机械安全是指机器在按使用说明书规定的预定使用条件下,执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。它包括两个方面的内容:
(1)在机械产品预定使用期间执行预定功能和在可预见的误用时,不会给人身带来伤害;
(2)机械产品在整个寿命周期内,发生可预见的非正常情况下任何风险事故时机器是安全的。
(二)机械安全的特性:1. 系统性2.防护性3.友善性4.整体性
二、机械设备故障诊断技术
(一)机械设备状态监测及故障诊断模型
故障诊断是研究机械设备运行状态变化的信息,进而识别、预测和监视机械运行状态的技术方法。
(二)故障诊断的基本流程及实施步骤
诊断实施过程是故障诊断的中心工作,它可以细分为4个基本步骤:
(1)信号检测。 (2)特征提取(或称信号处理)。(3)状态识别。(4)诊断决策。
(三)故障诊断技术
1.振动信号的检测与分析 振动信号一般用位移、速度或加速度传感器来测量。
传感器应尽量安装在诊断对象的振动敏感点或离核心部位最近的关键点。对于低频振动,一般要从3个互相垂直的方向上进行检测。对于高频振动,通常只从一个方向上进行检测即可。
2.油液分析技术
油液分析中,目前应用较多的有光谱油液分析和铁谱油液分析两种。
3.温度检测及红外线监测技术::红外线测温的原理是利用红外线探测器将红外线辐射产生的热效应和光电效应转换成人们能识别的信号。常用的探测仪器有红外测温仪、红外成像仪和红外摄影机等。
4.超声探伤技术:超声波是比声波振动频率更高的波,检测中常用的是1~5MHz的超声波。它常用来检查内部结构的裂纹、搭接、夹杂物、焊接不良的焊缝、锻造裂纹、腐蚀坑以及加工不适当的塑料压层等。还可以检查管道中流体的流量、流速以及泄露等。
5.表面缺陷探伤技术::磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤等几种。
三 机械的可靠性设计与维修性设计
1.可靠性定义:所谓可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定功能的能力。
2.可靠性度量指标1.可靠度 可靠度是可靠性的量化指标,即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数,常用R(t)表示,称为可靠度函数。与可靠度相反的一个参数叫不可靠度。它是系统或产品在规定条件和规定时间内未完成规定功能的概率,即发生故障的概率,所以也称累积故障概率。可靠度数值应根据具体产品的要求来确定,一般原则是根据故障发生后导致事故的后果和经济损失而定。
2.故障率(或失效率)故障率是指工作到 t 时刻尚未发生故障的产品,在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故障率也是时间的函数,记为γ(t),称为故障率函数。
3.平均寿命(或平均无故障工作时间)对非维修产品称平均寿命,其观测值为产品发生失效前的平均工作时间,或所有试验产品都观察到寿命终了时,它们寿命的算术平均值;对于维修产品来说,称平均无故障工作时间或平均故障间隔时间,其观测值等于在使用寿命周期内的某段观察期间累积工作时间与发生故障次数之比。
4.维修度维修度是指维修产品发生故障后,在规定条件(备件贮备、维修工具、维修方法及维修技术水平等)和规定时间内能修复的概率,它是维修时间τ的函数,用M(τ)表示,称为维修度函数。
5.有效度狭义可靠度R(t)与维修度M(f)的综合称为有效度,也称广义可靠度。其定义是,对维修产品,在规定的条件下使用,在规定维修条件下修理,在规定的时间内具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。
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(一)维修及维修性
为保持或恢复产品规定功能采取的技术措施叫做维修。
维修性是指对故障产品修复的难易程度,即在规定条件和规定时间内,完成某种产品维修任务的难易程度。
维修性设计是指产品设计时,设计师应从维修的观点出发,保证当产品一旦出故障,能容易地发现故障,易拆、易检修、易安装,即可维修度要高。维修度是产品的固有性质,它属于产品固有可靠性的指标之一。维修度的高低直接影响产品的维修工时、维修费用,影响产品的利用率。。
1.可达性2.零组部件的标准化与互换性 3.维修人员的安全
(三)可靠性设计与维修性设计的关系
可靠性设计和维修性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。前者着重从保证产品的工作性能出发,力求不出故障或少出故障,是解决本质安全问题,在方案设计和结构设计阶段就设法消除危险与有害因素;后者则是从维修的角度考虑,一旦产品发生故障,其本身就能自动及时发现故障,并且显示故障或发出警报信号,并能自动排除故障或中止故障的扩展。
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