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關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械;故障診斷;技術(shù)研究
因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)的天氣或者季節(jié)的影響,就會(huì)使農(nóng)業(yè)機(jī)械經(jīng)常出現(xiàn)各方面的故障問題,尤其是在田間進(jìn)行工作的時(shí)候,會(huì)因?yàn)榈赜蚧蛘邥r(shí)間上的不便,就會(huì)使機(jī)械設(shè)備無法得到及時(shí)的維修,從而就很容易就造成比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此要對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合,也是農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷進(jìn)行快速的發(fā)展,盡量的使農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障造成的損失進(jìn)行逐漸的減少,也是我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的過程當(dāng)中需要及時(shí)進(jìn)行解決的問題。
1研究的現(xiàn)狀
1.1震動(dòng)的診斷。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工作的時(shí)候,其中內(nèi)部的軸承的轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,齒輪和葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)都會(huì)引起相應(yīng)的振動(dòng),使用者也應(yīng)該對(duì)機(jī)械的這些部位在正常情況下轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音進(jìn)行合理的掌握,在機(jī)械實(shí)際工作的時(shí)候,使用者就可以通過對(duì)振動(dòng)的聲音和頻率來對(duì)機(jī)械判斷是否存在故障,這種方法也是我國目前對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷最好掌握的一種技術(shù),并且也在我國的各個(gè)地區(qū)進(jìn)行廣泛的推廣和應(yīng)用。在正常的情況下,振動(dòng)診斷的技術(shù)不會(huì)對(duì)機(jī)械的正常工作進(jìn)行干擾,而且非常容易進(jìn)行掌握和實(shí)施,而從實(shí)際應(yīng)用的角度來看,非常簡單而且方便。
1.2油樣的分析。農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)忙的時(shí)節(jié)應(yīng)用的頻率也是最高的,也是最容易出現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障問題的時(shí)候。一般機(jī)械在工作時(shí)候的環(huán)境會(huì)比較惡劣,會(huì)受到大風(fēng)和土地以及季節(jié)的嚴(yán)重影響,機(jī)械在田間進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中,會(huì)將一些砂土卷到機(jī)械內(nèi)部的零件當(dāng)中,軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)在帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)行的時(shí)候,就會(huì)將這些砂土卷入油當(dāng)中,而且齒輪在進(jìn)行工作的時(shí)候也會(huì)因?yàn)橄嗷サ哪Σ翉亩a(chǎn)生碎屑,這些碎屑最終也都會(huì)進(jìn)入到油當(dāng)中。因此通過對(duì)油進(jìn)行提取,并且依據(jù)里面所含的雜質(zhì)成分和油體的粘稠程度以及污染的程度,就可以對(duì)機(jī)械目前的磨損情況進(jìn)行深入的分析,并且可以找出機(jī)械當(dāng)中存在的故障,從而對(duì)安全隱患進(jìn)行排除。
1.3噪聲的監(jiān)測(cè)。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作過程當(dāng)中產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng),也會(huì)出現(xiàn)各種類別的音頻的噪音,農(nóng)業(yè)機(jī)械在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的噪音和故障時(shí)產(chǎn)生的噪音,在聲音上會(huì)有很大的區(qū)別,使用者就可以依據(jù)不同部位的噪音來對(duì)機(jī)械產(chǎn)生故障的位置進(jìn)行合理的分辨。在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的時(shí)候,我們主要可以采取兩種方法來對(duì)噪音進(jìn)行鑒別。一是人工檢測(cè)法,主要是對(duì)人的耳朵以及聲音的放大器進(jìn)行利用,并且針對(duì)機(jī)械發(fā)出來的噪音來對(duì)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否出現(xiàn)故障問題進(jìn)行深入的分辨,并且還要找出故障的大概位置。二是頻譜的分析法。主要是在機(jī)械發(fā)出噪音的幾個(gè)部分對(duì)分析噪音的儀器進(jìn)行合理的安裝,并且通過采集噪音的級(jí)別和頻率生成的圖譜,從而來對(duì)機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候是否存在故障進(jìn)行深入的分析。
1.4紅外測(cè)溫。農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作的時(shí)候,內(nèi)部的零配件會(huì)產(chǎn)生摩擦的現(xiàn)象,紅外的測(cè)溫主要是對(duì)紅外的測(cè)溫儀進(jìn)行利用,從而對(duì)摩擦的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過檢測(cè)尋找機(jī)械內(nèi)部是否存在溫度異常的地方。紅外的測(cè)溫儀也會(huì)將測(cè)溫處的溫度儀以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的終端,如果機(jī)械的某個(gè)部位的溫度異常,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警提示使用人員,這一診斷技術(shù)也為了工作人員在維修設(shè)備的時(shí)候帶來了方便,并且對(duì)事故發(fā)生的次數(shù)逐漸的減少,也將農(nóng)業(yè)機(jī)械損壞的程度降到最低,對(duì)使用的年限進(jìn)行延長。
2發(fā)展趨勢(shì)
2.1通用機(jī)械診斷技術(shù)的引入。我國目前的通用機(jī)械故障診斷的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,應(yīng)用和農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷主要有兩種,一是提取機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)為主的基礎(chǔ)的診斷技術(shù),這類技術(shù)主要是將汽車部件的診斷技術(shù)移植到了農(nóng)業(yè)的機(jī)械上,主要包括信號(hào)的處理和計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)以及控制理論等專業(yè)的技術(shù),二是針對(duì)性的對(duì)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),就是對(duì)關(guān)鍵的部位進(jìn)行技術(shù)診斷,這個(gè)技術(shù)可以對(duì)農(nóng)機(jī)故障部位監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性不斷的提高,從而對(duì)機(jī)械內(nèi)部的情況進(jìn)行更好的了解。
2.2智能化程度的提高。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷加快和農(nóng)業(yè)化水平的不斷提高,農(nóng)業(yè)機(jī)械的類型也變得多種多樣,結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜,在操作時(shí)候的智能性也在不斷的增強(qiáng),對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)和對(duì)日常的監(jiān)測(cè)技術(shù)也越來越完善。在未來的農(nóng)業(yè)機(jī)械的診斷過程當(dāng)中,將會(huì)針對(duì)故障的特點(diǎn)來選用針對(duì)性的遺傳算法,和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊邏輯等智能化的故障診斷的技術(shù)。我國現(xiàn)有的診斷技術(shù)為基礎(chǔ),要依據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械化運(yùn)行當(dāng)中故障產(chǎn)生的不同智能的故障,有針對(duì)性的研發(fā)出解決的措施,從而對(duì)農(nóng)機(jī)故障診斷的技術(shù)和綜合化的發(fā)展進(jìn)行不斷的推動(dòng)。
2.3多種技術(shù)的協(xié)調(diào)。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械類型不斷的增加,其他的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜化,也就使農(nóng)機(jī)故障的產(chǎn)生也變得多樣化,傳統(tǒng)的單一的解決措施已經(jīng)不能對(duì)農(nóng)機(jī)診斷現(xiàn)在的要求進(jìn)行相應(yīng)的滿足,為了有針對(duì)性的對(duì)農(nóng)機(jī)的各類故障進(jìn)行解決,就要采用多種技術(shù)相結(jié)合的方法,將各類診斷技術(shù)進(jìn)行合理的融合,也已經(jīng)成為了我國農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)向前發(fā)展和進(jìn)步的一個(gè)必然的趨勢(shì),并且也越來越受到了人們的重視和關(guān)注,除了對(duì)故障的診斷之外,還不斷的發(fā)展起了多故障的診斷模式。
結(jié)束語
綜合上文所述,根據(jù)實(shí)際情況的分析,我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)雖然發(fā)展的比較快,各方面的技術(shù)水平也比較高,但是還是無法對(duì)復(fù)雜多樣的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的要求進(jìn)行滿足,在實(shí)際的過程當(dāng)中還存在著一定的不平衡性。因此只有不斷的對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行推動(dòng),并且深入的對(duì)導(dǎo)致農(nóng)機(jī)故障的原因進(jìn)行了解,也要對(duì)農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的研究進(jìn)行不斷的加大,從而也對(duì)農(nóng)機(jī)能夠正常的運(yùn)行進(jìn)行保障,也是對(duì)農(nóng)機(jī)使用壽命進(jìn)行延長的一個(gè)非常重要的手段。
參考文獻(xiàn)
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1.內(nèi)容廣泛。機(jī)械故障診斷學(xué)是多學(xué)科綜合的課程,與數(shù)學(xué)、信號(hào)處理、傳感器、人工智能等學(xué)科關(guān)系密切。本課程主要包括:信號(hào)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析、故障診斷的人工智能方法、故障診斷的工程應(yīng)用等,知識(shí)面非常寬廣。因此,理論性非常強(qiáng),我們以前講授這門課程的時(shí)候,也都是特別注重理論,所以教學(xué)效果還有待提高。
2.學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。機(jī)械故障診斷學(xué)是為動(dòng)力機(jī)械與工程專業(yè)的研究生開設(shè)的一門專業(yè)選修課,但是學(xué)生以前本科所學(xué)專業(yè)基本上都是熱能工程或機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)。對(duì)于在故障診斷中占有重要地位的振動(dòng)基礎(chǔ)、傳感器等的基礎(chǔ)知識(shí)幾乎都不具備。因此,從一開始,學(xué)生在聽課的時(shí)候就感覺非常難,例如對(duì)于時(shí)域中的時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)及頻譜分析中各種頻域概念很難理解。此外,有不少同學(xué)還沒有接觸過Matlab軟件,或者說對(duì)此軟件還是一知半解,課程后面的一些作業(yè)都很難完成。
3.與工程實(shí)際結(jié)合不緊密。以前在教學(xué)過程中,我們主要強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的講解,和工程實(shí)際的結(jié)合不是非常緊密。因此,很多理論知識(shí),即使學(xué)生學(xué)習(xí)過了,也不知道在工程實(shí)際中有什么用處。理論教學(xué)與工程實(shí)際仍然存在一定的距離。
4.缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。在以前的教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備,沒有安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。因此機(jī)械故障診斷總歸是紙上談兵。
5.考核方式單一。本課程一直以來都是采用大作業(yè)的形式進(jìn)行考核,學(xué)生往往在交作業(yè)的前面幾天進(jìn)行突擊,寫出來的報(bào)告要么是格式不符合要求,要么就是大段地抄襲參考文獻(xiàn)資料。以上這些問題在機(jī)械故障診斷學(xué)課程的教學(xué)過程中,一直存在。因此,這也是我們?cè)谠撜n程的教學(xué)改革過程中,需要重點(diǎn)解決的問題也是亟待需要進(jìn)行改變的現(xiàn)狀。
二、補(bǔ)充講解基礎(chǔ)環(huán)節(jié)
針對(duì)很多同學(xué)的故障診斷方面的基礎(chǔ)較薄弱的情況,在本課程的緒論課之后,安排了一二次課,用來講解與故障診斷直接相關(guān)的振動(dòng)基礎(chǔ)、傳感器知識(shí)及Matlab仿真的一些基本知識(shí)。講解的內(nèi)容不要求非常全面,而是著重介紹一些基礎(chǔ)知識(shí),特別是這些知識(shí)在故障診斷方面可能的應(yīng)用,例如:振動(dòng)中三類問題、頻響函數(shù)、振幅的幾種表現(xiàn)形式等。傳感器的基本知識(shí)。此外,對(duì)于在故障診斷仿真研究中具有重要地位的Matlab軟件中的Simulink及后面將要用到的若干工具箱的應(yīng)用進(jìn)行了一定的介紹。通對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)的補(bǔ)充,同學(xué)們對(duì)于后面碰到的內(nèi)容不會(huì)感覺太突兀,可以快速領(lǐng)會(huì)并且直接應(yīng)用到后續(xù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容中去。
三、增加學(xué)生講課環(huán)節(jié)
為了在教學(xué)過程中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,在這門課程中能夠做到學(xué)有所得,學(xué)有所用,我們專門安排了學(xué)生講課的環(huán)節(jié)。由于選這門課程的研究生人數(shù)不多,從操作上來說,是比較可行的。首先選取了重點(diǎn)內(nèi)容,例如:作為最重要的故障診斷基礎(chǔ)的時(shí)域分析和頻域分析;作為現(xiàn)代智能故障診斷代表的模糊診斷方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法、專家系統(tǒng)等。選取的內(nèi)容還可以根據(jù)學(xué)生的人數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。布置安排學(xué)生進(jìn)行講課,給予學(xué)生充足的準(zhǔn)備時(shí)間?,F(xiàn)有的實(shí)踐表明,學(xué)生在教學(xué)過程中,體現(xiàn)了良好的積極性和主動(dòng)性。大部分講課的學(xué)生都能夠做到充分準(zhǔn)備,采用ppt形式或者板書的形式進(jìn)行講解。而且他們?cè)谥v解的過程中,還能夠查找相應(yīng)的文獻(xiàn)資料,從而自己對(duì)所講的這部分內(nèi)容在故障診斷實(shí)踐中有了非常深刻的認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明學(xué)生講課環(huán)節(jié)對(duì)于主講的學(xué)生可以起到非常好的作用,該學(xué)生對(duì)于這部分內(nèi)容的掌握非常扎實(shí),大作業(yè)也絕大部分同學(xué)都是選擇與自己講過內(nèi)容想過的題目,來完成本課程的大作業(yè)。
四、增加討論環(huán)節(jié)
盡管學(xué)生講課環(huán)節(jié),對(duì)于主講學(xué)生,可以充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,并取得較好的學(xué)習(xí)效果。但是對(duì)沒有參加講課的學(xué)生,由于沒有認(rèn)真準(zhǔn)備,所以學(xué)習(xí)的效果比較有限。為此,我們?cè)谠黾訉W(xué)生講課環(huán)節(jié)的同時(shí),特意增加了討論環(huán)節(jié),希望能夠彌補(bǔ)學(xué)生講課環(huán)節(jié)的不足。討論環(huán)節(jié)的內(nèi)容可以有兩種選擇:一種是在教師所講授內(nèi)容的基礎(chǔ)上,提前安排每一位同學(xué)準(zhǔn)備討論內(nèi)容。第二種在學(xué)生講課環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,對(duì)于某些非常重要的內(nèi)容,要求主講學(xué)生認(rèn)真準(zhǔn)備講課,而其他同學(xué)也要認(rèn)真準(zhǔn)備,并進(jìn)行討論。在課程的教學(xué)過程中,可以在模糊診斷方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法及故障診斷實(shí)例教學(xué)部分等安排討論環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明,討論環(huán)節(jié)可以很好地避免學(xué)生的學(xué)習(xí)惰性,經(jīng)過提前準(zhǔn)備,學(xué)生對(duì)于一些需要討論的內(nèi)容可以掌握得比較扎實(shí)。而且這種討論環(huán)節(jié)可以在教學(xué)過程中經(jīng)常進(jìn)行,從而不斷地敦促學(xué)生積極參與。
五、增加與工程實(shí)踐相結(jié)合環(huán)節(jié)
由于本課程與工程實(shí)踐實(shí)際結(jié)合非常緊密,為了避免在課程的講授過程中,過于強(qiáng)調(diào)理論知識(shí),從如下幾個(gè)方面增加了與工程實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)活動(dòng)。
1.在理論教學(xué)過程中,不斷將理論知識(shí)在工程實(shí)踐中的實(shí)際應(yīng)用介紹給學(xué)生。在緒論的教學(xué)過程中就使用一個(gè)水輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)引起學(xué)生的注意力和興趣,并且給學(xué)生簡單介紹OpenPredictor故障診斷系統(tǒng)。例如在介紹故障樹診斷方法時(shí),介紹了船舶碰撞故障樹的實(shí)例分析。
2.要求學(xué)生自己針對(duì)某一方面的內(nèi)容,查找具體的實(shí)例應(yīng)用。例如在模糊診斷方法的學(xué)習(xí)過程,要求同學(xué)們介紹自己所查到的模糊診斷方法在實(shí)際工程實(shí)踐中的實(shí)例。
3.嘗試在教學(xué)環(huán)節(jié)中采用項(xiàng)目教學(xué)法,例如在故障診斷實(shí)例部分的內(nèi)容,教師可以對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷系統(tǒng)、齒輪故障診斷、軸承故障診斷采用項(xiàng)目教學(xué)的方式進(jìn)行講解和介紹。
六、添加實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
盡管采取了多種措施對(duì)機(jī)械故障診斷學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革,但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)還是必不可少。以前沒有開設(shè)課程實(shí)驗(yàn)是由于缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備。現(xiàn)在已經(jīng)具備了基本的故障診斷實(shí)驗(yàn)設(shè)備,因此,為了加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,我們?cè)诮虒W(xué)過程中添加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中比較常見的齒輪故障診斷及軸承故障診斷。而且把實(shí)驗(yàn)安排在課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容之后,希望學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué),使得學(xué)生對(duì)于故障診斷的整個(gè)過程,從布置傳感器、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、診斷分析、診斷報(bào)告等方面有個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)。這一點(diǎn)是其他教學(xué)過程學(xué)生所得不到的訓(xùn)練。
七、考核方式多樣化
由于本課程以前的考核方式過于單一,僅僅依靠課程結(jié)束后學(xué)生所提交的大作業(yè)。由于這種大作業(yè)的形式較好,對(duì)于研究生綜合素質(zhì)的提高具有一定的作用。因此,在本課程的教學(xué)改革過程中,仍然繼續(xù)保留寫報(bào)告的大作業(yè)形式。但是,在教學(xué)改革中,將顯著提高大作業(yè)的要求,例如:對(duì)題目的要求有明顯限制、要求字?jǐn)?shù)要求、參考文獻(xiàn)的篇目要求顯著提高。而且,特別鼓勵(lì)在大作業(yè)中加入針對(duì)具體問題所進(jìn)行的故障診斷研究。大作業(yè)所占的比例要求,從原來的100%降為60%。除此之外,將學(xué)生在課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況、講課環(huán)節(jié)、討論環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等的表現(xiàn)納入本課程的評(píng)價(jià)體系中,這幾項(xiàng)所占分值比例為40%。結(jié)果表明,這樣對(duì)學(xué)生將會(huì)產(chǎn)生一定的壓力,從而在各個(gè)不同環(huán)節(jié)中都能夠積極投入,從而提高了教學(xué)效果和質(zhì)量。
八、結(jié)論
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;機(jī)械故障;診斷方法
引言
數(shù)控機(jī)床是我國比較重要的生產(chǎn)設(shè)備,整體構(gòu)造十分復(fù)雜,是一種比較先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,由于數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部比較精密,因此在維護(hù)上具有很大的難度,數(shù)控機(jī)床正廣泛用于大型工廠的生產(chǎn)線中,一旦出現(xiàn)機(jī)械故障對(duì)廠子會(huì)造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,為了將損失降到最低,及時(shí)有效的診斷方法是十分重要的。
1數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)
數(shù)控機(jī)床的技術(shù)性比較強(qiáng),在內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成上非常繁雜,主要由傳動(dòng)帶組件、基本組件、定位裝備以及其他輔助設(shè)備等組成,數(shù)控機(jī)床屬于自動(dòng)化設(shè)備的一種,通過獲取命令來進(jìn)行工作,不需要人工進(jìn)行操作,為了保證數(shù)控機(jī)床的工作效率,因此,需要其具備一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),即具備變形抵抗力、抗震效果好、自動(dòng)散熱性等特點(diǎn)。一般來講,數(shù)控機(jī)床的故障主要是機(jī)械故障、軟件故障以及電氣故障這三種,軟件故障主要是因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)師在對(duì)機(jī)床進(jìn)行編程時(shí),存在不合理的設(shè)計(jì)或編程失誤以及參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等,都會(huì)引發(fā)軟件故障,只需正確修改編程,正確設(shè)置參數(shù)即可進(jìn)行修復(fù);電氣故障則分為執(zhí)行電器障礙、元件檢驗(yàn)障礙等;機(jī)械故障產(chǎn)生的原因比較多,外界碰撞、溫度異常、力度過大等都會(huì)發(fā)生機(jī)械故障,要求各維護(hù)管理人員實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行監(jiān)測(cè),一旦出現(xiàn)故障要及時(shí)進(jìn)行診斷及修復(fù),從而減少經(jīng)濟(jì)損失[1]。
2數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的診斷方法
數(shù)控機(jī)床在發(fā)生機(jī)械故障時(shí),可以通過幾個(gè)步驟來完成對(duì)故障的分析,第一,查看機(jī)床的工作狀態(tài)是否出現(xiàn)異常情況;第二,對(duì)數(shù)控機(jī)床的整個(gè)工作流程進(jìn)行監(jiān)測(cè),檢查工作程序情況;第三,確定數(shù)控機(jī)床故障發(fā)展趨勢(shì),預(yù)測(cè)數(shù)控機(jī)床未來運(yùn)行情況。技術(shù)水平比較高的維修人員,可以根據(jù)一些細(xì)節(jié)從而判斷是否發(fā)生故障,比如溫度、聲音等,如果這些細(xì)節(jié)沒有發(fā)生變化則說明數(shù)控機(jī)床處于正常狀態(tài),如果不正常則表明數(shù)控機(jī)床存在一定的故障。2.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障簡易診斷法(1)視覺觀察法。主要是通過人的視覺直觀的檢查數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行情況,首先,觀察數(shù)控機(jī)床零件有沒有受到損傷、一些部件是否出現(xiàn)松動(dòng)、有沒有存在漏油等情況;其次,檢查數(shù)控機(jī)床機(jī)械的顏色變化情況,是否因溫度異常引起機(jī)械故障;接著,檢測(cè)機(jī)床油箱內(nèi)部顏料的顏色,確定沉積物的含量有沒有超過標(biāo)準(zhǔn);再接著,通過觀察廢棄金屬的數(shù)量確定機(jī)床零件是否受到損傷;最后,檢查數(shù)控機(jī)床的軸承是否有損壞情況。(2)聽覺診斷法。數(shù)控機(jī)床屬于一種精密的機(jī)械,因此,機(jī)床在進(jìn)行工作時(shí)會(huì)發(fā)出比較有規(guī)律的聲音,維修檢測(cè)人員可以根據(jù)機(jī)床所發(fā)出的聲音情況判斷是否出現(xiàn)故障,機(jī)床出現(xiàn)雜音、重音等情況則說明機(jī)床存在安全故障問題,當(dāng)有渙散或無規(guī)則的聲音出現(xiàn),可能是機(jī)床的零件有松動(dòng)的狀態(tài),要是有連續(xù)不斷的碰撞聲音出現(xiàn),說明數(shù)控機(jī)床內(nèi)部受到了撞擊,從而引發(fā)故障。(3)觸覺診斷法。一般來講,觸覺診斷法可以通過兩種方式來診斷故障。第一,先用手指輕觸機(jī)床的表面溫度,在溫度不高得情況下,再使用手掌或手背觸碰機(jī)床表面,從而確定數(shù)控機(jī)床的正確溫度。第二,使用皮膚對(duì)機(jī)床進(jìn)行觸碰,感受機(jī)床的震動(dòng)程度是否正常,并通過不斷觸碰來找到故障發(fā)生的位置[2]。(4)嗅覺診斷法。利用嗅覺主要是通過溫度來判斷機(jī)床故障的位置,機(jī)床在運(yùn)行中,機(jī)床內(nèi)部零件在進(jìn)行劇烈摩擦之后會(huì)使零件部位出現(xiàn)高溫,由于各零部件上的可燃物經(jīng)過高溫氧化時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一些氣味,維修檢測(cè)人員便可根據(jù)這氣味確定發(fā)生故障的位置。2.2數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障精密診斷法精密診斷法與簡易診斷法存在一定的聯(lián)系,是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行簡易診斷之后進(jìn)行記錄,維修檢測(cè)人員通過計(jì)算機(jī)、傳感器的等設(shè)備對(duì)之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢測(cè),從而準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的原因及位置,從而進(jìn)行及時(shí)的維修處理。(1)溫度檢測(cè)。在進(jìn)行溫度檢測(cè)時(shí),主要分為兩種檢測(cè)方式,即接觸型檢測(cè)方式和非接觸型檢測(cè)方式。第一,接觸型溫度檢測(cè),就是利用熱敏涂料、電動(dòng)機(jī)等直接接觸測(cè)量貼片、溫度計(jì)等裝置進(jìn)行溫度檢測(cè),判斷溫度是否正常。第二,非接觸型溫度檢測(cè),這種檢測(cè)方式的技術(shù)性比較強(qiáng),需要配備相關(guān)先進(jìn)的溫度檢測(cè)設(shè)備,比如紅外熱像儀、紅外掃描儀等遙感設(shè)備對(duì)一些比較危險(xiǎn)的物體進(jìn)行測(cè)溫,相比于接觸型溫度檢測(cè)方法,非接觸型溫度檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確,也更安全。(2)震動(dòng)測(cè)試。數(shù)控機(jī)床有一部分機(jī)械故障比較隱蔽,無法正常進(jìn)行檢測(cè),機(jī)床的異常震動(dòng)情況也常常會(huì)引起一些機(jī)械故障,普通方法檢測(cè)的結(jié)果不夠精確,因此,需要使用傳感器對(duì)機(jī)床設(shè)備所出現(xiàn)的振幅進(jìn)行檢測(cè),對(duì)震動(dòng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄,從而確定故障的位置。(3)噪聲檢測(cè)。即使用相關(guān)的噪聲測(cè)量儀等設(shè)備對(duì)噪音數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與分析,尤其是在進(jìn)行機(jī)床內(nèi)部檢測(cè)時(shí),一些零部件檢測(cè)難度大,只能通過震動(dòng)和噪聲信息進(jìn)行檢測(cè),從而判斷故障發(fā)生的位置[3]。2.3油樣分析法數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中,各零部件之間存在一定的摩擦,通過使用油等,使油在流動(dòng)中伴隨著一些金屬碎屑,而維修檢測(cè)人員則可以通過對(duì)油樣進(jìn)行檢測(cè),從而判斷故障發(fā)生的位置和原因。2.4無損探傷法就是通過對(duì)機(jī)床的外部和內(nèi)部存在的傷痕進(jìn)行檢測(cè),這種檢測(cè)方法不會(huì)影響機(jī)床的安全,效率也比較高,但需要注意一點(diǎn),只能在機(jī)床內(nèi)部沒有危險(xiǎn)情況下才可以進(jìn)行檢測(cè)。
3結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障能否被及時(shí)診斷出來對(duì)廠子的生產(chǎn)有重要的影響,一旦數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障,就會(huì)造成生產(chǎn)線停產(chǎn),會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,要求相關(guān)維修檢測(cè)人員,可以熟練掌握檢測(cè)方法,并針對(duì)實(shí)際情況選測(cè)適當(dāng)?shù)臋z查方法,從而提高診斷效率,及時(shí)進(jìn)行維修,減少經(jīng)濟(jì)的損失。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞數(shù)控機(jī)床;機(jī)械故障;診斷
我國工業(yè)化水平的提升,工業(yè)機(jī)械設(shè)備也逐漸形成大型化、精密化和自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。高科技機(jī)械的數(shù)控機(jī)床更是常用于機(jī)械制造的工廠,發(fā)生故障后要經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)備檢查和一些專業(yè)的處理方法。機(jī)械故障可以通過系統(tǒng)的異?;蛘邔?duì)設(shè)備零件的逐一排查來找到故障點(diǎn)。對(duì)于機(jī)電一體化的數(shù)控機(jī)床來說,大部分是由機(jī)電內(nèi)部的問題引起設(shè)備故障。所以掌握自動(dòng)化機(jī)械內(nèi)部診斷方法,關(guān)于對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備的故障排查有很大作用。
1對(duì)診斷機(jī)床設(shè)備故障的研究情況
機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展對(duì)精度要求更高、設(shè)備也變得大型化,傳統(tǒng)的維修方法已經(jīng)難以適應(yīng)機(jī)械發(fā)展。人們更關(guān)注的是設(shè)備使用中應(yīng)該如何監(jiān)測(cè)以及怎樣進(jìn)行故障診斷。可以在運(yùn)行中的由系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)信息來辨別機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)是否正常,根據(jù)這些獲取的信息來判斷故障的性質(zhì),排查故障部位,分析故障原因,還可以根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)警提示來制定相應(yīng)操作。自上世紀(jì)以來,故障診斷技術(shù)都在不斷更新,更專業(yè)的檢測(cè)技術(shù)和新方法被提出,如今形成了學(xué)科體系。這是以故障機(jī)理以及技術(shù)檢測(cè)為基礎(chǔ),系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)怎樣辨別,實(shí)踐性非常強(qiáng),依托高新技術(shù)發(fā)展的工程技術(shù)學(xué)科。
2分析設(shè)備結(jié)構(gòu)和研究故障的原因
數(shù)控機(jī)床是高精密設(shè)備結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,由機(jī)床基礎(chǔ)零件、傳送零件、定位結(jié)構(gòu)和具有輔助功能的系統(tǒng)、機(jī)構(gòu),以及一些具有特殊功能的機(jī)構(gòu)配置組成。數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)化程度極高的大型機(jī)械設(shè)備,一般只需要在開始設(shè)定是需要人為操控。而在運(yùn)行過程中是基本不用人員操作的。數(shù)控機(jī)床應(yīng)滿足以下要求——具備一定程度的剛度,在運(yùn)行過程中應(yīng)有良好的抗震功性;有一定的熱穩(wěn)定性,因?yàn)樵谶\(yùn)行過程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。數(shù)控機(jī)床是一種對(duì)精密度要求很高的設(shè)備,在操作方面有安全防護(hù)機(jī)制。由于數(shù)控機(jī)床是涉及到機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)的大型設(shè)備,在出現(xiàn)故障時(shí)可以對(duì)機(jī)械部分和電氣部分逐一排查。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)表明,大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障關(guān)鍵在于零件磨損,這也可能是由于設(shè)備精度下降造成的。所以,在故障原因排查過程中可以先有機(jī)械方面開始檢查,再檢查電氣方面的故障。
3機(jī)床設(shè)備故障排查的依據(jù)
3.1仔細(xì)調(diào)查故障現(xiàn)象
故障診斷可以從兩個(gè)方面入手:首先是檢查對(duì)操作者操作,仔細(xì)詢問發(fā)生故障的整個(gè)過程,有何現(xiàn)象,期間采取了什么措施。這需要操作者如實(shí)回答。還有一點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的觀察,包括設(shè)備外觀,CRT顯示的內(nèi)容\各個(gè)印刷線路板上報(bào)警信息提示、有沒有損傷的痕跡,任何一點(diǎn)小小的瑕疵都不能放過。在安全確認(rèn)的情況下通電源,并按復(fù)位鍵,看看此時(shí)系統(tǒng)是否正常,看報(bào)警是否可以消失;可以就證明故障多為隨機(jī)發(fā)生。也不排除是操作失誤引起的。
3.2仔細(xì)分析發(fā)生故障的具體原因
CNC系統(tǒng)發(fā)生故障,經(jīng)常是同一現(xiàn)象、發(fā)生同一報(bào)警信號(hào)但是有很多因素引起的,可能是在機(jī)床上的零件磨損,但現(xiàn)象是反映在系統(tǒng)上。所以在排查故障的具體原因時(shí),思路不可局限,不管是CNC系統(tǒng)、或是集成電器,還是機(jī)械零件,把所有可能造成設(shè)備故障的因素統(tǒng)統(tǒng)列舉下來。然后根據(jù)綜合分析判斷和最終可以明確最有可能造成故障的因素,要通過嚴(yán)格的檢測(cè)才能直接找到故障點(diǎn)并修復(fù)。數(shù)控機(jī)床設(shè)備在電氣方面故障可根據(jù)性質(zhì)、現(xiàn)象、因素或結(jié)果等進(jìn)行劃分。(1)故障發(fā)生的具置,分為硬件方面故障和軟件故障。硬件就是指電子元器件、電路板、電線電纜、連接插件出現(xiàn)損壞,經(jīng)過維修或者重新替換后才可正常運(yùn)行。對(duì)于軟件故障是說PLC的控制程序中出現(xiàn)錯(cuò)誤,需要人工新輸入或修改某些程序才能恢復(fù)設(shè)備正常狀態(tài)。軟件故障比較棘手,有的甚至?xí)斐蓴?shù)據(jù)丟失這解決辦法只能與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系才能排除故障。(2)以故障出現(xiàn)時(shí)是否有提示,劃分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。系統(tǒng)本身是有自診斷功能的,可以監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件功能,發(fā)生故障會(huì)有報(bào)警和一些簡要的提示,可以根據(jù)提示信息解讀到故障發(fā)生的間接原因,甚至還可以直接找到故障發(fā)生部位。
4數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)故障檢測(cè)方式
關(guān)于數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分的故障可分三過程診斷:(1)辨別數(shù)控機(jī)床的是否正常工作,有無存在異?,F(xiàn)象。(2)對(duì)運(yùn)行過程中顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察看有報(bào)警情況。(3)根據(jù)機(jī)床的數(shù)據(jù)顯示大概可以知道未來一段期間內(nèi)數(shù)控機(jī)床是怎樣的運(yùn)行情況。熟練的工作人員可根據(jù)機(jī)床機(jī)械部分的一些參數(shù)顯示就能判斷是否故障,以及查出故障點(diǎn)在哪?;旧鲜前C(jī)床的振動(dòng)、運(yùn)行溫度是否在合理范圍內(nèi)。如果特征值是在規(guī)定范圍內(nèi),就證明數(shù)控機(jī)床是沒有什么大問題;一旦數(shù)據(jù)或者特征出現(xiàn)異常情況,就說明設(shè)備是存在一些故障。還可以通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行診斷。
4.1詢問
當(dāng)接到機(jī)床故障的消息時(shí),應(yīng)立即趕到到機(jī)床使用地點(diǎn),首要是找到操作者詢問故障期間的真實(shí)情況,這很關(guān)鍵,要了解這次故障是偶然突發(fā)的還是歷史遺留問題。操作者在現(xiàn)場(chǎng)提供的消息對(duì)進(jìn)行下一步的調(diào)查故障原因是很重要的。一般會(huì)從幾個(gè)方面進(jìn)行詢問:(1)數(shù)控機(jī)床之前是否經(jīng)常出現(xiàn)的故障是哪些;(2)機(jī)床設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)有什么不正常的情況;(3)發(fā)生故障后加工的工件的精度是否與原來相比有很大差別;(4)詢問機(jī)床的保養(yǎng)情況;(5)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。有沒有出現(xiàn)速度不均勻的現(xiàn)象。
4.2細(xì)看
大概了解日常情況后,維修人員在到設(shè)備使用地還需要進(jìn)行勘察,仔細(xì)觀察機(jī)床以下方面情況:(1)機(jī)床零部件是否有磨損的情況。這很容易就可以發(fā)現(xiàn),按理說每周定期檢查的話可以在記錄表中就可以找到,因?yàn)槟p是經(jīng)過一段時(shí)間才會(huì)引起故障。要做好記錄,可能看似不起眼的零件就能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器的故障;(2)看工件。機(jī)床的精度是非常高的,可以加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量來識(shí)別機(jī)床故障程度。甚至可以縮小排查范圍,尺寸問題就有可能與傳動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)。對(duì)于表明有波紋的產(chǎn)品要看波紋數(shù)與機(jī)床主軸傳動(dòng)齒輪是否一致;(3)看變形。通電運(yùn)行的機(jī)床滾珠絲杠、傳動(dòng)軸有沒有發(fā)生變形;帶輪和齒輪的端面有沒有跳動(dòng)的現(xiàn)象;(4)看轉(zhuǎn)速。傳送帶的速度是否均勻,要是速度異??梢钥纯待X輪有沒有什么缺失;(5)看顏色。機(jī)床的主軸和軸承轉(zhuǎn)動(dòng)異常時(shí),會(huì)出現(xiàn)發(fā)燙的現(xiàn)象,長期如此機(jī)床顏色變泛黃。此外還要注意油箱以及冷卻液有沒有雜質(zhì)的介入或者高溫使顏色變得奇怪。
4.3傾聽
正常運(yùn)行的機(jī)床在工作狀態(tài)下發(fā)出的聲響是有規(guī)律的,并且是持續(xù)穩(wěn)定的。而不正常的機(jī)器在運(yùn)行是可能會(huì)出現(xiàn)雜音?;蛘呤窃O(shè)備斷斷續(xù)續(xù)的聲音。比如可以從以下方面聽這些異聲:(1)一些零件的損壞是在內(nèi)部,很難發(fā)現(xiàn)。這是可以使用小手錘擊打零件聽是否破損,有裂紋的零部件發(fā)出的聲音是沉悶的;(2)撞擊聲。在不敞亮的環(huán)境下有間斷沖擊聲,可能是由于螺絲松動(dòng)或有物體撞擊導(dǎo)致的;(3)摩擦聲。機(jī)器在運(yùn)行過程中要是由于零件松動(dòng),與另一部件發(fā)生接觸可能會(huì)有尖銳的摩擦聲。(4)泄漏聲。對(duì)于漏氣孔較小,會(huì)聽到嘶的一聲。持續(xù)時(shí)間長,常見的是漏氣、漏液。
4.4觸摸
用手觸碰也能判斷機(jī)床故障點(diǎn):(1)繼續(xù)在運(yùn)行時(shí)如果長時(shí)間摩擦?xí)杏X發(fā)燙;(2)用手觸摸,有震感,這可以排查機(jī)械部分的故障問題;(3)如果感覺到有爬行,可能是油不夠,或者是液壓系統(tǒng)有空氣進(jìn)入;(4)檢查手輪或轉(zhuǎn)動(dòng)主軸,觀察它們的松緊程度是否合適,可以初步判斷這些部件是否有問題。
4.5嗅覺
這個(gè)基本用不到但還是簡單介紹一下,如果聞到濃烈的油煙氣、或者焦糊味,先找出產(chǎn)生的部位,可能是電氣原因造成線路短路。以上是常用的診斷方法,成本少、操作簡單,在日常維修中也是經(jīng)常使用。也可以根據(jù)自己的實(shí)際情況不斷積累經(jīng)驗(yàn)完善檢驗(yàn)流程。
5全新的診斷方式
5.1油樣分析法
在數(shù)控機(jī)床在工作中會(huì)用到油和液壓油。大量的數(shù)控機(jī)床信息可以直接通過油樣分析結(jié)果就可以得到。設(shè)備使用過程中會(huì)出現(xiàn)摩擦的現(xiàn)象,油可以減小摩擦。油是用在機(jī)床內(nèi)部的,使用過程會(huì)產(chǎn)生一些的碎屑,一些機(jī)械零件的磨損程度可以通過對(duì)油的檢驗(yàn)分析就可以識(shí)別,也能分析找出零件磨損位置。
5.2無損探傷法
無損探傷法完全是高科技術(shù)的故障排查方法,保障機(jī)械完好的情況下,對(duì)機(jī)械內(nèi)部和外部進(jìn)行“體檢”,可以快速找到傷痕部位,這對(duì)于數(shù)控機(jī)床的傳統(tǒng)排查方式有突破性的發(fā)展。但要確保機(jī)械內(nèi)部是沒有危險(xiǎn)源的情況下才可使用。
5.3其它現(xiàn)代診斷法
主要借用現(xiàn)代科技對(duì)設(shè)備進(jìn)行非破壞性監(jiān)測(cè)包括溫升監(jiān)測(cè)、噪聲譜分析、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、油液光譜分析等,根據(jù)定量和定性的分析判斷,逐一找出故障原因??梢杂扇缦路矫嬲页龉收宵c(diǎn):(1)關(guān)于溫度監(jiān)測(cè)方面。利用溫度探頭,在指定位置固定好分別測(cè)量運(yùn)行軸承,電機(jī)和齒輪箱等表面溫度變化;(2)非破壞性監(jiān)測(cè)。探傷儀可以監(jiān)測(cè)到體內(nèi)部的缺陷,找到裂紋或損傷零件等;(3)噪聲譜分析。通過精密儀器聲波儀對(duì)齒輪發(fā)出的噪聲信號(hào)進(jìn)行頻譜變化分析,從而判斷齒輪磨損情況。
6結(jié)論
查找故障產(chǎn)生的原因是靈活多樣的,不是生搬硬套,這也是數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障維修棘手的地方。而要查明原因,首先要具備豐富的基本知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。一定要有正確的指導(dǎo)方法,不能隨心所欲,不然可能會(huì)做出錯(cuò)誤的判斷和進(jìn)行錯(cuò)誤的操作。
參考文獻(xiàn)
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[2]王侃夫.數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
1.船舶柴油機(jī)故障概述
1. 1故障分類
(1)結(jié)構(gòu)性原因
結(jié)構(gòu)性原因中包括設(shè)計(jì)和選用材料不合理造成的故障。例如船用柴油機(jī)采用恒壓設(shè)計(jì),將導(dǎo)致變速過程中出現(xiàn)故障,油泵和水泵密封材料選用不當(dāng)時(shí),會(huì)造成漏油和漏水的故障。
(2)工藝性原因
公益性原因主要包括安裝方面,例如安裝不當(dāng)導(dǎo)致整機(jī)損毀,柴油機(jī)相關(guān)機(jī)械安裝不牢導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)和被迫停機(jī)。
(3)管理原因
操作者違反操作規(guī)程,缺乏必要的維護(hù)和管理措施,導(dǎo)致在采油機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障。
(4)磨損性原因
柴油機(jī)的機(jī)械部分耐磨能力有一定的限度,如果不及時(shí)更換已磨損部件,將導(dǎo)致設(shè)備啟動(dòng)困難,無法正常運(yùn)行。
1.2故障預(yù)兆
(1)性能下降
在應(yīng)用過程中,設(shè)備啟動(dòng)困難,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,在運(yùn)行過程中常常自行停車。油、燃油和冷卻水的壓力不正常,油、冷卻水和廢氣的溫度反常,冷卻器前后的溫差較大。
(2)運(yùn)行異常
設(shè)備在運(yùn)行過程中表現(xiàn)出漏油、漏氣現(xiàn)象,噪音過大或者振動(dòng)較強(qiáng),燃油、油和冷卻水的消耗量逐漸增大,柴油機(jī)曲軸箱油頁面升高。絕緣部分有燒焦氣味,油發(fā)出刺激性氣味。設(shè)備在運(yùn)行過程中,出現(xiàn)不正常的聲響。
2.船舶柴油機(jī)機(jī)械故障診斷
2. 1設(shè)備的運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)
在柴油機(jī)運(yùn)行的過程中,加強(qiáng)日常管理,開展工況監(jiān)測(cè),對(duì)柴油機(jī)的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控。在保證船舶安全穩(wěn)定航行的前提下,對(duì)柴油機(jī)和機(jī)艙的其它設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,掌握設(shè)備運(yùn)行過程中的相關(guān)參數(shù),利用傳感器檢測(cè)方法,及時(shí)將物理信號(hào)傳遞到集中控制中心,集中控制中心將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視,在運(yùn)行參數(shù)偏離規(guī)定值時(shí),及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),工作人員可以根據(jù)實(shí)際報(bào)警信號(hào)對(duì)已有的故障進(jìn)行判斷,便于及時(shí)采取措施,實(shí)際監(jiān)測(cè)中主要分為三方面的工作。
在振動(dòng)和聲響檢測(cè)方面,可以根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)出的聲音評(píng)價(jià)運(yùn)行狀態(tài),應(yīng)用聲音頻譜分析技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的運(yùn)行故障,對(duì)故障原因進(jìn)行分析,找出故障部位。
在金屬磨粒監(jiān)控過程中,可以根據(jù)油中含有的金屬磨粒種類的數(shù)量,掌握機(jī)件的磨損程度。
在計(jì)算機(jī)工況監(jiān)測(cè)過程中,利用柴油機(jī)上的多種溫度和壓力傳感器收集工作信號(hào),運(yùn)行狀況及時(shí)傳遞到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合,掌握設(shè)備的運(yùn)行結(jié)果,總結(jié)故障發(fā)生的類型和部位,及時(shí)給出系統(tǒng)報(bào)警,便于及時(shí)采取措施排除故障。2.2診斷方法的應(yīng)用
在利用科學(xué)技術(shù)對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)控之外,船舶操作人員都已經(jīng)掌握了豐富的故障診斷知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可以準(zhǔn)確地判斷出柴油機(jī)的運(yùn)行故障。在實(shí)際診斷過程中,往往借助普通的電子儀表結(jié)合看、聽的方法對(duì)故障進(jìn)行判斷。
(1)觀察法
觀察柴油機(jī)是否出現(xiàn)漏油、漏水現(xiàn)象,借助儀表觀察設(shè)備的轉(zhuǎn)速、運(yùn)行壓力和溫度等,是否出現(xiàn)較大的波動(dòng)或者超出正常范圍。觀察柴油機(jī)排氣的煙色,如果冒出黑煙,則說明燃料燃燒不良,如果冒出白煙則說明排氣中含有一定的水分,冒藍(lán)煙則說明排氣中含有油成分。
觀察曲軸箱的透氣成分,觀察透氣管頭是否正常,觀察柴油機(jī)中燃油、油和冷卻水的液位是否在規(guī)定范圍內(nèi),檢查輪機(jī)日志,發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)診斷排除。
(2)聽診法
應(yīng)用金屬棒在柴油機(jī)外殼部位敲擊,判斷氣缸內(nèi)的燃燒狀況和設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn),判斷聲音是否正常,通過聲音得出柴油機(jī)的故障結(jié)論。
如果氣缸內(nèi)發(fā)出清脆的金屬敲擊聲,表明噴油時(shí)間過早,如果氣缸內(nèi)發(fā)出低沉且不清脆的金屬敲擊聲,表明噴油時(shí)間過晚,如果氣缸內(nèi)的金屬敲擊聲輕微且尖銳,表明連桿小頭襯套間隙過大,如果在氣缸外壁聽到有撞擊聲,表明活塞和氣缸套配合間隙過大。如果柴油機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)突然的敲擊聲或者出現(xiàn)不連續(xù)的異常聲音,表明柴油機(jī)有嚴(yán)重的運(yùn)行故障,必須停車檢查。
(3)觸摸法和嗅聞法
用手接觸管道和氣缸外壁,判斷設(shè)備的運(yùn)行溫度是否超標(biāo)。利用嗅聞法判斷異常氣味。例如絕緣材料燃燒后散發(fā)出焦臭味,油受熱后發(fā)出焦油氣味。
(4)測(cè)試和化驗(yàn)
用PH試紙檢測(cè)油和冷卻水的酸堿度,化驗(yàn)油的粘度和氧化程度,判斷油和水的含量,及時(shí)按照柴油機(jī)的運(yùn)行規(guī)定更換冷卻水和油。柴油機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)不正?,F(xiàn)象時(shí),及時(shí)停車檢查,判斷故障的嚴(yán)重程度,同時(shí)加強(qiáng)值班。發(fā)現(xiàn)冷卻水和油溫度過高、柴油機(jī)異常聲響、油壓力不足等情況時(shí),必須停車檢查,及時(shí)判斷設(shè)備的運(yùn)行故障。
3.船舶柴油機(jī)故障的排除
柴油機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),從不同角度入手分析,采取正確的診斷方法,抓住設(shè)備的運(yùn)行實(shí)質(zhì),找出故障根源,便于及時(shí)排除故障。
3. 1柴油機(jī)啟動(dòng)困難或無法正常啟動(dòng)
出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速較低,燃油霧化不合格,也可能由于氣缸密封性不良,環(huán)境溫度較低或者運(yùn)行部件卡死造成的。在診斷過程中,先檢查設(shè)備的系統(tǒng),觀察燃油的狀態(tài),測(cè)出壓縮壓力,采取針對(duì)性措施。
3.2設(shè)備的功率不足
主要原因是噴油量不足或者噴油量不均勻?qū)е碌?,也可能是由于燃油燃燒不完全、氣缸無法正常運(yùn)行、密封性不良、供氣量不足導(dǎo)致的。在診斷過程匯總,先檢查設(shè)備的噴油系統(tǒng),測(cè)出氣缸的壓縮壓力和爆炸壓力,及時(shí)檢查軸系和車葉的運(yùn)行狀況。
3.3柴油機(jī)運(yùn)行過程中突然停止
主要原因是燃油耗盡,設(shè)備的軸承部件損壞或者車葉損壞等。故障診斷過程中,先盤車,看機(jī)械部分是否被卡死,再檢查燃油系統(tǒng)和其它故障。
3.4柴油機(jī)運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)速不穩(wěn)
主要原因是噴油泵和調(diào)速器的運(yùn)動(dòng)部件受到一定的阻力,導(dǎo)致調(diào)速器和減速部分加油或者減油動(dòng)作延遲。診斷過程中先檢查油量的拉桿、噴油泵,再檢查油量的過濾裝置。
3.5柴油機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)劇烈震動(dòng)
主要原因是柴油機(jī)的機(jī)腳螺栓松動(dòng)或者連接不良,在故障診斷過程中先檢查柴油機(jī)的軸系地腳螺栓,將所有螺栓緊固,再檢查油是否咬缸,車葉是否收到損傷。
3.6運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)異常噪音
主要原因是運(yùn)動(dòng)件的配合間隙較大,消音器和排氣管漏氣,也可能由于系統(tǒng)中的增壓器受損、柴油機(jī)敲缸等。診斷過程中可以根據(jù)不同的情況采取針對(duì)性的措施,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)敲缸現(xiàn)象時(shí),必須停止運(yùn)行并及時(shí)查找原因。
3.7排氣顏色異常
正常排氣顏色為淡灰色,煙色異常的主要原因需要結(jié)合實(shí)際煙色進(jìn)行分析,如果排氣冒黑煙,表示燃燒不完全;排氣冒藍(lán)煙,表示燃燒時(shí)有油成分;排氣冒白煙說明燃燒過程中混入水分,可以根據(jù)不同的煙色檢查柴油機(jī)不同的部位,及時(shí)解決故障。
3.8排氣溫度異常
如果排氣溫度過高,主要原因是設(shè)備的負(fù)荷過大、噴油延遲,或者排氣閥泄露。如果排氣溫度過低,主要原因是噴油過早,噴油泵供油不足。
柴油機(jī)運(yùn)行過程中總會(huì)出現(xiàn)較多的故障,影響了船舶的正常運(yùn)行。在出現(xiàn)故障后,必須先明確故障出現(xiàn)的原因,及時(shí)對(duì)故障原因進(jìn)行分析,采取針對(duì)性措施。
煤礦機(jī)械的故障診斷技術(shù)
振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)的主要原理就是通過檢測(cè)設(shè)備的振動(dòng)參數(shù)及特征分析設(shè)備的運(yùn)行中存在故障的一種診斷技術(shù)。由于振動(dòng)的參數(shù)具有多維性、范圍廣、測(cè)振無損性等特點(diǎn),在實(shí)際運(yùn)用中振動(dòng)檢測(cè)診斷技術(shù)的實(shí)際性更強(qiáng),也是機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)的必要手段。在檢測(cè)過程中能夠直觀的將機(jī)械動(dòng)態(tài)特征以及變化過程全部準(zhǔn)確的表達(dá)出來,所以這種診斷技術(shù)被應(yīng)用廣泛,具有很高的實(shí)用性。無損檢測(cè)技術(shù)無損檢測(cè)技術(shù)也常被稱作非破壞檢測(cè)。在檢測(cè)中不破壞待測(cè)設(shè)備的狀態(tài)以及物理、化學(xué)性質(zhì)等,通過超聲波檢測(cè)、滲透檢測(cè)等技術(shù),采集待測(cè)設(shè)備的各種相關(guān)信息。在采用無損檢測(cè)技術(shù)的前提條件下,通過對(duì)機(jī)械設(shè)備故障的判斷,一定要正確選用檢測(cè)手段。這種無損檢測(cè)技術(shù)不僅應(yīng)用于煤礦設(shè)備的故障檢測(cè)中,而且在工業(yè)領(lǐng)域以及科學(xué)研究部門受到強(qiáng)烈的關(guān)注,通過這種技術(shù)不僅能控制產(chǎn)品質(zhì)量,而且還能對(duì)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中的檢查也發(fā)揮重要的作用。油液磨屑分析檢測(cè)診斷技術(shù)這種診斷技術(shù)主要是對(duì)油液中的磨屑進(jìn)行檢測(cè),通過對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中的液壓和系統(tǒng)中提取一部分樣品油液,利用光譜分析的技術(shù)對(duì)油液磨屑形狀進(jìn)行判斷,觀察油液磨屑的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生的一系列變化,這樣就能夠間接的對(duì)機(jī)械運(yùn)行情況進(jìn)行了解。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)在機(jī)械的長期運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)機(jī)械磨損、電器接點(diǎn)的燒壞等問題。由于這些問題會(huì)使材料的局部溫度上升,由于溫度的變化就會(huì)引起材料其他性能的變化。根據(jù)以上現(xiàn)象,通過采用溫度傳感器這一設(shè)備,對(duì)設(shè)備的不同部位進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過傳感器顯示的不同溫度以及溫度的變化來判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況,能夠?qū)C(jī)械的磨損、油液以及設(shè)備缺陷監(jiān)測(cè)出來,然后通過相應(yīng)的措施對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改造,提高設(shè)備的使用性能,從而使設(shè)備在正常運(yùn)行的情況下能夠提升使用壽命。
提高可維修性的措施
關(guān)鍵詞:研究生培養(yǎng);專業(yè)課教學(xué);教改探討;教研文結(jié)合
中圖分類號(hào):G643.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)07-0178-02
一、引言
機(jī)械設(shè)備故障診斷,就是在設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸的情況下,通過各種技術(shù)手段,判定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障部位及原因,從而有針對(duì)性進(jìn)行預(yù)防性維修,是防止事故和非計(jì)劃停機(jī)的有效手段。機(jī)械故障診斷技術(shù)為企業(yè)和社會(huì)帶來了巨大效益,受到了企業(yè)和科研院所的廣泛重視,在國內(nèi)外已成為一大熱門學(xué)科。[1]我校從1990年代末就在研究生中開設(shè)了《機(jī)械故障診斷學(xué)》課程。該課程通過設(shè)備故障診斷基本理論的講授,對(duì)典型設(shè)備故障的實(shí)例分析,讓研究生掌握故障診斷技術(shù),培養(yǎng)研究生的工程應(yīng)用能力。
研究生培養(yǎng)質(zhì)量的核心是實(shí)踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力。[2]然而,當(dāng)前機(jī)械故障診斷課程的教學(xué)主要采用以授為主的教學(xué)模式,難以滿足新時(shí)代背景下提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的要求。因此有必要開展機(jī)械故障診斷課程的教學(xué)改革,這不僅是培養(yǎng)學(xué)術(shù)型研究生科研動(dòng)手能力的基本要求,更是滿足全日制學(xué)位型碩士生“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的培養(yǎng)模式要求。[3]筆者從2007年起為研究生講授該門課程,經(jīng)過幾年的教學(xué)和探討,取得了初步的經(jīng)驗(yàn)。本文就“課堂教學(xué)、科研實(shí)踐、論文研究”(以下簡稱“教研文”)相結(jié)合的專業(yè)課程教學(xué)改革方法進(jìn)行探討,旨在進(jìn)一步提高“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷”研究方向的研究生培養(yǎng)質(zhì)量。
二、“教研文”相結(jié)合教學(xué)方法的主要內(nèi)容
《機(jī)械故障診斷學(xué)》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)選修課。選修該課程的研究生大半來自我校機(jī)械故障診斷實(shí)驗(yàn)室,其中學(xué)術(shù)型和學(xué)位型基本各占一半,后者在研究生二年級(jí)期間必須在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)一年。學(xué)術(shù)型和學(xué)位型的畢業(yè)論文都是以“狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷”為研究方向。課程性質(zhì)、培養(yǎng)模式和論文方向決定了階段式的課堂教學(xué)、科研實(shí)踐、論文研究的模式是行不通的,必須將三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。
(一)課堂教學(xué)應(yīng)以科研實(shí)踐和論文研究為導(dǎo)向
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)主要是老師講授,學(xué)生學(xué)習(xí)。讓學(xué)生了解故障診斷的基本概念和基本理論,設(shè)備的主要故障模式、故障機(jī)理;企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)及實(shí)施方案等。通過這種傳統(tǒng)的方法達(dá)到課程學(xué)習(xí)目標(biāo)是不難的。但專業(yè)課教學(xué)應(yīng)該以接下來的科研實(shí)踐、論文研究為導(dǎo)向,并打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),顯然傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。專業(yè)課教學(xué)要特別強(qiáng)調(diào)專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力和開發(fā)應(yīng)用能力的培養(yǎng),比如讓學(xué)生通過調(diào)研自行尋找課題、通過調(diào)試選定研究方案和技術(shù)路線,獨(dú)立完成研究工作,進(jìn)行結(jié)果分析及研究報(bào)告的撰寫。要強(qiáng)調(diào)主動(dòng)的創(chuàng)造性的學(xué)習(xí),在這一過程中使學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、學(xué)習(xí)和工作,尋找最佳發(fā)展途徑,教師的責(zé)任重在方向的引導(dǎo)而不是過程的限制。專業(yè)課教學(xué)要加強(qiáng)對(duì)外聯(lián)絡(luò)和交流,走出校門,走向企業(yè)發(fā)現(xiàn)問題,尋找突破點(diǎn),才能使研究生形成正確的科研思路,達(dá)到學(xué)以致用的目的。專業(yè)課教學(xué)要強(qiáng)調(diào)研究生在教學(xué)中的主體地位,采取多樣化的教學(xué)方式??梢栽诮虒W(xué)中采取教師做專題報(bào)告、學(xué)生查文獻(xiàn)、課堂討論、方案設(shè)計(jì)、小學(xué)術(shù)報(bào)告、自主完成小課題等多種教學(xué)方式。
(二)科研實(shí)踐是課堂教學(xué)和論文研究的橋梁
科研實(shí)踐對(duì)于培養(yǎng)研究生動(dòng)手和創(chuàng)新能力是至關(guān)重要的。主要體現(xiàn)為兩個(gè)方面:一是在完成科研任務(wù)過程中鍛煉創(chuàng)新實(shí)踐能力,二是在以學(xué)術(shù)創(chuàng)新為目標(biāo)的理論研究過程中提高創(chuàng)新思維水平。二者的有機(jī)結(jié)合將對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。目前在讀研究生大多缺乏生產(chǎn)和科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),缺乏創(chuàng)新能力。實(shí)踐是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的唯一途徑。近年來,“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的培養(yǎng)模式為研究生科研實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供了一條新途徑,為提高研究生的科研及動(dòng)手能力創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。我校故障診斷實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了多項(xiàng)石油石化企業(yè)科研項(xiàng)目。學(xué)術(shù)型研究生在現(xiàn)場(chǎng)科研實(shí)踐時(shí)間為3~6個(gè)月,學(xué)位型研究生為1年。研究生在油田采集設(shè)備振動(dòng)、溫度、壓力等數(shù)據(jù),然后進(jìn)行信號(hào)分析與處理,診斷設(shè)備故障,跟企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行匯報(bào)交流,將在課堂上學(xué)到的理論用于實(shí)踐,在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論,同時(shí)發(fā)掘企業(yè)急需解決的問題。有時(shí)盡管導(dǎo)師已經(jīng)為研究生確定好了論文題目,但研究生通過科研實(shí)踐提出了更好的思想和方法,這就是一種創(chuàng)新,說明科研實(shí)踐的目的達(dá)到了。所以說科研實(shí)踐是一座橋梁,將課堂教學(xué)和論文研究緊密聯(lián)系起來。實(shí)踐和研究是課堂教學(xué)的延伸和最終目的。
(三)論文研究是課堂教學(xué)和科研實(shí)踐的延續(xù)和歸宿
許多人認(rèn)為,論文研究是到研三時(shí)才做的工作。其實(shí)不然,很多工作其實(shí)從研一開始做了。如在專業(yè)課的教學(xué)中,讓研究生查閱國內(nèi)外文獻(xiàn),找到國內(nèi)外研究熱點(diǎn)、感興趣的科研方向,進(jìn)行分析總結(jié)和討論。這就是論文寫作的訓(xùn)練。當(dāng)然這個(gè)階段首先要?jiǎng)?chuàng)造濃厚的學(xué)術(shù)探討氣氛,鼓勵(lì)學(xué)生參加各種學(xué)術(shù)討論。我校故障診斷實(shí)驗(yàn)室每周三定期組織研究生研討會(huì),讓大家將科研上、學(xué)習(xí)中遇到的各種問題,帶到集體中去討論,使學(xué)生們從不同的角度提出問題、分析問題。同時(shí),還鼓勵(lì)研究生參加學(xué)校舉辦各種學(xué)術(shù)講座,鼓勵(lì)他們大膽地走出去,發(fā)表學(xué)術(shù)論文,參加學(xué)術(shù)會(huì)議。最后就是要提高研究生論文質(zhì)量。論文是考核研究生培養(yǎng)質(zhì)量高低的必不可少的有效方式。這項(xiàng)工作也要從專業(yè)課教學(xué)時(shí)開始抓。比如讓學(xué)生查閱英文文獻(xiàn),并翻譯成中文。到研二時(shí),讓他們參與到實(shí)驗(yàn)室英文論文的寫作中。同時(shí),讓學(xué)生形成分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)的正確方法。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練,為寫畢業(yè)論文打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。以上是“教、研、文”三個(gè)環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容。三個(gè)環(huán)節(jié)并不是簡單的“串聯(lián)”模式,而是“你中有我,我中有你”的“混聯(lián)”模式。這種有機(jī)結(jié)合能彌補(bǔ)當(dāng)前研究生階段式培養(yǎng)中的弊端。當(dāng)然,在這種方式中,導(dǎo)師起著至關(guān)重要的作用。最理想的情況就是導(dǎo)師身兼數(shù)職,不僅僅是導(dǎo)師,還是專業(yè)課教師,還能為研究生提供科研實(shí)踐項(xiàng)目。這樣,導(dǎo)師就能在研究生從入學(xué)到畢業(yè)的“教、研、文”三個(gè)環(huán)節(jié)中起著主導(dǎo)作用。然而,多數(shù)情況下導(dǎo)師并不是專業(yè)課教師,其學(xué)生(主要是學(xué)位型)參與的科研實(shí)踐項(xiàng)目也不是由導(dǎo)師提供。這就要求導(dǎo)師和專業(yè)課老師、科研實(shí)踐基地方做好溝通交流。
三、結(jié)論
《機(jī)械故障診斷學(xué)》的課程性質(zhì)、研究生的培養(yǎng)模式和論文方向決定了必須將課堂教學(xué)、科研實(shí)踐、論文研究三個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合。課堂教學(xué)應(yīng)該以科研實(shí)踐、論文研究為導(dǎo)向,并打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);科研實(shí)踐應(yīng)作為一座橋梁,將課堂教學(xué)和論文研究緊密聯(lián)系起來。論文研究是課堂教學(xué)和科研實(shí)踐的延續(xù)和歸宿,也是教學(xué)的最終目的。只有三個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,才能達(dá)到最佳的培養(yǎng)效果。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:故障、現(xiàn)象、診斷、排除故障
Abstract: the mechanical equipment failure analysis, judgement, and examined them find out the point of failure to remove the faults.
Key words: fault, the phenomenon, the diagnosis, remove the faults
中圖分類號(hào): TU6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
現(xiàn)代施工建設(shè)都是工期緊張,要求施工現(xiàn)場(chǎng)挖掘機(jī)、裝載機(jī)等機(jī)械設(shè)備使用循環(huán)連續(xù)性很強(qiáng),但使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障,如果不及時(shí)處理就會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)正常使用,甚至出現(xiàn)停工現(xiàn)象?,F(xiàn)就現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的幾例故障診斷與處理探討如下:
一、 日立zx230挖掘機(jī):
1、故障現(xiàn)象:經(jīng)常產(chǎn)生高溫,甚至發(fā)動(dòng)機(jī)開鍋,繼而出現(xiàn)全車動(dòng)作緩慢現(xiàn)象。
2、分析:經(jīng)過檢查儀表顯示數(shù)據(jù)看出:先導(dǎo)油壓冷車時(shí)是2.2MPa,熱車時(shí)是1.2MPa,而標(biāo)準(zhǔn)壓力為3.5MPa。顯然先導(dǎo)油壓損失較大,控制壓力達(dá)不到要求,導(dǎo)致全車動(dòng)作緩慢。
首先判斷是信息閥(鋁制)閥體內(nèi)泄,壓力降低無法工作。水溫過高判斷把水箱換掉,把風(fēng)扇護(hù)圈裝好。
處理過程:把液壓系統(tǒng)的信息閥更換為新閥,測(cè)試先導(dǎo)壓力可以達(dá)到3.5MPa左右,挖掘、回轉(zhuǎn)動(dòng)作速度快,不緩慢了,但行走又出現(xiàn)沒有的現(xiàn)象,還是產(chǎn)生高溫。
檢測(cè)行走操作手柄下的先導(dǎo)閥壓力,發(fā)現(xiàn)不行走時(shí)就沒有壓力,或者壓力上來很慢,感覺是壓力油沒有過來?然后把行走先導(dǎo)閥拆下來檢查,發(fā)現(xiàn)行走先導(dǎo)閥閥桿磨損,肉眼觀察閥體孔磨損好像有點(diǎn)橢圓。清洗后安裝又試機(jī),還是出現(xiàn)行走沒有,40多分鐘開鍋。
檢查液壓系統(tǒng)主壓力是41MPa,有點(diǎn)高。把液壓主溢流閥拆下檢查,發(fā)現(xiàn)閥體里面有好多鐵沫油泥,很臟,清洗,把系統(tǒng)壓力調(diào)整為35MPa。
繼續(xù)檢查,讓修理工把液壓泵排量又調(diào)下來一些。把液壓油溫度調(diào)出來繼續(xù)試機(jī)。發(fā)現(xiàn)液壓油溫度也是一直上升1小時(shí)左右就到90度以上,把機(jī)子停2-3分鐘,液壓油溫度就下來,水溫也同時(shí)降下來,這樣試了幾次后,下午一直干了2個(gè)多小時(shí)。
沒有行走時(shí),把液壓鎖桿來回動(dòng)幾下,行走就又可以行走,且速度也可以。又懷疑是否是液壓鎖桿閥有問題。
拆下液壓鎖檢查,沒有什么問題,它的的作用是把液壓操作先導(dǎo)油路斷開和打開,使液壓操作鎖主無法操作和打開油路液壓動(dòng)作,沒有問題。那還是行走先導(dǎo)閥塊出現(xiàn)問題,磨損后或者閥桿發(fā)卡,不能打開油路,動(dòng)幾下液壓鎖桿,使先導(dǎo)壓力油沖幾下把行走操作閥打開,行走就又正常,判斷還是行走先導(dǎo)閥有問題。行走先導(dǎo)閥閥體是鋁制的,遇到鐵沫就磨損很快,和信息閥一樣出現(xiàn)問題。
把液壓油溫度控制下來,就沒有再發(fā)生開鍋現(xiàn)象,看來是液壓油溫度太高引起的水溫過高。只有想辦法解決液壓系統(tǒng)的溫度才能徹底解決高溫問題,清洗水箱,加大散熱面積,把引擎蓋打開等。
讓司機(jī)繼續(xù)再試挖掘機(jī),主要把液壓油溫度觀察好,高了就停下動(dòng)作2分鐘左右,再把行走試一下。
經(jīng)過2天的試驗(yàn),挖掘機(jī)可以工作,要把液壓油溫度降下來,就要徹底把液壓系統(tǒng)檢查一遍,檢查每個(gè)部件,很可能是液壓系統(tǒng)里局部產(chǎn)生了溢流或者內(nèi)泄,摩擦產(chǎn)生高溫。
二、 柳工225挖掘機(jī)
1、 故障現(xiàn)象:在工作三四十分鐘后突然熄火,啟動(dòng)后再工作一會(huì)后還是突然熄火。
2、故障分析:發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火可能的原因有:柴油油路不暢;空濾芯堵塞;高壓油泵突然斷油。
3、故障檢查:首先檢查燃油箱是否有油,檢查有油;檢查燃油濾芯,換新濾芯。經(jīng)過試車還出現(xiàn)此故障。第二:仔細(xì)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)在熄火瞬間高壓油泵的動(dòng)作。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率正常,突然熄火時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不下降,就直接熄火,應(yīng)該不是負(fù)荷太大引起的,大負(fù)荷時(shí)不憋車,但是發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火,判斷是油路突然斷油造成。
檢查熄火繼電器,線路沒有斷掉、破損情況,經(jīng)過拔掉、重新插后,再試機(jī)子,在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到80度多以上時(shí),歷時(shí)40-60分鐘左右,沒有出現(xiàn)突然熄火故障。問題基本排除,要在工作中繼續(xù)試機(jī)。
原因就是高壓油泵上的熄火開關(guān)電磁閥線路接觸不好,造成斷開后就把油路斷掉,發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火。
三、WA320裝載機(jī)故障
1、故障現(xiàn)象:突然出現(xiàn)檔位失靈,只有前進(jìn)擋,無論掛前進(jìn)擋還是后退檔都是只能前進(jìn)。
2、現(xiàn)象分析:首先檢查先導(dǎo)電路,然后檢查先導(dǎo)電磁閥是否正常,最后檢查檔位換向閥。
3、故障排查:首先電工排查電路繼電器都是好的,把其它正常動(dòng)作的繼電器換到前進(jìn)擋上還是那個(gè)問題;再檢查到換向閥的電磁閥互換后同樣問題,沒有變化,判斷電路、電磁閥等應(yīng)該沒有問題,應(yīng)該是檔位桿卡死在前進(jìn)擋上。判斷是換向閥出現(xiàn)故障,要求維修人員把換向閥拆卸下來清洗,發(fā)現(xiàn)閥芯內(nèi)部不干凈,清洗干凈后安裝試機(jī),前進(jìn)、后天檔位都有了,故障排除。
結(jié)束語:從以上機(jī)械設(shè)備故障處理過程來看,現(xiàn)場(chǎng)工程機(jī)械出現(xiàn)故障都不是單一的,也不是書本中羅列的故障,往往是機(jī)械設(shè)備各個(gè)部件、各個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的連鎖反應(yīng),首先要仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象,才能準(zhǔn)確分析故障現(xiàn)象發(fā)生在哪些相關(guān)的系統(tǒng)、部件、部位上,再根據(jù)分析以及工作原理從簡單到復(fù)雜逐一檢查,最后找出故障點(diǎn),排除故障。
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng),也會(huì)出現(xiàn)不同種類的音頻的噪音。農(nóng)業(yè)機(jī)械在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音與故障時(shí)產(chǎn)生的噪音在音頻上有很大的不同,使用者可以根據(jù)不同部位噪音的不同來分辨機(jī)械產(chǎn)生故障的位置。在農(nóng)業(yè)機(jī)械使用時(shí),我們可以采取兩種方法來辨別噪音:一是,人工檢測(cè)法,主要是利用人的耳朵或者聲音放大器等,針對(duì)機(jī)械發(fā)出的噪音來分辨機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否存在故障,并找出故障的大致位置。二是,頻譜分析法,主要是在機(jī)械發(fā)出噪音的幾個(gè)部位安裝分析噪音的儀器,通過對(duì)采集噪音的級(jí)別和頻率生成圖譜[2],從而分析機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否存在故障。
2紅外測(cè)溫
農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作時(shí)內(nèi)部零配件會(huì)產(chǎn)生摩擦,紅外測(cè)溫主要是利用紅外測(cè)溫儀對(duì)摩擦的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過檢測(cè),尋找機(jī)械內(nèi)部是否存在溫度異常的地方。紅外測(cè)溫儀會(huì)將監(jiān)測(cè)處的溫度儀數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的終端,如果機(jī)械的某個(gè)部位溫度異常,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警,提示使用人員[3]。這一診斷技術(shù)方便了工作人員及時(shí)維修設(shè)備,減少了事故的發(fā)生次數(shù),并且將農(nóng)業(yè)機(jī)械的損壞度降到了最低,延長了使用年限。
3發(fā)展趨勢(shì)
3.1通用機(jī)械診斷技術(shù)的引入
目前,我國的通用機(jī)械故障診斷技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,應(yīng)用與農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的主要有兩種:一是,以提取機(jī)械振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)為主的基礎(chǔ)診斷技術(shù),這類技術(shù)主要是將汽車部件的診斷技術(shù)移植到了農(nóng)業(yè)機(jī)械上,其中包括了信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及控制理論等專業(yè)技術(shù)。二是,針對(duì)性的監(jiān)測(cè)技術(shù),就是關(guān)鍵部位的診斷技術(shù),該技術(shù)可以提高對(duì)農(nóng)機(jī)故障部位監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性,更好的了解機(jī)械的內(nèi)部情況。
3.2智能化程度的提高
隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加快與農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高,農(nóng)業(yè)機(jī)械的類型也變得多種多樣,結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,在操作時(shí)的智能性也不斷增強(qiáng),對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)和日常的監(jiān)測(cè)技術(shù)也愈發(fā)完善。在日后的農(nóng)業(yè)機(jī)械診斷過程中,將會(huì)對(duì)故障的特點(diǎn),選用針對(duì)性的遺傳算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯等智能化的故障診斷技術(shù)[4]。以現(xiàn)有的診斷技術(shù)為基礎(chǔ),根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械化運(yùn)行中故障產(chǎn)生的不同智能故障,研發(fā)出針對(duì)性的解決措施,從而推動(dòng)農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的智能化、綜合化發(fā)展。