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機(jī)電一體化系統(tǒng)故障特點(diǎn)及診斷方法
隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,診斷技術(shù)已開始進(jìn)入一個(gè)新階段,即智能化診斷階段.下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：在生產(chǎn)制造中，機(jī)電一體化系統(tǒng)尤為重要，只有做好機(jī)電一體化系統(tǒng)的日常維護(hù)與管理，才能保證生產(chǎn)制造的正常進(jìn)行。針對機(jī)電一體化系統(tǒng)的的故障原因進(jìn)行分析，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行故障診斷方法的應(yīng)用探討，并根據(jù)具體的故障原因提出相應(yīng)的建議和維護(hù)措施。通過全面的故障分析以及診斷方法的探討，提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障診斷水平和維護(hù)管理水平。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;故障特點(diǎn);故障診斷;方法
機(jī)電一體化系統(tǒng)有著極其復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，日常的維護(hù)與管理有一定的難度。但是，由于機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)對提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本十分有利，所以在生產(chǎn)制造業(yè)被廣泛應(yīng)用。而與其復(fù)雜結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的，是機(jī)電系統(tǒng)難以實(shí)施的故障診斷和后期維護(hù)保養(yǎng)。正是為了實(shí)現(xiàn)對機(jī)電一體化系統(tǒng)故障的有效診斷與維護(hù)保養(yǎng)，所以需要對系統(tǒng)故障的診斷方法進(jìn)行探討。
一、機(jī)電一體化系統(tǒng)故障原因及特點(diǎn)
1.1機(jī)械磨損。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械磨損是導(dǎo)致機(jī)械出現(xiàn)故障的主要原因之一。由于機(jī)械系統(tǒng)的裝配不可能實(shí)現(xiàn)完全沒有誤差，所以零部件的制造誤差和設(shè)備的裝配誤差會導(dǎo)致零部件相互接觸時(shí)出現(xiàn)磨損，或是受力部件的直接磨損。而在系統(tǒng)荷載超過標(biāo)準(zhǔn)荷載或者部件的受力不均時(shí)，機(jī)械性磨損就很容易發(fā)生。這種磨損對設(shè)備造成的損害很大，且一般情況下具有不可恢復(fù)性。
1.2電氣線路老化。作為機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中不可缺少的部分。在長時(shí)間的運(yùn)行過程中，電力電子元件在受到電流、電壓的長期沖擊時(shí)，勢必會出現(xiàn)氧化和老化現(xiàn)象。而電氣線路的老化會使線路的絕緣性能下降，在受到較大電壓會脈沖電流的沖擊時(shí)，就很容易出現(xiàn)斷路、短路和線路被擊穿等情況。
1.3液壓元件密封問題。導(dǎo)致液壓元件出現(xiàn)密封性能下降的原因，并不是液壓密封件本身的質(zhì)量不過關(guān)或材料使用存在問題，而是因?yàn)樵跈C(jī)電設(shè)備運(yùn)行的過程中，液壓元件會受到壓力和交變載荷的影響，長時(shí)間的運(yùn)行就會出現(xiàn)密封性下降的情況。在液壓元件的密封性能下降后，常會因泄漏而導(dǎo)致液壓管路被堵塞，造成整個(gè)系統(tǒng)的故障。
1.4人為因素。機(jī)電一體化系統(tǒng)中使用到的設(shè)備是行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)設(shè)備，結(jié)構(gòu)和操作都較為復(fù)雜，所以對系統(tǒng)的操作人員有較高的要求。在操作人員沒有足夠安全意識或操作技能不熟練的情況下，就容易引起機(jī)電系統(tǒng)裝備故障。
1.5工況環(huán)境差。對于機(jī)電一體化系統(tǒng)裝備而言，工作環(huán)境也會成為其正常運(yùn)行的影響因素。在實(shí)際的生產(chǎn)活動中，溫度、濕度、灰塵度和酸堿度等都是影響因素，而工作人員缺少對機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的保養(yǎng)，從而導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障，縮短設(shè)備的使用壽命。
二、機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障診斷方法
2.1傳統(tǒng)故障的診斷方法。對于機(jī)電一體化系統(tǒng)而言，傳統(tǒng)的故障診斷方法就如同中醫(yī)診病，經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員在設(shè)備的日常運(yùn)行中，通過眼觀、耳聽、鼻聞、手摸的方法，對設(shè)備進(jìn)行必要的敲打和注水，然后對設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷。這樣的傳統(tǒng)診斷方法的成本相對較低，診斷的過程十分簡單，在繁忙的生產(chǎn)制造中是較為使用的方法。但傳統(tǒng)的診斷方法對故障判斷的準(zhǔn)確性沒有保障，容易出現(xiàn)誤診的情況。由于缺少必要的科學(xué)檢測儀器對其進(jìn)行支撐，加之這種診斷方法需要工作人員對設(shè)備的結(jié)構(gòu)十分熟悉其要具有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以實(shí)際應(yīng)用中使用傳統(tǒng)診斷方法的頻率越來越小，一般是在條件受到限制的時(shí)候以其作為輔助診斷的方法。
2.2現(xiàn)代故障診斷方法�，F(xiàn)代故障診斷方法是利用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行診斷的方法，主要是運(yùn)用大量的傳感器及儀器儀表取代傳統(tǒng)的診斷中人的眼耳口鼻，能夠準(zhǔn)確地對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面的故障診斷。在現(xiàn)代故障診斷方法中，主要有以下三種技術(shù)方法：
2.2.1專家系統(tǒng)技術(shù)。所謂專家系統(tǒng)技術(shù)，是指在一個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中集成所有專家的專業(yè)技能知識，通過對機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)檢測或?qū)收系奶攸c(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后通過數(shù)據(jù)庫中專家的知識判斷設(shè)備出現(xiàn)的故障種類，完成故障診斷。對于專家系統(tǒng)技術(shù)，必須在構(gòu)建專家知識庫的前提下才能完成，即將可能出現(xiàn)的機(jī)械設(shè)備故障進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并將其整理到數(shù)據(jù)庫中，出現(xiàn)故障的時(shí)候利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比從而進(jìn)行故障診斷。專家系統(tǒng)技術(shù)是目前最常使用的診斷方法，其診斷花費(fèi)的時(shí)間較長，但其診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性極高。
2.2.2模糊技術(shù)。針對設(shè)備故障的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備故障的診斷，是專家系統(tǒng)技術(shù)最大的優(yōu)勢。但對于多種因素同時(shí)作用導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)的故障，專家系統(tǒng)技術(shù)就無法進(jìn)行故障診斷。而對于這樣的情況，就需要使用模糊技術(shù)。模糊技術(shù)是針對多種因素共同作用下出現(xiàn)的故障診斷，以合理的模糊規(guī)則為前提，對不同故障因素進(jìn)行輕重比較，然后通過邏輯推理的方式進(jìn)行故障的診斷。模糊技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障診斷中使用頻率不高，但其能對未知因素和不確定性因素導(dǎo)致的設(shè)備故障進(jìn)行有效的診斷，所以在機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障診斷中占有重要地位。
2.2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在現(xiàn)代故障診斷方法中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)相對較晚，是近幾年才流行的故障診斷技術(shù)。其主要是以神經(jīng)元的感知特性為基礎(chǔ)，對不同的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉處理，從而使故障診斷的準(zhǔn)確性得到有效提高。同時(shí)，在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的時(shí)候，可以結(jié)合其它的各種算法，從而提高故障診斷的工作效率和準(zhǔn)確性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以節(jié)約故障診斷的時(shí)間，提高工作效率，節(jié)約設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的成本，對機(jī)電一體化系統(tǒng)的正常運(yùn)行有重要意義。
三、維護(hù)管理建議
3.1實(shí)施狀態(tài)維修策略。所謂狀態(tài)維修策略，就是根據(jù)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，制定出科學(xué)合理的維修策略。機(jī)電設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)包含待機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)、過載等多種狀態(tài)，這些狀態(tài)數(shù)據(jù)有賴于工作人員的日常記錄和傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)。狀態(tài)維修能減少維修不全面或維修頻繁對機(jī)械設(shè)備整體性能的影響，所以對降低機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行成本有重要意義。目前，狀態(tài)維修在國外的應(yīng)用較為廣泛，但國內(nèi)正處于發(fā)展階段。
3.2落實(shí)責(zé)任人制度。由于機(jī)電一體化系統(tǒng)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜且操作難度大，所以需要實(shí)施責(zé)任人制度，實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備都有對應(yīng)的工作人員對其進(jìn)行日常的管理和維護(hù)。對于因工作人員操作失誤或是其它過失導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，要根據(jù)實(shí)際情況追究責(zé)任，避免出現(xiàn)員工之間相互推卸責(zé)任的情況出現(xiàn)。
3.3提高操作規(guī)范性，引入監(jiān)督機(jī)制。在機(jī)電一體化系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，一些工作人員缺乏必要的安全意識，在操作設(shè)備的過程中應(yīng)付了事，從而使機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率較高，嚴(yán)重的甚至?xí)䦟?dǎo)致設(shè)備報(bào)廢。所以，要根據(jù)實(shí)際情況制定合理的監(jiān)督機(jī)制，利用有效的監(jiān)督機(jī)制對工作人員進(jìn)行必要的約束，從而降低機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率。
3.4重視人才的培養(yǎng)。以往的老員工能通過傳統(tǒng)的故障診斷方法實(shí)現(xiàn)對故障的全面診斷，并且故障診斷的準(zhǔn)確性很高。但到了現(xiàn)代，操作人員對機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)了解不全面，且不說不能用傳統(tǒng)的故障診斷方法對設(shè)備故障進(jìn)行診斷，就連操作設(shè)備都存在問題。所以要加強(qiáng)對人才的培養(yǎng)，使工作人員能更好的進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。
四、結(jié)論
機(jī)電一體化系統(tǒng)對工業(yè)生產(chǎn)尤為重要，隨著機(jī)械自動化水平的不斷提升，其重要性還會不斷提升。但相對而言，機(jī)電設(shè)備的機(jī)構(gòu)也將越來越復(fù)雜，所以故障診斷將會變得更困難。這就需要不斷進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)故障診斷方法的研究，以適應(yīng)機(jī)電設(shè)備的不斷更新。
參考文獻(xiàn)
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