機電設備在使用過程中,不可避免地會由于磨損、疲勞、斷裂、變形、腐蝕和老化等原因造成設備性能的劣化以致出現(xiàn)故障,從而會使其不能正常運行,最終導致設備損壞和停產(chǎn)而使企業(yè)蒙受經(jīng)濟損失,甚至造成災難性的后果。因此,減緩機電設備劣化速度,排除故障、恢復設備原有的性能和技術(shù)要求,需要設備維修從業(yè)人員掌握一整套系統(tǒng)的、科學的維護和修理設備的技術(shù)和方法。本模塊主要研究和討論機電設備維修技術(shù)的基礎(chǔ)知識。主要內(nèi)容有:設備維修體系;發(fā)展概況和發(fā)展趨勢;機械零件的失效及其對策;設備修理的一般工作過程和設備維修前的準備。
一、設備的劣化及補償
機械設備在使用或者閑置過程中逐漸喪失其原有性能,或者與同類新型設備相比較性能較差,顯得舊式化的現(xiàn)象稱為設備的劣化。設備的劣化可分為使用劣化,自然劣化和災害劣化。使用劣化是指設備在使用過程中,由于磨損和腐蝕所造成的耗損、沖擊、疲勞和蠕變等所造成的損壞和變形,原材料的附著和塵埃的污染之類現(xiàn)象,使設備失去其原有的性能。自然劣化是指設備在進廠之后不管使用與否,隨著時間的流逝,或者受大氣的影響而使材料老朽化,或者遭受意外的災害而加快這種老朽化的速度的現(xiàn)象。災害劣化是指由于自然災害,如暴風、水浸、地震、雷擊、爆炸等使設備遭受破壞或設備性能下降的現(xiàn)象。設備劣化還可分為絕對劣化和相對劣化。絕對劣化就是設備的老朽化,即隨著時間的流逝,設備逐漸損耗,逐漸老朽直至需要報廢。相對劣化是指原有的設備和新型設備相比較,性能低、質(zhì)量差,因而顯得舊式化的現(xiàn)象。設備劣化導致設備技術(shù)性能下降,或者與新型設備相比,原有設備的技術(shù)性能較差,這一類劣化又稱之為技術(shù)性劣化。如果從設備的經(jīng)濟價值來看待,隨著時間的流逝,其價值也在減少,這又稱之為經(jīng)濟性劣化。設備的劣化使設備的性能下降,故障增多,維修費用增加,其所生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量減少,質(zhì)量下降,成本增高并且不能保證按期交貨,職工的安全感和情緒下降等,造成各種損失。對設備劣化的補償方法有兩種:一是用新設備來替換已經(jīng)劣化或損耗的舊設備,即進行設備更新;二是在使用過程中通過檢修進行局部性的補償。由于設備零部件使用壽命是長短不齊的,因此用檢修方法進行局部性的補償,具有重要的經(jīng)濟意義。
二、機械零件的失效形式
機器失去正常工作能力的現(xiàn)象稱為故障。在設備使用過程中,機械零件由于設計、材料、工藝及裝配等各種原因,喪失規(guī)定的功能,無法繼續(xù)工作的現(xiàn)象稱為失效。當機械設備的關(guān)鍵零部件失效時,就意味著設備處于故障狀態(tài)。機器發(fā)生故障后,其經(jīng)濟技術(shù)指標部分或全部下降而達不到預定要求,如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度達不到預定等級或發(fā)生強烈振動、出現(xiàn)不正常的聲響等。
機電設備的故障分為自然故障和事故性故障兩類。自然故障是指機器各部分零件的正常磨損或物理、化學變化造成零件的變形、斷裂、蝕損等,使機器零件失效所引起的故障。事故性故障是指因維護和調(diào)整不當,違反操作規(guī)程或使用了質(zhì)量不合格的零件和材料等造成的故障,這種故障是人為造成的,可以避免。機器的故障和機械零件的失效密不可分。機械設備類型很多,其運行工況和環(huán)境條件差異很大。機械零件失效模式也很多,主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的、有代表性的失效模式。
三、具體簡介汽缸體的缺陷:修復工藝
氣缸體是引擎基本結(jié)構(gòu),是發(fā)動機機體組的重要組成部分,在氣缸蓋和油底殼之問,是可燃氣體壓縮、燃燒和膨脹的空間。燃燒過程中,燃氣的最高溫度可達2(xk)℃~3000~℃它的內(nèi)壁直接受到高溫高壓氣體的作用,而外壁又受到風(或水)的冷卻,使缸體承受較大的機械應力和熱應力,因此要求氣缸套要有足夠的強度和剛度,且工作時變形小。此外,氣缸體對活塞的運動起導向作用,氣缸內(nèi)壁除受活塞的側(cè)壓力外,還由于活塞的高速運動,使氣缸壁受到強烈的摩擦,是發(fā)動機磨損最嚴重的表面之一,因此,要求氣缸體必須具有一定的耐磨性其工作條件高溫高壓、且活塞在其中往復運動,摩擦很大,處于這樣一個復雜的環(huán)境中可以確定經(jīng)常發(fā)生一些問題。
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