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当机械故障特性分析及维修方式选择

发布时间:2021-09-10 16:24:09 阅读: 来源:无缝钢管厂家
当机械故障特性分析及维修方式选择

机械故障特性分析及维修方式选择

所谓机械故障,是指机械设备因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。故障程度应从定量的角度来估计功能丧失的严重性,通常所见到的汽车发动机不起动、制动不灵、燃油和润滑油消耗量异常、在“以塑代钢”的驱动下机械传动系统运转不平稳等都是机械故障的表现形式,当其超过了规定的指标,即发生了故障。

机械的技术状况随使用时间的延长会逐渐恶化,发生故障的可能性也随时间的延长而增大,由于故障的发生具有随机性,很难预测故障发生的确切时间,因此,可以用累计故障率、故障密度和故障率来度量。

累计故障率:即故障发生的时间比率,或在规定条件下和规定的时间内发生故障的概率。

故障密度:故障密度是累计故障率对时间的微分,它反映了故障概率随时间变化的快慢,某一时间的故障密度大,则故障概率增加得快。

故障率:故障率分瞬时故障率和平均故障率。产品在某一瞬态时的单位时间内发生故障的概率,称作瞬时故障率,有时简称故障率。产品在某一段时刻内单位时间发生故障的概率.称为平均故障率。

最常见的机械故障率随时间变螺钉多采取M型普通螺钉化的规律如图1所示的浴盆曲线.曲线可划分为早期故障期(初始故障)、随机故障期(偶发故障)和耗损故障期(衰老故障)三个阶段。机械设备在工作初期,由于设计、制造的不完善,工艺缺陷和装配调整缺陷,致使故障率较高,而且故障率随时间的增加而迅速下降,呈渐减型,若进行大修或技术改造后,再次使用也会出现这种情况。机械设备经过早期故障阶段后,由于使用环境的偶然变化、人为操作差错、管理不善造成的潜在缺陷、维护不良、零部件缺陷等,均可造成随机分布的偶发故障,故障率低而稳定,近似为常数。这一阶段是机械设备最佳工作时期,机械设备的使用寿命基本上由此阶段决定。在机械设备使用后期,由于机械中的主要零部件的各种磨损、疲劳、老化、腐蚀等的累积达到一定程度,机械的故障率随运转时间的增加而不断增大,而且上升趋快,呈渐增型,机械进入耗损故障阶段,故障增多,故应加强预防性维修。

机械故障的特性分析

机械故障是与磨损、腐蚀、疲劳、老化等机理分不开的。根据机械故障形成的一般过程机械故障主要有以下一些特性:

潜在性:机械在使用中会出现各种损伤,损伤引起零部件结构参数发生变化,当损伤发展到使零部件结构参数超出允许值时,机械即出现潜在故障。由于机械设计考虑一定的安全系数,即使某些零部件的结构参数超出允许值后,机械的功能输出参数仍在允许的范围内,机械并未发生功能故障。同时,通过润滑、清洁、紧固、调整等手段,可以消除或减缓损特点是冲击力大、作用时间短、转变快伤的发展,使潜在故障得到一定程度的控制甚至消除。因此,从潜在故障发展到功能故障一般具有较长的一段时间,机械故障的潜在性可通过维护来减少功能故障的发生,从而大大延长了机械的使用寿命。

渐发性:由于磨损、腐蚀、疲劳、老化等过程的发生与时间关系密切,因此而引起的机械故障也与时间有关。机械使用中损伤是逐步产生的,零部件的结构参数也是缓慢变化的,机械性能也是逐渐恶化的。机械使用时间越长,发生故障的概率就越大,故障发生的概率与机械运转的时间有关,由于故障的渐发性这一特性,使多数的机械故障可以预防。

耗损性:机械磨损、腐蚀、疲劳,老化等过程伴随着能量与质量的变化,其过程1000mm 3是不可逆转的。表现为机械老化程度逐步加剧,故障越来越多。随着使用时间的增加,局部故障的排除虽然能恢复机械的性能,但机械的故障率仍不断上升。同时损伤的消除也是不完全性的,维修不可能使机械的性能恢复到使用前的状态。

模糊性:机械使用中,由于受到各种使用及环境条件的影响,其损伤与输出参数的变化都具有一定的随机性与分散性。同时,由于材料与制造等因素的影响,机械的各种极限值、初始值也具有不同的分布,同一机械在不同的使用环境下,输出参数随时间也具有不同的分布。从而导致参数变化及故障判断标准都具有一定的分散性,使机械故障的发生与判断标准都具有一定的模糊性。

多样性:机械使用中,由于磨损、腐蚀、疲劳、老化过程的同时作用,同一零部件往往存在多种故障机理,产生多种故障模式,例如轴的弯曲变形、磨损、疲劳断裂等。这些故障不仅故障机理与表现形式不同,而且分布模型及在各级的影响程度也不同,使故障呈现出多样性。

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