带式输送机的可靠性分析及故障诊断专家系统的研究

发布时间：2017-06-30 23:11

  本文关键词：带式输送机的可靠性分析及故障诊断专家系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：带式输送机是使用范围最广的连续运输机械,其输送效率高、输送距离远,是矿山机械中不可或缺的一部分。随着工况的日趋复杂、单机长度不断增加,企业对带式输送机的质量也提出了更高的要求。可靠性是带式输送机在设计过程中所必须考虑的因素,通过对带式输送机进行系统的可靠性分析,从而对其进行针对性的改进和维护,可以有效控制其故障率提高其可靠性。在此基础上设计一套适用于带式输送机的故障诊断系统,在带式输送机发生故障时可以对其故障原因作出迅速而准确的判断。这样可以降低带式输送机的停机率,提高其可靠性。针对以上要求,本文建立了一套适用于带式输送机的可靠性分析体系,并运用其对带式输送机进行了实例分析,在可靠性分析的基础上设计了一套带式输送机故障诊断专家系统。主要研究内容如下:(1)通过对带式输送机进行结构和功能原理分析,拟定了带式输送机的可靠性分析体系,并且参照可靠性分析标准,划分可靠性分析约定层次,确定分析流程,进而结合现场搜集的故障数据,建立了基于FMEA(故障模式影响分析)的带式输送机故障模式库。(2)对FMECA和FTA两种可靠性分析方法的优缺点进行分析,将二者优点相结合,形成适合于皮带机的FTF分析法。在对带式输送机进行可靠性分析时,先对其进行了FMECA分析,依据分析结果,选择严酷程度较高的事件导致的系统故障作为顶事件,进行FTA分析,得到了所有导致顶事件发生的最小割集及其重要度,再对各重要度值进行分析,最终得到了带式输送机的薄弱环节,可做为带式输送机可靠性设计和维护的重要参考。(3)研究了基于FTF分析的故障诊断专家系统的基本原理和设计方法,将FTF分析中各故障的上下逻辑关系与诊断规则相结合,再将FMECA和FTA的定量分析结果进行加权之后为各个规则赋予优先级,用框架和规则结合起来的方式表示诊断知识,建立了带式输送机故障诊断专家系统的知识库。设计了以诊断规则及其优先级为基础的优选推理机制,从上往下逐层分析,直至确定故障原因。并以滚筒不转为例测试了专家系统的性能,结果表明专家系统性能良好。(4)设计了基于Lab VIEW开发环境的针对带式输送机的故障诊断系统软件平台,将基于可靠性分析的人工诊断部分以及基于专家系统的一键诊断部分的功能加以实现,并详细介绍了软件系统各个模块的功能和使用方法。文章最后对本文的工作进行了总结,并对相关的研究技术进行了展望。
【关键词】：带式输送机 驱动系统 可靠性 故障诊断 专家系统
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH222
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-24
• 1.1 课题来源和意义17-18
• 1.2 课题研究背景与现状18-22
• 1.3 论文主要研究内容和章节安排22-23
• 1.4 本章小结23-24
• 2 带式输送机可靠性分析体系及故障模式库建立24-37
• 2.1 带式输送机工作原理与系统结构24-26
• 2.2 带式输送机可靠性分析体系26-27
• 2.3 可靠性数据国内调研情况27-32
• 2.4 带式输送机故障模式库建立32-36
• 2.5 本章小结36-37
• 3 带式输送机的FMECA分析37-53
• 3.1 带式输送机FMECA分析原理37-41
• 3.2 FMECA分析41-52
• 3.3 本章小结52-53
• 4 带式输送机的FTA及FTF分析53-67
• 4.1 带式输送机FTA分析原理53-59
• 4.2 FTA分析59-64
• 4.3 FTF分析原理64-65
• 4.4 FTF分析结果65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 5 基于FTF分析的故障诊断专家系统设计67-79
• 5.1 基于FTF分析的知识表示和知识库的建立67-71
• 5.2 基于FTF分析的专家系统推理机的设计71-72
• 5.3 基于FTF分析专家系统诊断过程72-75
• 5.4 基于FTF分析的故障诊断75-78
• 5.5 本章小结78-79
• 6 基于Lab VIEW的带式输送机故障诊断软件设计79-90
• 6.1 虚拟仪器技术和Lab VIEW介绍79
• 6.2 软件设计方案79-80
• 6.3 软件子模块简介80-89
• 6.4 本章小结89-90
• 7 结论与展望90-92
• 7.1 主要结论90-91
• 7.2 展望91-92
• 参考文献92-97
• 作者简历97-99
• 学位论文数据集99

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本文编号：503813