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TPM管理之机械零件故障

来源/作者: TPM咨询服务中心 丨 发布时间:2020-03-20 丨 浏览次数:

  KTPM新益为TPM咨询公司概述:在TPM管理中,机器的故障和机械零件的失效密不可分。机械零件的失效最终必将导致机械设备的故障。关键零件的失效会造成设备事故、人身伤亡事故甚至大范围内灾难性后果。因此,有效地预防、控制、监测零件的失效,意义重大。

  

 TPM管理

  

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  机械零件丧失规定的功能时,即称为失效。一个零件处于下列两种状态之一就认为是失效:不能完成规定功能;不能可靠和安全地继续使用。

  

  机械设备类型很多,其运行工况和环境条件差异很大,机械零件失效形式也很多,发生的原因也各不相同,-般是按失效件的外部形态特征来分类的,主要有磨损、变形、断裂、蚀损等四种较普遍的、有代表性的失效形式。

  

  在生产实践中,最主要的失效形式是零件工作表面的磨损失效;而最危险的失效形式是瞬间出现裂纹和破断,统称为断裂失效。失效分析是指分析研究机件磨损、断裂、变形蚀损等现象的机理或过程的特征及规律,从中找出产生失效的主要原因,以便采用适当的控制方法。

  

  失效分析的目的是为制订维修技术方案提供可靠依据,并对引起失效的某些因素进行控制,以降低设备故障率,延长设备使用寿命。此外,失效分析也能为设备的设计、制造反馈信息,为设备事故的鉴定提供客观依据。

  

  1、TPM管理之零件的磨损

  

  相接触的物体有相对运动或有相对运动趋势时所表现出阻力的现象称为摩擦,摩擦时所表现出阻力的大小叫做摩擦力。摩擦与磨损总是相伴发生的,而摩擦的特性与磨损的程度密切相关。机械设备在工作过程中,有相对运动零件的表面上发生尺寸、形状和表面质量变化的现象称为磨损。

  

  对一台大修的发动机进行检测可以发现,凡有相对运动、相互摩擦的零件(如缸套、活塞、活塞环、曲轴、主轴承、连杆轴承等)都有不同程度的磨损。磨损的速度不仅直接影响设备的使用寿命,而且还造成能耗的大幅度增加,据估计,磨损造成的能源损失占全世界能耗的1/3左右,大约有80%的损坏零件是由于磨损造成的。因此,研究摩擦与磨损具有重大的经济价值。

  

 机械零件

  

  机械零件

  

  2、TPM管理之零件的变形

  

  机械零件在外力的作用下,产生形状或尺寸变化的现象称为变形。过量的变形是机械失效的重要类型,也是判断韧性断裂的明显征兆。例如,各类传动轴的弯曲变形,桥式起重机主梁下挠或扭曲,汽车大梁的扭曲变形,基础零件(如缸体、变速箱壳等)发生了变形等,相互间位置精度遭到了破坏。当变形量超过允许极限时,将丧失规定的功能。有的机械零件因变形引起结合零件出现附加载荷、加速磨损或影响各零部件间的相互关系,甚至造成断裂等灾难性后果。

  

  3、TPM管理之零件的断裂

  

  机械零件在某些因素作用下发生局部开裂或分裂成几部分的现象称为断裂。零件断裂以后形成的新的表面称为断口。断裂是机械零件失效的主要形式之一,随着机械设备向着大功率、高转速方向发展,对断裂行为的研究已经成为日益重要的课题。虽然与磨损、变形相比,因断裂而失效的概率很小,但零件的断裂往往会造成严重设备事故乃至灾难性后果。因此,必须对断裂失效给予高度的重视。

  

  虽然零件发生断裂的原因是多方面的,但其断口总能真实地记录断裂的动态变化过程,通过断口分析,能判断出发生断裂的主要原因,从而为改进设计、合理修复提供有益的信息。

  

  4、TPM管理之零件的蚀损

  

  蚀损即腐蚀损伤,是指金属材料与周围介质产生化学或电化学反应造成表面材料损耗、表面质量破坏、内部晶体结构损伤,最终导致零件失效的现象。金属腐蚀普遍存在,造成的经济损失巨大。据不完全统计,全世界因腐蚀而不能继续使用的金属制件,占其产量的10%以上。



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