设备管理浴盆曲线

设备管理浴盆曲线
设备管理浴盆曲线

【TPM设备管理浴盆曲线

故障随时间变化规律呈不同的分布类型,依据其分布类型来估计设备可靠性参数,采取合理

的监测方法和维修方针。

1

典型故障曲线

由许多不同零部件组成的复杂系统、设备,其在整个使用寿命周期内的故障率变化情况如图所示。

Infant Steady Weiir-Out Failure

Rale

由于其图形很像一个浴盆,通常称为浴盆曲线。该曲线是设备在运行寿命时间内, 故障发展的规律,表现了故障率变化的三个阶段。

第一阶段为初始故障期,也称为早期故障期。它是指新设备(或大修好的设备)的安装调试过程至移交生产试用阶段。

由于设计、制造中的缺陷,零部件加工质量以及操作工人尚未全部熟练掌握等原

因,致使这一阶段故障较多,问题充分暴露。随着调试、排除故障的进行,设备运转逐渐

正常,故障发生率逐步下降。

第二阶段是偶发故障期。这时设备各运动件已进入正常磨损阶段,操作工人已逐步掌握了设备的性能、原理和调整的特点,故障明显减少,设备进入正常运行阶段。

在这一阶段所发生的故障,一般是由于设备维护不当、使用不当、工作条件(负荷、温度、环境等)劣化等原因,或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。

第三阶段是劣化故障期,也称耗损故障期。设备随着使用时间延长,各部分机件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效,致使设备故障增多,生产效能下降,为排除故障所需时间和排除故障的难度都逐渐增加,维修费用上升。

这时应采取不同形式的检修、或进行技术改造,才能恢复生产效能。如果继续使用,就可能造成事故。

以上三个阶段对应故障分布的三种基本类型,即初期为故障递减型,偶发期为故障恒定型,耗损期为故障递增型。

三个阶段里发生的故障,凡因磨损发生的故障,称为有规律性故障。因此三个阶段对应的磨损量,也可分为磨合磨损期、缓慢磨损期和快速磨损期。

2复杂设备的故障模型

20世纪60年代,提出了以可靠性为中心的维修理论,经过大量的研究,对于复杂设备故障,除了浴盆曲线故障模型外,还存在其他五种故障模型,见图。

五种故障曲线显示各种机电部件故障与时间的关系,其中故障概率呈稳定或缓慢

上升D E、F三种类型占了故障总概率的89%其余的只占11%

Dalanik定律:"可修复的复杂设备,无论故障件寿命分布类型如何,故障件修复或更新以后,设备的故障率随时间而趋于常数。"

复杂设备的故障模式多种多样,每种故障随机发生后,如果及时排除、修复或更新故障件,可使设备故障率成为常数。除了简单的磨损、疲劳及腐蚀等消耗故障外,才属于A B、C类型故障。

根据图中不同的故障分布曲线,设备越复杂,故障率越高,随机性越大。只按某种固定监测诊断方法和维修方式,难以解决复杂的设备故障问题。

美国宇航局NASA ffl过研究,归纳六种设备故障概率,其中F类占68%在整个服役期内故

6仕

F报障減

障概率恒定。

所谓复杂的设备是指具有多种故障模式的设备,一般的机械设备、电气和电子设备大多为复杂的设备,如电机、汽轮机、加工中心、压缩机及生产线等。这些设备的故障基本符合F类故障规律,在服役期间故障率恒定不变,但是其故障是随机发生的。

所以要强调对设备的监测和诊断,设备故障的随机性越强,越要进行检测和诊断。设备检测诊断有设备停机检测诊断和运行中的检测诊断;也有在线监测诊断和离线监测诊断。3故障渐变过程

设备性能存在一个由开始劣化并进入潜在故障期的渐变过程,称设备从潜在故障

到功能故障的间隔期为P-F间隔,如图所示。

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时闾

潘衽统込的P-F 同為示更

4设备性能劣化渐变过程

设备性能劣化也是一个从量变到质变的过程,其发展进程如图所示。

5劣化原因的结构

设备性能劣化原因可能是单一因素、多因素或复合因素,其结构如图所示

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询各性能劣化康云可能是单一亘素、至云養或豐三云巻?具童宴无图巧示,

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六性分析报告 ()

编号: XXXX式开关 可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告 拟制: 审核: 批准: XXXXXXXX有限公司 二零一一年三月

1 概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《XXXX式开关产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 可靠性分析 2.1 元器件清单 本器件选用元器件如下:

2.2 可靠性预计 本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。 该器件是可修复产品,寿命服从指数分布,根据可靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比,即: MTBF= 1/∑pi λ (1) 所用元器件均是通用或固化产品,其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定,其失效率因子等有关可靠性参数可参考《GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册》,从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。 本器件一般内置于系统机箱内,使用大环境是舰船甲板或舰船舱内,其环境代号Ns2,工作温度-40℃~+70℃,现计算其可靠性指标。 2.2.1 PIN 二极管的工作失效率1p λ 本器件使用PIN 二极管,其工作失效率模型为 K Q E b p πππλλ=1 (2) 式中: b λ —— 基本失效率,10-6/h ; E π —— 环境系数; Q π —— 质量系数; K π —— 种类系数。 由表5.3.11-1查得基本失效率b λ =0.212×10-6/h ; 由表5.3.11-2查得环境系数E π=14;

设备运行浴盆理论及三阶段管理

实践证明大多数设备的故障率是时间的函数,典型故障曲线称之为浴盆曲线(Bathtub curve失 效率曲线) ,曲线的形状呈两头高,中间低,具有明显的阶段性,可划分为三个阶段:早期 故障期,偶然故障期,严重故障期。浴盆曲线是指设备从投入到报废为止的整个寿命周期内,其可靠性的变化呈现一定的规律。如果取设备的失效率作为产品的可靠性特征值,它是以使 用时间为横坐标,以失效率为纵坐标的一条曲线。因该曲线两头高,中间低,有些像浴盆, 所以称为“浴盆曲线”。失效率随使用时间变化分为三个阶段:早期失效期、偶然失效期和耗 损失效期。 第一阶段 第一阶段是早期失效期(Infant Mortality):早期故障期对于机械产品又叫磨合期。在此 期间,开始的故障率很高,但随时间的推移,故障率迅速下降。此期间发生的故障主要是设计、制造上的缺陷所致,或使用不当所造成的。表明设备在开始使用时失效率很高但随着设 备工作时间的增加失效率迅速降低这一阶段失效的原因大多是由于设计、原材料和制造过程 中的缺陷造成的。 第二阶段 第二阶段是偶然失效期,也称随机失效期(Random Failures):这一阶段的特点是失效率 较低,且较稳定,往往可近似看作常数,设备可靠性指标所描述的就是这个时期,这一时期 是设备的良好使用阶段偶然失效主要原因是质量缺陷、材料弱点、环境和使用不当等因素引起。在此期间,故障发生是随机的,其故障率最低,而且稳定,这是设备的正常工作期或最 佳状态期。在此间发生的故障多因为设计、使用不当及维修不力产生的,可以通过提高设计 质量、改进管理和维护保养使故障率降到最低。 第三阶段 第三阶段是耗损失效期(Wearout):该阶段的失效率随时间的延长由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等而急速增加磨损严重,有效寿命结束。因此认为如果在耗损故障期 开始时进行大修,可经济而有效地降低故障率。 战略失效的“浴盆曲线”,揭示了战略在不同时间段内效率高低的规律,分析了不同阶 段战略失效的本质区别,为制定正确的战略实施控制策略提供了理论依据和战略推进方法, 同时,还可以防止战略在早期时失效的阶段来回折腾,又避免了晚期失效阶段慌忙修改或固 执原状的错误;它使战略实施控制过程既有阶段性,又有相互联系,协调发展的连贯性。 设备寿命周期的三阶段管理 1.前期管理

随机抖动确定性抖动高斯拟合浴盆曲线硕士论文

基于Tailfit算法的抖动分离与浴盆曲线的研究 电路与系统, 2011,硕士 【摘要】随着数据速率的提高,抖动对系统的影响变得越来越重要,抖动预算的设计空间也越来越紧张。抖动直接影响高速电路和系统的最终指标,它在电气系统中总是存在,弄清楚抖动的特征有助于识别 抖动根源以便在重新系统设计中减少抖动出现。为提高电路设计水平,不可避免的要研究抖动。针对这种问题,本文介绍了一种基于Tailfit 算法的抖动分离技术,主要工作如下:1.主要介绍了抖动的定义和分类,分析了常见的三种抖动:相位抖动、周期抖动和周期间抖动,以及它们之间的关系。然后,分析了抖动的各个分量的模型和特点。2.使用具有抖动分析功能的实时示波器和高速的脉冲信号发生器分离抖动,并采用时间相关技术观察、识别和测量系统时间误差。3.介绍了基于Tailfit算法的抖动分离技术的原理和详细的流程,验证了算法的有效性。在此基础上研究了浴盆曲线的计算方法和特点。更多还原 【Abstract】 As data rates increase effects of jitter becomes critical and jitter budgets get tighter. Jitter directly works on the index of systems. Jitter has always degraded electrical systems. To reduce jitter in system redesign, it is needed to find out the character of jitter and identify jitter sources. It’s necessary to study jitter in order to improve the level

六性分析报告

编号: XXXX式开关 可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告 拟制: 审核: 批准: XXXXXXXX有限公司 二零一一年三月

1 概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《XXXX式开关产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2可靠性分析 2.1 元器件清单 本器件选用元器件如下: 2.2 可靠性预计 本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。 该器件是可修复产品,寿命服从指数分布,根据可靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比,即: MTBF= 1/∑ pi λ

(1) 所用元器件均是通用或固化产品,其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定,其失效率因子等有关可靠性参数可参考《G JB /Z299C -2006电子设备可靠性预计手册》,从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。 本器件一般内置于系统机箱内,使用大环境是舰船甲板或舰船舱内,其环境代号Ns2,工作温度-40℃~+70℃,现计算其可靠性指标。 2.2.1 PIN 二极管的工作失效率1p λ 本器件使用PIN 二极管,其工作失效率模型为 K Q E b p πππλλ=1 (2) 式中: b λ —— 基本失效率,10-6/h; E π —— 环境系数; Q π —— 质量系数; K π —— 种类系数。 由表5.3.11-1查得基本失效率b λ =0.212×10-6/h ; 由表5.3.11-2查得环境系数E π=14; 由表5.3.11-3查得质量系数Q π=0.05; 由表5.3.11-4查得种类系数K π=0.5; 本器件中使用了18只PIN 二极管,故其工作失效率为: h p /103356.1185.005.01410212.0661--?=?????=λ 2.2.2 片状电容器的工作失效率2p λ 本器件选用的片状电容器,其工作失效率模型为: ch K CV Q E b p πππππλλ=2 (3) b λ —— 基本失效率,10-6/h ; E π —— 环境系数;

设备一生的故障率状况——浴盆曲线

设备一生的故障率状况——浴盆曲线 2011-12-14 □ 李葆文 设备一生的故障率是变化的,存在着初始故障期,偶发故障期和耗损故障期三个阶段,其形状如浴盆曲线。 也就是说,新安装设备的故障率比较高,常常出现故障。对于机械类的故障,我们称这段期间为磨合期,在此期间,由于机械的配合、啮合、间隙或者渐开线存在误差,常常会出现运行故障。对于电子、电气类结构而言,这段时期又称为老化阶段。因为新加工成的电子电气系统电参数的不稳定,故障率也比较多。记得早年的计算机组装完成之后,要求客户先插上电源运行72小时,如果这段期间一切正常,就基本可以正常使用了,如果出现故障可以送回到厂家退货。这说明,电子电气类设备也存在着初始高故障率现象。为什么现在很少有电子、电气类设备供应商要求客户要事先插电运行设备呢?笔者到过一些计算机整机厂以及交换机生产厂考察发现,这个过程已经转移到生产企业内部了。在计算机或者交换机出厂之前,都对组装并检验合格的产品进行人工强制老化,如放在高温老化箱或者相似环境进行插电老化处理,完成这一阶段之后才装箱发货。这样,就不会在客户手里出现初始故障状况了。 设备在使用几天,几个月乃至半年之后,逐渐趋于稳定,故障率明显降低或者呈现出周期性故障现象,这就进入了偶发故障期。处于偶发故障期的设备,故障率较低。其故障以两种形式表现,一是规律性、周期性故障,表现在设备某部件或者零件的周期性损坏,如轴承的磨损,密封圈的变形或者腐蚀,法兰的腐蚀泄漏等;另外一种情况是随机故障,其规律性并不明显,发生的部位也不确定,这与设备的设计、制造、原材料或者热处理缺陷有关,也与使用条件、维护保养水平有关。 设备在服役5年至8年之后,开始出现明显老化、劣化倾向。这就意味着进入了耗损故障期。对于机械类设备,包括其总成、部件乃至零件,其磨损、变形、应力微裂纹显现,最后导致设备配合间隙过大,松动、振动、精度劣化、机体开裂等,也就是导致设备功能的丧失——机械故障的发生。对于电子电气类设备,包括其总成、部件乃至元器件,由于长期的外电冲击、冷热变形交替、灰尘的覆盖,散热不良,甚至小昆虫进入的局部短路,导致系统内电气元器件电参数特性发生变化,如电阻、电容、电感变化,甚至烧在芯片中的数字程序变化——电气

设备管理浴盆曲线

【TPM】设备管理浴盆曲线 故障随时间变化规律呈不同的分布类型,依据其分布类型来估计设备可靠性参数,采取合 理的监测方法和维修方针。 1 典型故障曲线 由许多不同零部件组成的复杂系统、设备,其在整个使用寿命周期内的故障率 变化情况如图所示。 由于其图形很像一个浴盆,通常称为浴盆曲线。该曲线是设备在运行寿命时间内,故障发展的规律,表现了故障率变化的三个阶段。 第一阶段为初始故障期,也称为早期故障期。它是指新设备(或大修好的设备)的安装调试过程至移交生产试用阶段。

由于设计、制造中的缺陷,零部件加工质量以及操作工人尚未全部熟练掌握等原因,致使这一阶段故障较多,问题充分暴露。随着调试、排除故障的进行,设备运转逐渐正常,故障发生率逐步下降。 第二阶段是偶发故障期。这时设备各运动件已进入正常磨损阶段,操作工人已逐步掌握了设备的性能、原理和调整的特点,故障明显减少,设备进入正常运行阶段。 在这一阶段所发生的故障,一般是由于设备维护不当、使用不当、工作条件(负荷、温度、环境等)劣化等原因,或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。 第三阶段是劣化故障期,也称耗损故障期。设备随着使用时间延长,各部分机件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效,致使设备故障增多,生产效能下降,为排除故障所需时间和排除故障的难度都逐渐增加,维修费用上升。 这时应采取不同形式的检修、或进行技术改造,才能恢复生产效能。如果继续使用,就可能造成事故。 以上三个阶段对应故障分布的三种基本类型,即初期为故障递减型,偶发期为故障恒定型,耗损期为故障递增型。 三个阶段里发生的故障,凡因磨损发生的故障,称为有规律性故障。因此三个阶段对应的磨损量,也可分为磨合磨损期、缓慢磨损期和快速磨损期。

六性分析报告总结归纳

终端 六性分析报告共1册第1册共14页 有限公司 二O一六年月

目录 1 概述 为确保产品质量符合要求,根据终端技术指标要求及项目《质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 产品用途、特色及系统组成 4.1 管理机构 a)公司六性管理在总工程师直接领导下,由生产技术部归口管理,生产技术部设一名设备六性管理专职人员。 b)为保证设备六性数据的收集、分析、应用形成畅通的渠道,加强对六性管理的组织和协调工作,公司设立设备六性工作小组。由设备六性管理专职兼任工作小组组长。

c)设备六性工作小组成员包括:生产技术部专业组长,设备管理部各专业组长,采购部两名,测试组、文档组专工各一名。 4.2 管理智能实施 a)总工程师负责审核、批准上报的设备六性基础数据,推动设备六性管理工 作的开展,并督促设备六性工作小组按计划开展工作。 b)生产技术部主任负责对设备六性管理具体工作进行指导和协调。签发设备 六性工作小组月度例会会议纪要。接受上级主管部门的业务指导,监督设 化。 在设备研制的全过程,抓好每一个环节,实现设备的高质量、高可靠性的研制目标。 具体设计措施包括:成熟设计、热设计、降额设计、裕度设计、集成化设计、简化电路设计、可使用性设计、耐环境设计、机械隔离设计等。 在整机设计时采取了有利的可靠性措施来保证可靠性指标。整机的模块化设计,充分保证了整机可维修性,提高了整机的可靠性。软件可靠性设计也充分借

鉴多项军工产品的软件可靠性技术成果,按照软件工程化设计准则进行软件设计,保证了整机的可靠性指标。 5.2 元器件选型 表1元器件选型表 可靠性模型是一个串联模型。 该器件是可修复产品,寿命服从指数分布,根据可靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比,即 MTBF=1/ pi λ∑ (1) 所用元器件均是通用或固化产品,其质量水平、工作应力及环境条件都相对 固定,其失效率因子等有关可靠性参数可参考《GJB/Z299C-2006电子设备可靠

浴盆曲线相关知识

浴盆曲线主要分为三段,第一段为早夭期(early failure),第二段为稳定期(constant failure),第三段为耗损期(wear out)。当然了对于中文和英文的定义可能会有微小的差异了,大家知道具体含义就好了。另外由于产品的寿命周期内所描述出来的失效曲线和浴盆很象,所以我们大家就成其为浴盆曲线了,无它,哈哈。 现在大家通常的理解就是电子产品在出厂前要经过burn in,这是为了提出有缺陷的产品从而让出货的产品在工厂就度过早夭期,在送达客户手上的时候就是出于稳定期了,而当产品使用到一段时间后由于产品器件的寿命问题会进入到耗损期,这时候的产品失效率会急剧上升,知道产品失效。 事实上我们大家用的比较多的就是前面的早夭期的部分了,这就是为什么很多工厂都会去做burn in 的原因,他们希望能够用这样的方法提高出货产品的质量,从而降低成本。 OK,大家的出发点是好的,但是我不知道大家对于工厂段的burn in测试有多少了解,或者说你是否知道众多的厂商中他们的burn in具体是如何执行的,如果没有那么我先和大家分享一下我所知道的好了。我所知道的是由于现在的产品出货量太大,更多的时候不会全部老化,那么这时候我们的产品质量如何保证呢,我们会做抽检老化,这样如果一批抽检没有问题的话我们会认为这批产品OK,甚至有些公司如果达到一定量的产品连续没有问题的时候会降低抽测的数量,最后到一个很低的标准。不过还存在着一些公司取消老化这样一到工序,他们的理由是没有老化的质量也没有多大差异,如果我们减少这样一个工序可以为公司节约很多,而对质量有没有什么影响(当然了是经过实际数据检验的了),那么我们为什么不取消呢,我所知道的是有些LCD模组厂商就取消了。 好了,问题来了,上面提到的减少抽测数也好,取消老化也好,事实上他们的出发点都偏离的我们以前的让产品在出厂前进入到稳定失效期这样的一个目的,好了,既然出发点都变了,我们是否应该从新检讨我们的老化测试呢,是的,我们实在是到了这样一个时间来做检讨了。 如何检讨,首先对于系统厂商我认为没有必要在说老化是为了让产品出货前进入稳定失效期,这样的认知是错了,我们是想了解批量产品的质量,如果有组装或者物料的问题我们希望能够用这样的测试发现。另外由于产品元器件已经有了质量保证了,那么我们默认在入料前就已经进入稳定失效期了,那么对于系统厂商就无需就做老化了啊,好了,您认为是否在理呢,呵呵。 好了我们再说稳定失效期好了,事实上我们产品内容的元器件的寿命有高有低,所以在后面的一段时间的失效率不可能是完全相同的,肯定是越来越高的,您认同不,呵呵,这样一个那个浴盆的质量就不是太好了,应该有点变形,后者底有点不平啦,哈哈。 再说最后的耗损期好了,我想问一个问题了,大家手上的电子产品是不是有很多还没坏的时候就想去换了呢,举个例子好了,大家的手机是不是到有毛病的时候才去换呢,好像很多人都不是的吧,看看功能落后了,外形不好看了,又有新的好看的型号出来了,我们就有了换手机的冲动,而其中的原因又有多少是因为手机真的出毛病要坏了,这就说明现在的产品的寿命已经很长了,一般的用户早就不在意了啊,所以这部分已经不是我们所要关注的重点了。就像你家的台式机一样吧,它一直可以正常工作,就是太慢,我们换了一台把它扔在角度,处理的时候都很郁闷,当初买了那么贵,现在送给别人都怕丢脸啊,哈哈,寿命是足够大家用了啦。

基于浴盆曲线规律的整流装置运行维护策略

第3期2019年3月 中国氯碱 China Chlor-Alkali1 No.3 Mar.,2019 基于浴盆曲线规律的整流装置运行维护策略 巩新祥,王永升 (中国石化股份有限公司齐鲁分公司氯碱厂,山东淄博255411) 摘要:整流装置的失效率与运行时间的关系符合浴盆曲线规律,本文主要论述了如何通过运行维护的有效性,保持和延长整流装置的偶然失效期,更好地发挥整流装置的潜能,在正常生命周期里,可靠稳定地工作。 关键词:整流装置;浴盆曲线;早期失效期;偶然失效期;耗损失效期 中图分类号:TM461文献标识码:A文章编号:1009-1785(2019)03-0001-03 Operation and maintenance strategy of rectifier based on bathtub curve law GONG Xin-xian^,WA NG Yong-s h e n g (Sinopec Qilu Branch Chlor Alkali Plant,Zibo255411 ,China) Abstract:The relationship between the failure rate of rectifier and operation time conforms to the rule of bathtub curve.This paper mainly discusses how to maintain and prolong the accidental failure period of rectifier through the effectiveness of operation and maintenance,so as to better develop the potential of rectifier and work reliably and steadily in the normal life cycle. Key words:rectifier;bathtub curve;early failure period;accidental failure period;loss failure period 设计奠定可靠性,精细制造保证可靠性,用心维护保持和延续可靠性。整流装置安装投运后,即到了用心维护保持和延续可靠性阶段。像大多数设备一生故障率的变化趋势一样,整流装置的失效率与运行时间的关系符合浴盆曲线规律,存在着早期失效期,偶然失效期和耗损失效期3个阶段.其形状如浴盆曲线。依据浴盆曲线的变化趋势、规律,分析其产生的原因.找到保持和延长整流装置的偶然失效期的方法,使整流装置可靠稳定工作U 1浴盆曲线 大多数产品的故障率随时间的变化曲线形似浴盆.故将故障率曲线称为浴盆曲线。产品故障机理虽然不同,但产品的故障率随时间的变化大致可分为3个阶段,故障率曲线图见图1。 (1)早期失效期。在产品投入使用的初期,产品的故障率较高,且存在迅速下降的特征°早期故障

磨损特性曲线2

磨损特性曲线2 机械零件的磨损过程通常经历不同的磨损阶段,直至失效。如图给出典型的磨损特性曲线(浴盆曲线): 图磨损特性曲线 图中的纵坐标表示单位时间的磨损量,称磨损率。通常在磨合期内,磨损率比较大,并是递降的。然后进入一个较长时间的稳定期,磨损率较小并保持不变。直至某一点,斜率陡升,这预兆着磨损急剧增大,失效即将发生。对于一些磨损过程,例如滚动轴承或齿轮中发生的表面疲劳磨损,开始时磨损率可能为零,当工作时间达到一定数值后,点蚀开始出现并迅速扩展,磨损率迅速上升,很快发展为大面积剥落和完全失效。 磨损阶段的描述: 1.磨合阶段(I阶段) 又称跑合阶段。新的摩擦副表面具有一定的表面粗糙度。在载荷作用下,由于实际接触面积较小,故接触应力很大。因此,在运行初期,表面的塑性变形与磨损的速度较快。随着磨合的进行,摩擦表面粗糙峰逐渐磨平,实际接触面积逐渐增大,表面应力减小,磨损减缓。 一个崭新的,即加工后未经摩擦的固体表面总具有一定的表面粗糙度和比较尖锐的微凸体尖峰,实际上两个表面之间通过微凸体进入真实接触的面积是很小的。在这些接触着的微凸体之间会产生很大单位面积接触压力,乃至超过材料的屈服强度,并造成微凸体材料的迁移,以及接触面之间的变形在局部微区产生很

高的温度,致使接触面发生熔焊,随即又由于表面之间的相对运动而被撕裂。同时微凸体在相对运动过程中也很容易发生碰撞、折断、划伤。因此在磨合阶段,摩擦副表面的磨损量迅速增加,并达到较高的磨损率。 另一方面由于加工和装配等工况原因,使接触表面之间的间隙不均匀,从而难以形成稳定的油膜,这时的润滑状态处于一种从边界润滑到混合润滑的过度;随着磨合阶段的结束,微凸体不断被磨平,促使它们之间的接触面积不断增大,而单位面积的接触压力随之减小,同时通过一定的磨损之后,摩擦副的间隙趋于均匀,油膜得以建立,即进一步向完全流体动力润滑过度;于是磨损率也随之减小,并向稳定磨损阶段过度。 磨合阶段的轻微磨损为正常运行、稳定运转创造条件。通过选择合理的磨合规程、采用适当的摩擦副材料及合理的加工工艺、正确地装配与调整,使用含有活性添加剂的润滑油等措施能够缩短磨合期。上述磨合阶段最好受到监控,以免造成过度的磨损或磨合不够的情况产生。 2.稳定磨损阶段(II阶段) 经过磨合,摩擦表面发生加工硬化,微观几何形状改变,建立了弹塑性接触条件。这一阶段磨损趋于稳定、缓慢,工作时间可以延续很长。它的特点是磨损量与时间成正比增加,间隙缓慢增大。 稳定磨损阶段此时磨损量趋于平缓地增加,而磨损率则由高过度到低,并维持在一个比较稳定的水平上,表明零件摩擦副表面之间已形成较为稳定的油膜,在润滑油充裕的工况下处于一种流体动力润滑状态。流体动力油膜的存在不仅在很大程度上避免了微凸体尖峰受力为大部分表面处于一种比较均匀的受力状态。这对于减小磨损是极为有利的。特别是当油膜厚度大大超过两个接触表面的粗糙度时,摩擦副处于完全流体动力润滑状态;这时微凸体之间几乎不接触,摩擦表面依靠油膜传递压力,故磨损量保持在一个非常低的水平上。稳定磨损阶段是机器设备的正常工作阶段,稳定磨损阶段的长短与机器的工况有关,也与磨合阶段的磨合质量有关。这是因为机器在启动或停止的过程中,也就是摩擦副流体动力油膜建立或消除的过程,其润滑状态也就从边界—混合—完全流体的

设备管理浴盆曲线

【TPM设备管理浴盆曲线 故障随时间变化规律呈不同的分布类型,依据其分布类型来估计设备可靠性参数,采取合理 的监测方法和维修方针。 1 典型故障曲线 由许多不同零部件组成的复杂系统、设备,其在整个使用寿命周期内的故障率变化情况如图所示。 Infant Steady Weiir-Out Failure Rale 由于其图形很像一个浴盆,通常称为浴盆曲线。该曲线是设备在运行寿命时间内, 故障发展的规律,表现了故障率变化的三个阶段。 第一阶段为初始故障期,也称为早期故障期。它是指新设备(或大修好的设备)的安装调试过程至移交生产试用阶段。 由于设计、制造中的缺陷,零部件加工质量以及操作工人尚未全部熟练掌握等原 因,致使这一阶段故障较多,问题充分暴露。随着调试、排除故障的进行,设备运转逐渐

正常,故障发生率逐步下降。 第二阶段是偶发故障期。这时设备各运动件已进入正常磨损阶段,操作工人已逐步掌握了设备的性能、原理和调整的特点,故障明显减少,设备进入正常运行阶段。 在这一阶段所发生的故障,一般是由于设备维护不当、使用不当、工作条件(负荷、温度、环境等)劣化等原因,或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。 第三阶段是劣化故障期,也称耗损故障期。设备随着使用时间延长,各部分机件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效,致使设备故障增多,生产效能下降,为排除故障所需时间和排除故障的难度都逐渐增加,维修费用上升。 这时应采取不同形式的检修、或进行技术改造,才能恢复生产效能。如果继续使用,就可能造成事故。 以上三个阶段对应故障分布的三种基本类型,即初期为故障递减型,偶发期为故障恒定型,耗损期为故障递增型。 三个阶段里发生的故障,凡因磨损发生的故障,称为有规律性故障。因此三个阶段对应的磨损量,也可分为磨合磨损期、缓慢磨损期和快速磨损期。 2复杂设备的故障模型

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