《工程机械维修》PPT课件.ppt

工程机械维修 李德泉 目录 第一章机械设备的老化与故障理论第二章可靠性理论与维修理论第三章摩擦与润滑第四章机械零件的失效分析第五章机械零件的修复技术与再制造 第六章典型零件的修复第七章机械修理过程的主要工艺及修理管理第八章现在柴油机典型修理装配工艺第九章工程机械底盘修理 课程概述 工程机械的高精度 自动化 复杂化的发展 使得其维修比较困难 同时有促进了以检测与诊断技术为基础 可靠性为中心 多种维修方式相结合的维修模式的更快发展 工程机械销售的发展要求服务技术手段的提高 也就要求服务人员对故障理论的理解 工程机械的发展势必会促进工程机械再制造工程的发展 这些都要求工程机械专业的学生对于工程机械维修理论和方法进行系统的学习 工程机械维修 是工程机械专业的一门专业课 主要解决工程机械维修理论和维修方法的系统学习 它是在学习专业基础课和相应的专业课的条件上 对于所学专业知识 结合工程机械专业特点 进行系统的整合 所以学生在学习本门课时 必须对于原来学习过的知识进行复习 总结 对于扩充知识进行资讯整合 维修的发展方向概论 1 对维修重要性的认识逐步提高2 维修的方式逐步改革3 检测技术发展迅速4 仪器检测与经验判断相结合 简易检测与精密检测相结合5 检测仪器的使用简单化6 检测技术软件的开发与应用普及化7 检测标准逐步建立 国产化检测设备发展迅速8 维修新技术 新工艺与成熟的维修技术相结合9 旧件修复专业化已得到重视10 维修管理人员的培训引起重视11 逐步采用 以可靠性为中心的维修分析方法 12 机械设备修理工作的原则 预防为主 定期检测 视情修理 广泛推行 学习方法 一 必须搞懂的 需要掌握的 二 不光要搞懂 而且要记忆 三 只要了解 懂得资讯 第一章机械设备的老化与故障理论 第一节机械设备的老化及起因第二节老化规律及补偿第三节机械故障理论概述第四节故障理论及故障规律 教学目的 1 理解机械的老化及老化规律2 掌握故障产生机理及故障规律 4课时 第一节机械设备的老化及起因 老化的分类1 有形老化2 无形老化老化的数量指标老化的起因1 周围介质能量的作用2 机械内部机械能的作用3 在制造中聚集在机械零件材料内部的潜伏能量的作用 1 1机械设备的老化 机械设备无论设计和制造得多么完美 都会随着长期的使用 保管或闲置过程产生工作能力下降 精度降低 价值贬低 可靠性降低等现象 这种现象称为老化 或劣化 研究老化的规律 研究对机械设备造成有害作用的根源及相应对策是机械维修的重要内容及理论基础 1 2老化的分类 一 有形老化第 种有形老化一般表现在 1 零部件的原始尺寸 甚至形状发生改变 2 零部件之间的公差配合性质发生变化 精度降低 3 零件破坏 1 2老化的分类 正常老化指的是在正常使用条件下发生的不可避免的老化 如机械摩擦磨损不正常老化指的是在一般情况下可以避免的一类老化 若非正常的快速磨损或灾难性磨损 对于不正常老化应采取各种措施消除其根源和发生的条件 对于正常老化则应设法减缓其产生和发展的过程速率 第 种有形老化与使用时间和强度有关 1 2老化的分类 第 种有形老化为 由于自然力的作用 在保管和闲置过程中造成变形 金属锈蚀 材料老化变质等 1 第 种有形老化与闲置时间和保管状态有关 时间久了会自然丧失精度和工作能力 2 技术进步常与提高速度 压力 载荷和温度相联系 这些会加剧机械的有形老化3 当机械老化到一定程度时 其使用价值降低 使用费用提高 1 2老化的分类 二 无形老化1 由于科技进步使生产率提高 劳动耗费降低 生产工艺改进 增大生产规模等原因 虽机械设备的技术结构和经济性能并未改变 但再生产该种机械的价格降低 而使其贬值的现象 叫做第 种无形老化 2 由于不断出现结构更合理 技术性能更佳 效率更高 经济效益更好的新型机械设备 使原机械显得技术陈旧 功能落后而产生的经济老化 原机械的价值相对降低 称作第 种无形老化 1 2老化的分类 无形老化是社会生产力发展的结果 老化愈快 说明科技进步愈快 因此对无形老化我们不能防止它 而应认真研究其规律 使机械购入后 尽早尽快投入使用 提高利用率 在经济寿命期间内创造更多的价值 取得较高的经济效益 1 2老化的分类 K1 K1 1 4老化的起因 无形老化的产生主要是因为科技进步引起 引起有形老化的原因较多 从能量的角度考察可归纳为三类 一 周围介质能量的作用 1 热能 2 化学能 3其它形式的能量 4 操作和修理机械的人员因误操作或操作不合要求 二 机械内部机械能的作用 三 在制造中聚集在机械零件内部潜伏作用的能量 思考题 设备产品为什么会有 老化 举出生活中老化的例子 第二节老化的规律及补偿 老化的共同规律1 零件寿命的不平衡性和分散性2 机械设备的地区性和递减性3 机械 设备 性能和效率的递减性4 材料性能的不可递减性老化过程的分类老化后的补偿 2 1老化的共同规律 一 零件寿命的不平衡性和分散性 二 机械设备寿命的地区性和递减性 三 机械设备性能和效率的递减性 四 材料性状的不可逆性 2 2老化过程的分类 根据老化过程涉及到的是零件整体或者仅仅是零件表面层 并按外部特征 损伤类型 进行分类 损伤是机械零件发生诸如磨损 变形 腐蚀 断裂 老化等等现象的通称 在上述分类中零件整体可能发生破坏 变形和材料性能变化 其中破坏是最具危险和灾难性的老化过程 而零件的表面层由于直接受到温度 介质和机械等外部作用 最易发生老化 2 3老化后的补偿 机械设备老化形式与其补偿形式的相互关系 思考问题 根据已学的机 电 液 柴知识说明老化的一般规律 第三节机械故障的理论概述 机械故障的定义机械故障的分类机械故障的度量1 累计故障率2 故障密度3 故障率4 平均故障间隔时间和平均寿命时间 3 1机械故障的定义 机械设备 系统 或零部件丧失了规定功能的状态 通常把机械丧失规定的功能称为功能故障 简称故障 故障是不合格的状态 对于故障 应明确规定的对象 规定的时间 规定的条件规定的功能和一定的故障程度 如一定的故障程度应从定量的角度来估计功能丧失的严重性 通常见到的发动机发动不起来 汽车刹车不灵 机械传动系统运转不平稳 发动机的功率降低 工作机械的工作能力下降 燃料和润滑油的消耗量异常增加等都是机械故障的表现形式 当其超出了规定的指标 即发生了故障 3 2故障的分类 机械设备的故障可从不同的角度进行分类 我们按其性质 原因 影响程度 故障发生时间等做分类 不间断故障 能量角度看机械故障产生的框图 3 3故障的量度 了解内容 三 故障率1 瞬时故障率产品在某一瞬态时t的单位时间内发生故障的概率 叫做瞬时故障率 有时简称故障率用表示 2 平均故障率产生在某一段时刻内单位时间发生故障的概率 叫做平均故障率 以表示 故障率是单位时间内故障数与残存数的比值 故障密度是单位时间内故障数与总数的比值 比反映故障情况更灵敏 根据不同的变化规律 故障率可分为常数型 负指数型 正指数型和浴盆曲线型等四种类型 负指数曲线 浴盆曲线 3 3故障的量度 四 平均故障间隔期 MTBF 和平均寿命时间 MTTF 可修复产品在相邻两次故障间的平均时间称为平均故障间隔时间MTBF 平均故障间隔时间越长 说明机械工作越可靠 对不可修复产品 从开始使用到失效前的平均工作时间 叫做平均寿命时间MTTF 寿命服从于指数分布的产品 当工作到平均故障间隔期MTBF或平均寿命时间MTTF时 不出故障的数量只占总数的36 8 而寿命服从正态分布的产品 工作到该时间时 未出故障的占总数的50 思考题 几种寿命规律曲线如何而来 第四节故障理论和故障规律 故障理论故障规律1 基本规律2 故障模式3 故障的影响因素 4 1故障理论 故障理论揭示了机械设备在使用过程中的运动规律 它包括故障统计分析 故障宏观理论 和故障物理分析 故障微观理论 1 故障统计分析应用可靠性理论 统计技术和方法 从宏观现象上定性和定量地描述分析机械设备运动过程的模型 特点和规律性 故障统计分析包括故障的分类 故障分布和特征量 故障的逻辑决断等 2 故障物理分析从微观和亚微观的角度分析研究故障从发生 发展到形成的过程 故障的机理 形态 规律及影响因素 故障物理分析包括故障机理和故障形态两个方面 4 1故障理论 故障机理是研究机械设备发生故障的原因及其发展规律即劣化理论 故障形态的研究 是把故障机理和故障分析的研究 归结到故障的具体形态 类型和模式上 故障机理和故障类型的分析是维修策略 包括维修方式 管理体制 改造和更新的决策依据 是维修技术的基础理论 对维修技术的应用和发展有重要的影响 4 2故障规律 整机 基本规律 最常见的机械故障率随时间变化的规律 如浴盆曲线图 机械设备在工作的初期由于设计 制造的不完善 工艺缺陷和装配调整缺陷而故障率较高 且故障率随时间的增加而迅速下降呈渐减型 机械经过早期故障阶段后 由于机械使用环境的偶然变化 操作时的人为差错 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 因此 随机故障期内的故障率低而稳定 近似为常数 这一阶段是机械最佳工作时期 机械的使用寿命基本上由此阶段决定 在机械使用后期 由于机械中的主要零部件的各种磨损 疲劳 老化 蚀损等的累积达到一定程度 机械的故障率便随运转时间的增加不断增大 且上升越来越快 呈渐增型 机械进入耗损故障阶段 4 2故障规律 零部件 对于由数量众多的零部件组成的机械设备 因各零部件结构特点和工作性质不同 其参数随时间变化的速率和极限指标也各不相同 如果用一组曲线表示各零部件的参数变化规律 即可根据各零部件达到极限指标的时刻而得到机械设备的故障分布规律 零部件状态参数的变化与故障密度 在图中 用坐标表示零部件的状态参数 是极限值 用直线近似地表示各个零部件的状态参数随时间变化的情况 当然实际的参数变化规律大多不是线性的 一般规律可写成公式 4 2故障规律 故障模式故障必定表现为一定的物质状况及特征 它们反映出物理的 化学的异常现象 这些物质状况及特征称为故障模式 常见的故障模式按以下几方面进行归纳 1 属于机械零部件材料性能方面的故障 包括疲劳 断裂 裂纹 蠕变 变形 材质劣化等 2 属于化学 物理状况异常方面的故障 包括腐蚀 油质劣化 绝缘绝热劣化 导电导热劣化 溶融 蒸发等 3 属于机械运动状态方面的故障 包括振动 渗漏 堵塞 异常噪声等 4 多种原因的综合表现 如磨损等 此外 还有配合件的间隙增大或过盈丧失 固定和紧固装置松动与失效等 4 2故障规律 故障的影响因素1 设计2 材料选择3 制造质量4 装配质量5 合理维修 6 正确使用 1 载荷 2 环境 3 保养和操作 思考题 故障理论是如何揭示故障的 找到实际例子中 看到的故障规律 作业 1 什么是 老化 2 老化的分类 3 老化 的原因 4 老化 与 故障 的区别 5 第一种有形老化和第二种有形老化的区别 第二章可靠性理论与维修理论 第一节可靠性理论概述第二节系统的可靠性及可靠性理论在机械维修中的应用第三节维修性理论第四节维修思想 方式及发展趋势 教学目的 1 理解机械的可靠性及维修性2 掌握二性对维修工作的指导 4课时 第一节可靠性理论概述 可靠性的概念常用可靠性度量指标 1 1可靠性的概念 可靠性是对产品投入使用时无故障工作能力的度量 是产品的一种时间质量指标 可靠性是体现产品耐用和可靠程度的一种性能 机械设备的可靠性又分为固有可靠性 使用可靠性和环境可靠性三方面 固有可靠性是指机械设备在设计 制造后所具有的可靠性 固有可靠性是机械设备所能达到的可靠性的最高水平使用可靠性是机械设备在使用和维修过程中表现出来的可靠性 由于各种因素的影响 机械设备的使用可靠性与其固有可靠性会有很大的差别环境可靠性是机械设备在周围环境的影响下所具有的可靠性 1 1可靠性的概念 可靠性问题的研究主要有两个方面 一是研究可靠性的数学估计方法和使用信息的统计处理方法等 二是研究故障物理学 磨损 疲劳 腐蚀等 机械及零部件有关计算和各种保证机械设备可靠性的工艺方法 维修管理措施等 1 2常用可靠性量度指标 机械设备可靠性的主要量度指标有 可靠度 不可靠度 累积故障率 故障率 平均故障间隔时间 平均寿命 有效度等 任何一个量度指标能表示可靠性的某一个特征方面 对不同的机械设备要使用不同的量度指标 1 2常用可靠性量度指标 1 可靠度可靠性用概率表示时称为可靠度 可靠度是一个随时间变化的函数 用R t 表示 可靠度的最大值为1 称为100 地可靠 最小值为0 称为完全不可靠 可靠度也可以理解为在规定条件下和规定的时间内 不发生任何一个故障的概率 故有人把可靠度叫做无故障工作概率 或可靠性函数 显然可靠度与不可靠度 累积故障率 构成一个完整事件组 即有N个相同零件 当达到工作时间t时 有n t 个零件失效 仍能正常工作的零件为N n t 个 则零件的可靠度为 可靠度与不可靠度和随时间的变化曲线 故障密度与可靠度与不可靠度的关系 可靠度与不可靠度及故障密度的关系见图 可以推出 可靠度可用故障密度与瞬时故障率之比来表达 即 2 有效度它是指机械设备或零部件在某种使用条件下和规定时间内保持正常使用状态的概率 可用数学式表示 即 在这个指标下 虽然机械产生了故障 但是只要在规定的时间内修复完毕 保证机械能恢复正常工作 就是可靠有效的 由于正常工作时间与停机故障时间都是随机的 因此有效度也是一随机函数 可靠性的经济指标常用的经济量度指标 1 费用比 2 可靠性经济指标 式中 新设备的造价 设备使用 维修和修理的总费用 机械的使用期限 零件可靠度的分类等级及应用情况见下表 思考题 实际工作中 如何知道设备的可靠度 第二节系统的可靠性及可靠性理论在机械维修中的应用 系统的可靠性可靠性理论在维修中的应用1 以可靠性原理指导机械维修2 通过改进型修理提高机械的可靠性3 以可靠性原理指导维修制度的改革4 以可靠性技术预测机械故障的概率5 以可靠性指导维修情报的反馈 2 1系统的可靠性 系统可靠性是建立在系统中各个单元间的作用关系和这些单元所具有的可靠性基础之上的 根据单元在系统中的联接方式不同 可分为串联 并联 混联组合三类 1 串联系统若组成系统的各单元 只要有一个发生故障 系统就不能完成规定的功能 这种系统称串联系统 串联系统n个单元的可靠度分别为时 其系统可靠度为 n 1 n 系统的可靠性 2 并联系统若组成系统的各个单元中 只要其中还有一个单元在起作用 就能维持整个系统继续工作 称为并联系统 又称冗余系统 若n个单元同时投入运转 有一个出现故障 其它单元还能维持的称工作储备并联系统 如果n个单元中只有一个投入运转 当该单元损坏之后 可换成另一个单元运转 系统不受影响 叫做非工作储备并联系统 并联系统的可靠度为 3 混联系统 串并联组合系统 混联系统是由串联子系统和并联子系统组合而成 它分两种 一是串并联系统 另一是并串联系统 串并联系统的可靠度计算是先将并联单元系统转化成一个等效的系统 然后再按串联系统计算 并串联系统的可靠度则先分别计算串联系统的可靠度 然后再按并联系统计算 2 2可靠性理论在维修中的应用 一 以可靠性原理指导机械维修生产 二 通过改进性修理提高机械的可靠性机械维修行业广泛提倡改进性修理 不是按照机械设计时的原样简单地予以恢复 而是在修理的同时对机械的部分总成或部件加以现代化改造 用可靠性更高的总成或部件取代原来的总成或部件 提高机械的可靠性 三 以可靠性原理指导维修制度的改革 关键点 在机械使用 维修部门往往有这样一种错误概念 认为提高维修频率 缩短维修间隔时间能提高机械的可靠性 可以减少故障 其实不然 从浴盆曲线可以明显看出其概念性的错误 维修频率对故障率的影响 2 2可靠性理论在维修中的应用 四 以可靠性技术预测机械故障的概率预测就是根据过去和现在估计未来 根据已知推测未知 五 以可靠性原理指导机械维修情报的反馈机械设计中 其可靠性设计是否合理 机械制造时是否实现了设计时赋予机械的可靠性 都要通过大量使用 维修情况的统计分析才能知道 机械维修工作者要认真总结机械可靠性方面存在的问题 及时向设计 制造部门进行反馈 机械维修中是否恢复了该机的可靠性指标 要到使用阶段去检验 机械修理先行工序工艺的合理性 要到修理后续工序去了解 运用初期使用的合理性 要到使用后期才能发现 这种产生问题 发现问题和解决问题的时差 要求认真组织好关于可靠性情报的反馈系统 思考题 怎样来理解维修频率越高 有时反而增加设备的故障率 第三节维修性理论 概述1 定义2 评定指标影响维修性的主要因素及提高途径1 影响维修性的主要因素2 提高维修性的主要途径 1 1概述 要做好机械设备维修工作 需要三个条件 又称维修三要素 即 1 机械设备的维修性 2 维修人员的素质和技术 3 维修的保障系统 包括人力 技术 测试装置 工具 各种材料供应等 1 1概述 定义 机械设备在规定的条件下 在规定的时间内 按规定的程序和方法进行维修时 保持或恢复到规定状态的能力称维修性 维修是指维护或修理进行的一切活动 包括保养 修理 改装 翻修 检查等 维修性 机械设备在维修方面具有的特性或能力 反映发生故障后进行维修的难易程度 是维修需要付出的工作量大小 人员多少 费用高低以及维修设施先进或落后的综合体现 是由设计 制造等因素决定的一种固有属性 直接关系到机械设备的可靠性 经济性 安全性和有效性 是机械设备三项基本性能参数之一 它和使用性一样重要 1 1概述 评定指标 1 维修度它是定量地评定维修性的尺度 可修复的机械系统 设备和零部件等 在规定的条件下进行维修 在规定的时间内恢复到正常状态完成的修复概率 称维修度 用表示 设t为规定的维修时间 为实际维修所用的时间 是随机变量 则维修度就是在时间内完成维修的概率 即 2 延续时间指标主要有 2 平均预防维修时间它是完成预防维修项目所用的平均延续时间 即预防维修总时间与预防维修次数的比值 3 平均维修时间包括事后维修和预防维修所需要的平均延续时间 即维修总时间与维修次数的比值 4 后勤保障延误时间它是因等待备件 材料 运输等所延误的时间 5 行政管理延误时间由于行政管理性质的原因使维修工作不能按时进行而延误的时间 6 维修停机时间它是发生故障所需要的停机修复时间 包括平均维修时间 后勤保障延误时间和行政管理延误时间 3 工时指标包括机械设备或零部件每工作一小时 一个月 一个周期所用的维修工时 以及每项维修措施所用的维修工时 4 维修频率指标它关系到能否使机械设备对维修的要求减少到最低限度 可靠性特征量中的故障率和平均故障间隔时间 MTBF 是确定事后维修频率的依据 1 平均维修间隔时间它是各类维修活动 事后 预防 之间的平均工作时间 是确定机械设备在某一特定的瞬间维持其正常功能的概率 即有效度的主要参数 2 平均更换间隔时间它表示某零部件或总成更换的间隔平均时间 是确定备件需要量的一个重要参数 5 维修费用指标机械设备的寿命周期费用是一项综合性的货币形态价值预测指标 可分解为购置费 原值 使用费 维修费和停机损失费等四大项 维修费在寿命周期费用中所占的比例很大 维修性设计的最终目标是以最低的费用完成维修工作 它包括 1 每项任务 每项维修措施的费用 2 运行一小时 一个月 一年的维修费用 3 4 6 有效度由于机械设备维修需要占用一定时间 使它在保有期内不能得到充分利用 为衡量其充分利用的程度 引入有效度即可利用率的概念 有效度还可用式表示 其中是修复率 是故障率 它们同时影响利用率 若要提高有效度 必须降低或提高 一台高度可靠的机械 若故障十分稀少 而维修性不好 其利用率降低 1 2影响维修性的主要因素影响维修性的因素 主要有设计方面 维修保养方针和体制 维修保养人员的水平和劳动情绪等 如下表 1 2提高维修性的主要途径1 简化结构 便于拆装2 提高可达性3 保证维修操作安全4 按规定使用和维修5 部件和联接件易拆易装6 零部件的无维修设计 思考题 为什么设备必须要有维修性 第四节维修思想 方式及发展趋势 维修思想1 事后维修为主2 以预防为主3 以可靠性为主维修方式及选择1 维修方式2 维修方式的选择维修的发展趋势 维修思想维修思想是指导维修实践的理论 又称维修理论 维修原理 维修观念 维修哲学等 维修思想的确立取决于当时的生产水平 维修对象 维修人员的素质 维修手段和条件等客观基础 一 事后维修为主 的维修思想 二 以预防为主 的维修思想定期维修为预防性维修的基本方式 拆卸分解为预防性维修的主要方法 预防性维修思想对很多故障的认识无能为力 使维修工作存在着很大的盲目性 日益显得保守 三 以可靠性为中心 的维修思想1 产生的主要原因1 很多故障不可能通过缩短维修周期或扩大修理范围解决 相反会因频繁的拆装而出现更多的故障 增加维修工作量和费用 2 可靠性取决于两个因素 一是设计制造水平 决定固有可靠性 二是使用维修水平以及工作环境 决定使用可靠性 通过前一因素起作用 有效地进行维修只能保持和恢复固有可靠性 而不可能通过维修把固有可靠性差的转变为好的 3 复杂的机械设备只有少数机件有耗损故障期 一般机件只有早期故障和偶然故障期 可靠性与时间无关 4 定期维修方式采用分解检查 它不能在机械设备运行中来鉴定其内部零件可靠性下降的程度 不能客观地确定何时会出现故障 5 复杂机械设备的故障多数是随机性的 因而是不可避免的 预防维修对随机故障是无效的 只有对耗损故障才是有效的 基本要点 以可靠性为中心 的维修思想的形成是以视情维修方式的扩大使用 以逻辑分析决断方法的诞生为标志 以最低的费用实现机械设备固有可靠性水平 1 提高可靠性必须从机械设备研制开始 2 频繁的维修或维修不当会导致可靠性下降 要科学分析 有针对性地预防故障 3 根据实践中取得的大量数据进行可靠性的定量分析 并按故障后果等确定不同的维修方式 分析和了解使用 维修 管理水平 发现问题 有针对性地采取各项技术和管理措施 4 分析机械设备的可靠性 必须要有一个较完善的资料 数据收集与处理系统 尤其要重视故障数据的收集与统计工作 维修方式及选择 一 维修方式机械设备的维修方式是对机械维修时机和维修深度的控制模式 维修方式是从事后维修逐步走向定期的预防维修 再从定期的预防维修走向有计划的定期检测以及按检测发现的问题而安排的近期的预防性计划修理 随着状态检测技术的发展 在机械设备状态检测的基础上进行维修 即按状态维修 根据维修时机和维修深度不同 维修方式可分为以下几类 事后维修 又称故障维修或损坏维修 当机械设备发生故障或损坏 造成停机之后才进行维修 这种维修方式的缺点主要有 停机时间长 停机造成的生产损失大 须充分准备人力 工具备件等维修资源 修理无计划 修理内容 时间长短及安排等问题都带有很大的随机性 优点是 修理费用较低 对修理管理的要求低 可缩小维修组织 计划维修又称定期维修 形式较多 以使用时间为维修期限 只要使用到预先规定的时间 不管其技术状态如何 都要进行规定的维修工作 防止引起突发性事故成了维修的目的 是一种带有强制性的预防维修方式 维修活动一般是有计划地在生产空隙离线进行 对维修资源可提前充分准备 定期维修可减少维修工作量和停机时间 定期维修的依据是机件的磨损规律 关键是准确地掌握机件的维修时机 适用于 故障机制带有明显的时间相关性 故障特征随时间变化 主要故障模式是磨损且有一定规律 在使用期限内 机件出现预期的耗损故障 根据磨损规律 测出即将发生故障的时间 对一些重要的机件很难检查和判断其技术状况时 定期维修则是有效的方式 计划维修的优缺点 定期维修的优点是能够在使用运转时间的基础上方便地建立起一套预防计划修理系统 达到以预防为主的目的 防止和减少紧急故障的产生 使生产和修理工作均能有计划地进行 有较好的预防故障作用 简便易行 可进行长周期的计划安排 定期维修的缺点是对磨损以外的其它故障模式 如疲劳 锈蚀能未能考虑在内 同时为了达到预防的目的 尽量避免故障的发生 保险系数取值趋于偏大 修理频率高 间隔短 机械设备的利用率低 经济效益不好 另一方面 由于维修时间间隔对同种机械设备而言的 而每台机械设备的具体情况是不相同的 其修理内容 工作量 间隔周期也应有区别 这种维修方式不能针对实际情况进行维修 此外 采用一刀切的大拆大卸方法 使拆卸次数增多 不利于充分发挥机件的固有可靠性 甚至导致故障的增加 强制维修 对一些关键性的零部件 由于其损坏将会造成巨大的停机损失 或由于某些零部件所处的位置难以拆卸 只能在其它部件分解后才能拆卸 如单独进行这类零件的更换也将带来巨大的停产损失 在这种情况下 宜采用强制性的维修方式 利用生产中的间隙或计划的停产期 强制性地修理或更换这些零件 以使停产损失降至最低 这样虽然维修费用多一些 但这多一点的费用与停产损失相比只占很小的比例 这种方式对一些利用率很高 从生产上难以拿出时间来停机检修 而又需保证长期正常运行的机械设备较为有效 按需维修 按需维修是以机械设备的实际技术状态为基础的 通常有三种类型 1 定期检测 按需维修定期有计划地进行检测并按检测所安排的修理计划进行修复 通过检查来了解机械当前的状态 发现存在的缺陷和隐患 据此有针对性地安排修理计划 以排除这些缺陷和隐患 减少修理费用 这种方式的关键在于检测 与计划维修方式的共同点都是预防性的 不同点是 计划维修按一定模式有规则地进行的 计划准确性及机械实际状况的差异等因素的影响 可能造成维修过度或维修不足 而定期检测按需维修是根据摩擦学原理及周期检查的结果来诊断机械的实际状况而进行接近机械实际需要的修理 定期检测按需维修效率较高 费用少 但不能安排长期修理计划 因而不能早期进行资源平衡 给维修工作带来一定困难 受检查手段和维修人员经验的制约 可能使检测及计划不准确 造成维修不足 状态监测 按需维修 也称 状态监测维修 视情维修 项修 和 预知维修 等 状态监测 按需维修不是根据故障特征而是由机械设备定期检测或在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容 检测包括状态检查 状态校核 趋向监测等项目 一般以在线监测的方式进行 状态监测 按需维修适用于 属于耗损故障的机件 且有如磨损那样缓慢发展的特点 能估计出量变到质变的时间 难以依靠人的感官和经验去发现故障 又不允许对机械设备任意解体检查 对那些机件故障直接危及安全 且有极限参数可监测 除本身有测试装置外 必须有适当的监控或诊断手段 能评价机件的技术状态 指出是否正常 以便决定是否立刻维修 状态监测 按需维修 采用这种方式必须有如下重要的先决条件 机械故障的发生不具有非常明确的规律性 有准确且有效的检测方法和技术 从发现故障的征兆开始到故障出现之间的故障潜在时间有足够的长度 对被监测的机械能够进行分解 有排除故障的可能性 机械设备在生产中的地位 使其有可能在故障被发现时采取措施排除故障 状态监测按需维修的优点是可以充分发挥机件的潜力 提高机件预防维修的有效性 减少维修工作量及人为差错 而缺点则是费用高 要求有一定的诊断条件 冗余设计按需维修 对于大型 贵重 关键机械的某些随机性的突发故障 在故障发生之前对征兆无法预报时 采用冗余设计 使故障发生时不会带来不良后果 可以在故障发生后对相应部件进行修理 改进维修 在故障发生过分频繁 平均故障间隔期很短 以及修理或更换的费用又很大 即人力 备件费用或停工损失很大 时 改进维修是对付这种情况的最好办法 如果实施得正确 这种方式一次就可以排除上述问题 而其它四种维修方式都会有反复进行维修活动的可能 维修方式的选择 三种方式维修方式的特征 维修的发展趋势 机械设备维修科学在维修方式 维修技术及维修管理三方面的发展趋势是 1 随着状态检测及故障诊断技术的发展 按机械设备状态进行维修的方式已经被公认为维修方式中最新的效率最高的一种 2 新的维修技术及零件修复技术的发展 对维修工作也起了很大的推动作用 如表面工程学应用于零件修复上 方法简便 成本低 效果好 经济效益可观 使修复后零件的寿命有较大的延长 性能有较大的提高 经济性更好 同时 一些新技术又解决了一些机械设备的翻新问题 使其可以经过修复恢复其原有的性能 今后将会出现某些维修技术推动制造技术发展的趋势 即逐步地把某些零件修复技术应用到制造上去 以提高产品的可靠性 3 在维修管理方法上 运用现代化的管理方法来建立和完善合理的人工管理系统 尤其是应用计算机的管理系统将普遍实现 应用计算机可对整个维修系统进行管理 包括机械设备状态的输入 修理工作命令的建立及下达 完成任务的反馈 备件 资料的查询及发放等 今后在管理上的发展趋势将是把状态检测技术 按机械设备的状态进行维修的方式和计算机管理系统结合在一起 建立现代监测采样系统 建立相应专家库 构成一套完整而先进的计算机管理体系 思考题 用事例说明状态监测 视情维修的案例 作业 1 什么是维修性 2 提高维修性的途径有哪些 3 维修方式有几种 各有什么优缺点 4 选择维修方式的因素有哪些 5 维修的发展方向是什么