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摘要:随着社会经济和科学技术的发展,在各个行业中广泛应用了机电一体化设备,很大程度上提高了生产效率,为各行业创造良好的经济效益。为了保证机电一体化设备能够安全、稳定的运行,需要重视设备检修工作,进而保证机电一体化设备的质量。下文探讨了机电一体化设备的故障诊断思路,在阐述机电一体化技术的基础上,分析机电一体化设备故障的特点,并对故障进行分类,最后提出机电一体化故障的诊断方法。
关键词:机电一体化;故障;检修
1引言
随着科学技术的快速发展,机电一体化技术结构也逐渐完善,在技术结构控制和故障诊断技术运用方面取得了十分明显的优势。由于机电一体化和一般机械设备不同,所以机电一体化设备的故障特点也有着不同性。利用故障诊断技术可以对设备故障展开集中的清查,进而降低安全事故的发生,某一程度上避免安全隐患。机电一体化设备的性能要优于纯电子设备和纯机械设备,所以其设备故障与这两种设备有所不同,在进行故障排除的过程中,如果只是用普通的方法很难解决问题,需要根据机电一体化设备的特点,采用有效的方式进行故障检修工作。
2机电一体化设备的故障诊断技术
机电一体化设备使用的零部件数量非常多,而且技术含量也相对较高,统计显示,机电一体化设备发生故障的概率是通常机械设备的八倍。面对故障如此高发且复杂的设备,仅仅靠人工检查分析是不够的,所以需要探索一种专门的故障诊断技术,机电一体化设备的故障特点有下面几点:(1)自诊断功能较弱,只可以诊断出一些比较简单的故障;(2)机械零件很多,比较容易磨损;(3)有关经验技术人员愈来愈少;(4)报警体现不明确,有些故障显示报警,有些故障没有显示报警。
2.1机械设备故障特点
引起机械设备发生故障的因素有很多种,并且引发故障的因素可能是多项原因,也可能是单项,故而相关工作人员在对机械设备故障进行诊断的过程中,必须要认真、细致,才能不出纰漏。机械设备在时刻运转中,因此每次记录的数据都会不同,如果机械设备发生故障,要进行多方面的故障排查,由于数据是随机产生的,故而机械设备发生故障没有规律可循,因此说机械设备故障具备模糊性、不连续性、不可预知性等特点;
2.2电子设备故障特点
电子设备的故障特点有隐蔽性和突发性,同时由于外界环境因素对电子设备的影响,故而电子设备故障还具有不稳定、不可预知等特点,电子设备的故障更加复杂,有时产生的故障可能是由于多种故障相互影响而形成,故而在排除电子设备故障时需要花费更多的时间和精力。
2.3机电一体化设备的故障诊断技术
故障诊断技术其实就是一种检测技术,即查看系统的运行状态并对异常情况进行判断,按照诊断为系统故障的恢复提供根据。对设备展开故障诊断重点有三个目的:①为了体现设备的最大效益;②为了保证设备的正常可靠运行;③为了可以及时诊断出将要发生或已发生的故障,从而降低维修时间,提升维修质量。故障诊断重点有四个任务:①故障检测,就是对使用中的系统或设备定期的传送检测信号,根据分析接收到的响应数据判断系统或设备有没有发生故障。②故障类型判断,就是在检出故障之后,分析故障原因并且判断出系统故障是哪一类型。③故障定位,就是在前两个任务的前提下,细化故障类别,判断出故障发生的具体原因和部位。④故障恢复,就是依据第三个任务,进行不同的措施,对系统故障实行恢复。故障诊断通常是根据检测设备的信号来判断设备的运行情况。设备诊断过程见下图1.
图1设备诊断过程
由图1能够看出,在对设备的故障展开诊断的时候,首先需要对诊断对象的原始特征信号展开测试,以取得诊断信号;然后从这些诊断信号之中获得征兆,就是从信号中分离出可以体现特征故障位置和种类的信号;之后再按照模式识别理论处理征兆,展开状态识别。倘若是无故障状态,则可以采用时序模型、滤波等方法展开深入分析,预测即将发生的故障;倘若状态是某一种故障,则可以运用信号分析、模式识别等方法分析故障的产生原因、位置及其类型,然后在这一基础上制定对策,以实现诊断目的,保证设备的正常运行。故障诊断主要有以下两种测试方式:①故障测试,主要在故障发生之前,这个时候诊断对象处在运行状态,根据预测并及时发现故障的原因而对诊断对象展开的在线测试;②诊断测试,主要是在故障发生之后,这个时候诊断对象处在非运行状态,根据确定故障位置和种类而对诊断对象展开的试验性测试。
3机电一体化设备故障检测原则
因为机电一体化设备具备的独特特点,因此我们对设备故障的分析应该要转变思维方式。应当要对机电一体化设备作透彻的了解分析,了解各个功能模块框图,依据每个构成部分的功能、工作环境和组合形式,分析故障影响程度和可能的形式,必要的时候可以作故障树分析,按照故障发生的现象,层层分析,把故障形式的逻辑关系以及可靠性相关的因素找出,了解产生故障的根源和实质。机电一体化设备的故障分析诊断法主要有故障树分析法、声检测诊断法、温度检测诊断法、白诊断法(故障指示灯、故障代码、报警等)、压力检测诊断法、振动检测诊断法、时域模型分析法和噪金相检测诊断法等。在诊断的时候,应当要注意下面几点:①先机后电,因为机械结构的直观性,能够用肉眼看到显著故障现象,如变形、卡死、断裂以及打滑等,因此先从机械部分着手,对机械部分故障进行检查。通常来说,
因为机械的工作特点,其是驱动元件及执行元件,更容易出现磨损引起变形而发生失效的现象;②先外后内,由执行元件到控制元件最后到驱动元件依次检查,把故障源头找到;③先主干后枝叶,首先分析主要部件,然后分析次要部件,特别重点分析接口部件和结合部零件。
4机电一体化设备的可靠性分析和对策
4.1机电一体化设备的可靠性分析
机电一体化设备具有十分复杂的结构,其自动化功能非常强大,在各类系统中都能适用,因此大量不同规格和种类的电力、电子器件集中在机电一体化设备系统中,想要安全、稳定的运行必须要保证设备的可靠性。通常情况下,弱电电子器件组成的控制部分的性能决定着机电一体化设备主系统的可靠性,加之其本身具备较强的复杂性,因此设备检修、运转情况、工作条件、所在环境等会对机电一体化设备的可靠性造成影响。
4.2机电一体化设备的可靠性提升对策
第一,在设计机电一体化设备时,应该给设备安装性能好的元器件,从而保证设备的质量。如果设备发生故障,通常会进行断电处理,让设备停止运行,采用上文中介绍的诊断方法排除故障。第二,需要对设备的主要部位利用容错技术进行亢余处理,从而提高设备
住系统的可靠性,保证机电一体化设备能够安全、稳定的运行。第三,提高机电一体化设备的工作精度,从而提升设备的可靠性,同时,为降低设备发生故障的几率,减少错误发生,应该利用先进的装置对设备进行控制,进而有效提高设备运行的可靠性。
5结束语
对机电一体化设备进行综合分析与故障检修的过程之中,技术人员要全面利用针对性的检修方案和有效的检修技术,提高实际效果和检修效率,某一程度上促进机电一体化设备故障诊断的智能化发展,为机电一体化的可持续发展打下坚实基础。
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