械监诊技术应用发展趋势一、今后商业化应用需求二、未来技术研究方向与发展和应用趋势思考题
第二章 造纸机械诊断信号处理理论基础第一节 故障信号的采集与处理系统一、基本概念二、信号分类三、信号采集与处理的相关学科四、信号转换与传感器五、信号的采集六、信号处理及其分类七、监测与诊断系统的工作过程与步骤第二节 故障诊断的预测技术一、预测的基本原理二、预测的分类三、预测的特点四、预测的步骤 五、设备监诊中常用的几种预测技术第三节 信号处理的时域分析一、幅值域二、时差域三、平衡随机过程与非平稳随机过程四、各态历经过程第四节 信号处理的频域分析一、周期信号的傅里叶级数展开式二、非周期信号的傅里叶级数展开式三、频域内的能量谱密度函数四、巴什瓦（Parseval）定理五、卷积定理第五节 数字信号的处理分析一、数字信号处理的基本流程二、常用信号分析函数间的关系三、采样与采样定理四、混叠误差五、截断与泄漏六、加窗处理七、量化与量化误差第六节 快速傅里叶变换（FFT）一、离散傅立叶变换（DFT）二、快速傅立叶变换（FFT）三、基于傅立叶变换的补充分析第七节 基于振动分析的故障诊断基本原理一、基于振动分析的故障诊断二、振动故障监测与诊断的任务三、基于振动分析的故障诊断本质四、振动故障诊断的程序思考题
第三章 造纸机械转动件的监测与诊断第一节 造纸机械转动件故障概况一、转子系统、转子振动与转子故障间关系二、旋转机械故障振动故障的分类第二节 转动件监测与诊断原理一、转轴组件故障信号常用分析方法二、转子不平衡三、轴系不对中四、转子裂纹五、油膜涡动与油膜振荡六、转子碰摩第三节造纸机械转动件的监诊应用一、造纸机压榨辊监诊应用实例 二、造纸机张紧辊监诊应用实例第四节造纸机械转动件的动平衡技术一、转子静力不平衡及动力不平衡的概念二、转子平衡方法的类型及其选择三、现场平衡法的基本原理四、现场平衡的方法和步骤思考题
第四章 滚动轴承系的监测与诊断第一节 概 述一、基本情况二、滚动轴承的故障失效的主要形式第二节 滚动轴承的振动诊断一、滚动轴承的振动机理二、滚动轴承动态信号的拾取三、滚动轴承的振动故障识别第三节 造纸机械滚动轴承监诊应用一、轴承损坏的阶段性二、轴承振动变化特点三、软压光机热辊轴承监诊实例四、纸机中心压榨辊轴承监诊实例五、烘缸轴承监诊实例第四节 电动机及其轴承监诊一、电动机故障特点与测点布置二、电流冲蚀现象与轴承损坏 三、真空压榨辊交流变频传动电机监诊第五节 其他监测方法一、接触电阻法二、光纤监测技术第六节 滚动轴承的振动测量及其标准一、滚动轴承的振动测量二、滚动轴承振动评判标准三、滚动轴承的振动监诊系统思考题
第五章 齿轮箱系的监测与诊断第一节 概 述一、齿轮系传动与造纸机械状态二、齿轮故障三、齿轮故障诊断方法与比较第二节 齿轮的常见故障一、齿轮故障分类二、齿轮故障具体形式第三节 齿轮的振动机理一、齿轮的基本振动分析二、齿轮振动信号的调制原理三、齿轮振动信号的其它成分第四节 齿轮故障诊断方法一、功率谱（频谱）分析二、倒频谱分析三、时域同步平均四、时域分析法第五节 造纸机械齿轮箱监诊应用一、齿轮箱监诊共性问题二、测点选择与安装三、真空泵齿轮箱监诊实例思考题
第六章 逻辑诊断与机械故障树分析第一节 逻辑诊断基本问题一、逻辑代数的基本概念二、变量间逻辑关系与逻辑运算三、故障诊断中的基本逻辑问题第二节 故障树分析法概述一、故障树分析起源与发展二、故障树分析法基本概念三、故障树分析法的过程四、故障树分析法的优点五、故障树分析法缺陷六、故障树分析的步骤七、故障树分析法中采用的符号第三节 故障树的建造一、故障树建立的主要价值二、建立故障树的主要步骤三、建立故障树注意事项四、故障树与结构函数五、故障树的化简第四节 故障树的定性分析一、割集与最小割集二、路集和最小路集三、最小割集算法四、最小路集算法第五节 故障树的定量分析一、事件和与事件积的概率计算公式二、用最小割集结构函数求顶事件发生概率三、事件重要计算思考题
第七章 造纸机械监诊系统简介第一节 概 述第二节 监诊系统类型一、监诊系统现状二、监诊系统分类第三节 监诊系统的组成一、基本构成二、发展趋势第四节 定期监诊系统一、数据采集器二、软件功能及工作方式第五节 连续监诊系统一、单机系统二、分布式集散系统三、造纸机在线监诊系统介绍第六节 故障诊断专家系统一、专家系统概述二、专家系统分类三、专家系统的理想模型四、专家系统的基本结构思考题
第八章 润滑油系的监诊第一节 油样分析方法与应用一、磁塞检查法二、颗粒计数器方法三、油样光谱分析法四、油样铁谱分析法第二节 油样光谱分析法一、光谱分析法的物理原理二、原子吸收分光光度计的工作原理三、原子发射光谱法的工作原理四、油样光谱法的发展应用概况第三节 油样铁谱分析法一、分析式铁谱仪的组成及工作原理二、分析式铁谱仪的定性及定量分析三、直读式铁谱仪的组成及工作原理第四节 油样常规的判别标准一、机械零部件磨损曲线二、油样诊断的判别标准三、油样常规理化分析思考题
第九章 温度测量与设备监诊第一节 温度与温度测量一、温度测量的基本原理二、温度测量方法三、温度计的分类第二节 红外监测基本原理一、红外线二、红外线辐射的基本定理三、红外辐射基本定理四、红外线辐射在大气中的传输第三节 红外探测器 一、红外探测器的类型及工作原理二、红外探测器的性能和特点第四节 红外测温仪表一、红外测温仪表的分类及工作原理二、红外测温在设备诊断中的应用第五节 红外热成像系统一、红外热成像系统分类二、光机扫描像仪的工作原理三、红外热电视的工作原理四、红外成像技术在设备诊断上应用第六节 造纸机械的温度诊断一、红外温度诊断二、温度诊断对象及诊断方法三、造纸机械的温度诊断的实例思考题
第十章 超声与声发射监诊法第一节 超声诊断基本原理一、声与超声波二、超声波的特点三、超声波的类型四、超声波的传播速度与声阻抗五、超声波垂射到平界面上的反射和透射六、超声波倾斜入射到平界面上的反射和折射七、超声波的衰减八、超声声场第二节 超声波探伤方法一、脉冲反射法二、穿透法三、共振法第三节 声发射技术一、声发射机理二、声发射信号的传输三、声发射技术的特点四、声发射技术测量的参数描述第四节 超声诊断一、超声波诊断仪二、超声波探伤的应用思考题
第十一章 传感器及监诊标准简介第一节 传感器简介一、传感器定义二、传感器命名法及代号三、传感器的应用四、传感器的分类五、传感器的选用第二节 造纸机械监诊常用的传感器一、电涡流位移传感器二、速度传感器三、压电式加速度传感器第三节 传感器的安装与使用一、电涡流位移传感器探头的安装二、加速度传感器的安装三、传感器的使用第四节 相关监诊标准与评价方法一、振动标准二、动平衡标准三、对中标准四、评价与诊断方法示例第五节 机械监诊技术的主要理论和方法小结思考题
第十二章 制浆造纸设备振动监测应用附加案例第一节 制浆造纸机械常见故障类型一、制浆机械部分关键机台及其常见故障类型二、造纸机械部分关键机台及其常见故障类型三、辅助机械部分关键机台及其常见故障类型第二节 故障类型与振动频谱的理论对应关系一、振动频谱的基本组成与特征二、不平衡故障的振动频谱特征三、不对中故障的振动频谱特征四、松动摩擦故障的振动频谱特征五、轴承故障的振动频谱特征六、齿轮故障的振动频谱特征第三节 制浆造纸设备振动频谱分析实际案例一、石灰窑一次风机故障振动频谱分析案例二、压力筛电机故障振动频谱分析案例三、碱回收炉涤气器风机故障振动频谱分析案例第四节 基频谐波在造纸机械故障诊断频谱分析中的应用案例一、基频谐波概念及其应用于故障诊断二、基频谐波用于故障诊断频谱分析中的实际案例三、基频谐波在故障频谱分析案例中规律小结第五节 制浆造纸设备非零部件故障振动监测应用案例一、主动力功率不匹配引起的设备振动监测诊断二、设备基础刚性不良故障引起的振动监测诊断三、结构动力共振引起的设备振动监测诊断思考题
主要参考文献
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内容简介:
第三版除了在一些内容更新外，由于机械设备及其附属设施运行过程振动的多样性和复杂性，考虑到一个胜任的造纸机械状态监测工程师必须具备较深厚的基础理论知识体系外，还必须有十分丰富的现场分析评判工程经验，所以，第三版增加了*后一章专门将许多年现场积累的制浆造纸机械状态监测与故障诊断的案例进行归类介绍剖析，为学生、科研和工程技术人员提供理论联系实际的内容。为便于学习，第三版还在有关章节后增加了学习思考题。本书以现代造纸机械为背景，比较简明、系统、实用性地介绍了机械状态监测与故障诊断技术及其在造纸机械领域应用的起源、发展；基于振动分析的工程信号采集、特征提取与分析处理的基础理论原理；与造纸机械密切相关的基本机械的故障类型、产生机理、振动参量表现特征以及故障监诊方法，并以实际案例加以讨论工程应用。同时，对在造纸机械监诊中常用的温度、油样和超声方法加以了讨论。此外，就造纸机械监诊过程的典型故障诊断系统、智能诊断与状态评估、远程监测诊断系统以及故障诊断标准(振动与噪声)等做了介绍。根据教学用途的特点，在内容安排上以相关技术原理为主，并紧密结合现代造纸机械中典型的应用，体现出行业特点，有独立的系统性和完整性。希望通过本教材第三版的推出，能进一步促进高校的教学和科研，进一步推动我国造纸工业在造纸机械状态监测和故障诊断技术方面的知识普及和应用推广。
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作者简介:
中国造纸学会理事，江苏省造纸学会理事长，江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室主任，制浆造纸工程学科带头人。1998年被遴选为*批江苏省“333高层次人才工程”优秀人才培养对象；2007年遴选为江苏省“333高层次人才工程”*批中青年科学技术带头人培养对象。
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目录:
第一章 总 论第一节 机械故障诊断学的起源与发展一、大机器生产对设备管理的必然要求二、机械状态监测与故障诊断的产生三、机械故障诊断学的提出四、机械故障诊断技术的发展 五、推广机械监诊技术应用的意义六、机械状态监测与故障诊断在我国的进展第二节 造纸机械状态监测与故障诊断学一、造纸机械特征与开展状态监测与故障诊断的必要性二、造纸机械状态监测与故障诊断的国内外进展三、造纸机械监诊学的定义四、主要研究内容和机械故障诊断方法五、造纸机械状态监测与故障诊断的过程六、造纸机状态监测部位的主要分布第三节 我国造纸机械监诊技术应用发展趋势一、今后商业化应用需求二、未来技术研究方向与发展和应用趋势思考题
第二章 造纸机械诊断信号处理理论基础第一节 故障信号的采集与处理系统一、基本概念二、信号分类三、信号采集与处理的相关学科四、信号转换与传感器五、信号的采集六、信号处理及其分类七、监测与诊断系统的工作过程与步骤第二节 故障诊断的预测技术一、预测的基本原理二、预测的分类三、预测的特点四、预测的步骤 五、设备监诊中常用的几种预测技术第三节 信号处理的时域分析一、幅值域二、时差域三、平衡随机过程与非平稳随机过程四、各态历经过程第四节 信号处理的频域分析一、周期信号的傅里叶级数展开式二、非周期信号的傅里叶级数展开式三、频域内的能量谱密度函数四、巴什瓦（Parseval）定理五、卷积定理第五节 数字信号的处理分析一、数字信号处理的基本流程二、常用信号分析函数间的关系三、采样与采样定理四、混叠误差五、截断与泄漏六、加窗处理七、量化与量化误差第六节 快速傅里叶变换（FFT）一、离散傅立叶变换（DFT）二、快速傅立叶变换（FFT）三、基于傅立叶变换的补充分析第七节 基于振动分析的故障诊断基本原理一、基于振动分析的故障诊断二、振动故障监测与诊断的任务三、基于振动分析的故障诊断本质四、振动故障诊断的程序思考题
第三章 造纸机械转动件的监测与诊断第一节 造纸机械转动件故障概况一、转子系统、转子振动与转子故障间关系二、旋转机械故障振动故障的分类第二节 转动件监测与诊断原理一、转轴组件故障信号常用分析方法二、转子不平衡三、轴系不对中四、转子裂纹五、油膜涡动与油膜振荡六、转子碰摩第三节造纸机械转动件的监诊应用一、造纸机压榨辊监诊应用实例 二、造纸机张紧辊监诊应用实例第四节造纸机械转动件的动平衡技术一、转子静力不平衡及动力不平衡的概念二、转子平衡方法的类型及其选择三、现场平衡法的基本原理四、现场平衡的方法和步骤思考题
第四章 滚动轴承系的监测与诊断第一节 概 述一、基本情况二、滚动轴承的故障失效的主要形式第二节 滚动轴承的振动诊断一、滚动轴承的振动机理二、滚动轴承动态信号的拾取三、滚动轴承的振动故障识别第三节 造纸机械滚动轴承监诊应用一、轴承损坏的阶段性二、轴承振动变化特点三、软压光机热辊轴承监诊实例四、纸机中心压榨辊轴承监诊实例五、烘缸轴承监诊实例第四节 电动机及其轴承监诊一、电动机故障特点与测点布置二、电流冲蚀现象与轴承损坏 三、真空压榨辊交流变频传动电机监诊第五节 其他监测方法一、接触电阻法二、光纤监测技术第六节 滚动轴承的振动测量及其标准一、滚动轴承的振动测量二、滚动轴承振动评判标准三、滚动轴承的振动监诊系统思考题
第五章 齿轮箱系的监测与诊断第一节 概 述一、齿轮系传动与造纸机械状态二、齿轮故障三、齿轮故障诊断方法与比较第二节 齿轮的常见故障一、齿轮故障分类二、齿轮故障具体形式第三节 齿轮的振动机理一、齿轮的基本振动分析二、齿轮振动信号的调制原理三、齿轮振动信号的其它成分第四节 齿轮故障诊断方法一、功率谱（频谱）分析二、倒频谱分析三、时域同步平均四、时域分析法第五节 造纸机械齿轮箱监诊应用一、齿轮箱监诊共性问题二、测点选择与安装三、真空泵齿轮箱监诊实例思考题
第六章 逻辑诊断与机械故障树分析第一节 逻辑诊断基本问题一、逻辑代数的基本概念二、变量间逻辑关系与逻辑运算三、故障诊断中的基本逻辑问题第二节 故障树分析法概述一、故障树分析起源与发展二、故障树分析法基本概念三、故障树分析法的过程四、故障树分析法的优点五、故障树分析法缺陷六、故障树分析的步骤七、故障树分析法中采用的符号第三节 故障树的建造一、故障树建立的主要价值二、建立故障树的主要步骤三、建立故障树注意事项四、故障树与结构函数五、故障树的化简第四节 故障树的定性分析一、割集与最小割集二、路集和最小路集三、最小割集算法四、最小路集算法第五节 故障树的定量分析一、事件和与事件积的概率计算公式二、用最小割集结构函数求顶事件发生概率三、事件重要计算思考题
第七章 造纸机械监诊系统简介第一节 概 述第二节 监诊系统类型一、监诊系统现状二、监诊系统分类第三节 监诊系统的组成一、基本构成二、发展趋势第四节 定期监诊系统一、数据采集器二、软件功能及工作方式第五节 连续监诊系统一、单机系统二、分布式集散系统三、造纸机在线监诊系统介绍第六节 故障诊断专家系统一、专家系统概述二、专家系统分类三、专家系统的理想模型四、专家系统的基本结构思考题
第八章 润滑油系的监诊第一节 油样分析方法与应用一、磁塞检查法二、颗粒计数器方法三、油样光谱分析法四、油样铁谱分析法第二节 油样光谱分析法一、光谱分析法的物理原理二、原子吸收分光光度计的工作原理三、原子发射光谱法的工作原理四、油样光谱法的发展应用概况第三节 油样铁谱分析法一、分析式铁谱仪的组成及工作原理二、分析式铁谱仪的定性及定量分析三、直读式铁谱仪的组成及工作原理第四节 油样常规的判别标准一、机械零部件磨损曲线二、油样诊断的判别标准三、油样常规理化分析思考题
第九章 温度测量与设备监诊第一节 温度与温度测量一、温度测量的基本原理二、温度测量方法三、温度计的分类第二节 红外监测基本原理一、红外线二、红外线辐射的基本定理三、红外辐射基本定理四、红外线辐射在大气中的传输第三节 红外探测器 一、红外探测器的类型及工作原理二、红外探测器的性能和特点第四节 红外测温仪表一、红外测温仪表的分类及工作原理二、红外测温在设备诊断中的应用第五节 红外热成像系统一、红外热成像系统分类二、光机扫描像仪的工作原理三、红外热电视的工作原理四、红外成像技术在设备诊断上应用第六节 造纸机械的温度诊断一、红外温度诊断二、温度诊断对象及诊断方法三、造纸机械的温度诊断的实例思考题
第十章 超声与声发射监诊法第一节 超声诊断基本原理一、声与超声波二、超声波的特点三、超声波的类型四、超声波的传播速度与声阻抗五、超声波垂射到平界面上的反射和透射六、超声波倾斜入射到平界面上的反射和折射七、超声波的衰减八、超声声场第二节 超声波探伤方法一、脉冲反射法二、穿透法三、共振法第三节 声发射技术一、声发射机理二、声发射信号的传输三、声发射技术的特点四、声发射技术测量的参数描述第四节 超声诊断一、超声波诊断仪二、超声波探伤的应用思考题
第十一章 传感器及监诊标准简介第一节 传感器简介一、传感器定义二、传感器命名法及代号三、传感器的应用四、传感器的分类五、传感器的选用第二节 造纸机械监诊常用的传感器一、电涡流位移传感器二、速度传感器三、压电式加速度传感器第三节 传感器的安装与使用一、电涡流位移传感器探头的安装二、加速度传感器的安装三、传感器的使用第四节 相关监诊标准与评价方法一、振动标准二、动平衡标准三、对中标准四、评价与诊断方法示例第五节 机械监诊技术的主要理论和方法小结思考题
第十二章 制浆造纸设备振动监测应用附加案例第一节 制浆造纸机械常见故障类型一、制浆机械部分关键机台及其常见故障类型二、造纸机械部分关键机台及其常见故障类型三、辅助机械部分关键机台及其常见故障类型第二节 故障类型与振动频谱的理论对应关系一、振动频谱的基本组成与特征二、不平衡故障的振动频谱特征三、不对中故障的振动频谱特征四、松动摩擦故障的振动频谱特征五、轴承故障的振动频谱特征六、齿轮故障的振动频谱特征第三节 制浆造纸设备振动频谱分析实际案例一、石灰窑一次风机故障振动频谱分析案例二、压力筛电机故障振动频谱分析案例三、碱回收炉涤气器风机故障振动频谱分析案例第四节 基频谐波在造纸机械故障诊断频谱分析中的应用案例一、基频谐波概念及其应用于故障诊断二、基频谐波用于故障诊断频谱分析中的实际案例三、基频谐波在故障频谱分析案例中规律小结第五节 制浆造纸设备非零部件故障振动监测应用案例一、主动力功率不匹配引起的设备振动监测诊断二、设备基础刚性不良故障引起的振动监测诊断三、结构动力共振引起的设备振动监测诊断思考题
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