机器设备(一)鉴定讲课讲稿.ppt

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1、机器设备(一)鉴定一、概述（一）机器设备的贬值实体性贬值、功能性贬值、经济性贬值（二）设备损伤的原因磨损、疲劳、腐蚀、蠕变、冲击、温度、日照、辐射、霉蚀等。（三）设备的失效零部件或机器在使用过程中，由于损伤作用而丧失其规定的功能，无法继续使用的现象称为失效。一.概述（三）设备的失效形式：断裂、变形过大、零件配合间隙过大、表面粗糙、泄漏、松弛、粘合、性能变差、异常振东。二、磨损（一）磨损的过程及规律1.过程二、磨损2.磨损规律（1）初期磨损阶段宏观和微观几何行状明显变化；调试和初期使用（2）正常磨损阶段磨损稳定，随时间均匀

2、增加（3）急剧磨损阶段已达使用寿命，继续使用磨损加剧二、磨损（二）磨损寿命计算二、磨损例：某起重机卷筒原始壁厚20mm，现18.5mm，根据起重机卷筒的报废标准，筒壁的最大磨损允许极限是筒壁厚度的20％，该起重机已运行4年，估算该卷筒的剩余寿命和磨损率。二、磨损解：1.极限磨损量2.实际磨损量3.磨损强度二、磨损4.剩余寿命5.磨损率三、疲劳寿命理论及应用（一）基本概念1.应力。机械零件的材料内任何一点处由于外力作用或不均匀加热或永久变形产生的单位截面积上的内力。2.应变。机械零件的材料内任何一点因外力作用而引起的形状和

3、尺寸的相对改变。3.疲劳及疲劳寿命在应力集中部位萌生裂纹，裂纹在一定条件下扩展，最终突然断裂，这一失效过程称为疲劳破坏。材料在疲劳破坏前所经历的应力循环次数称为疲劳寿命三、疲劳寿命理论及应用（三）疲劳寿命曲线：S-N曲线循环基数三、疲劳寿命理论及应用（三）疲劳寿命曲线：S-N曲线公式：式中：m、C为材料常数应力值N应力循环数例：某标准试件，已知，。试计算在对称循环交变应力作用下的疲劳寿命。解（1）高于疲劳极限的交变应力将产生疲劳破坏，对应有限寿命区。则，疲劳循环次数，（2）应力，低于疲劳极限，零件为无限寿命。三、疲劳寿命

4、理论及应用（四）疲劳损伤积累理论（线性）疲劳损伤积累理论认为每一次循环载荷所产生的疲劳损伤是相互独立的，总损伤是每一次损伤的线性积累。代表：帕姆格伦—迈因纳（Palmgren-Miner）定理（四）疲劳损伤积累理论帕姆格伦—迈因纳（Palmgren-Miner）定理式中：ni/N代表应力的循环数在载荷谱的总循环中所占的比例；Ni是对应的循环次数。例：某零件的载荷谱中，有三种交变载荷，对应的应力幅分别为，其出现的频度分别为10％、60％、30％，如果已查到对应于三个应力到达疲劳破坏的循环次数分别为103、104和106，试

5、计算该零件在上述载荷谱作用下达到疲劳破坏的循环次数。解：根据迈因纳定理：四、损伤零件寿命估算（一）基本理论断裂力学理论认为：零件的缺陷在循环载荷作用下会逐步扩大，到临界尺寸时会发生断裂破坏。疲劳断裂四个阶段：成核（）；微观裂纹扩展（）；宏观裂纹扩展阶段（1mm到临界尺寸）；断裂四、损伤零件寿命估算（二）Paris定理da/dN＝A（△K）n式中：△K——应力强度因子幅度；A、n——材料常数a——裂纹尺寸N——载荷循环次数四、损伤零件寿命估算（三）损伤零件疲劳寿命估算a0初始断裂尺寸ac临界断裂尺寸（三）损伤零件疲劳寿命估

6、算例：某机器轴上存在表面裂纹，初始尺寸，与裂纹平面垂直的应力，在裂纹扩展的半经验公式中：若临界裂纹尺寸，且每天平均出现20次应力循环，该轴的剩余寿命为多少年？（三）损伤零件疲劳寿命估算解：根据Paris公式可得：da/dN＝A（△K）n对上式两边积分，求剩余寿命＝14946次尚可用年限＝14946/（20*365）＝2.05年四、损伤零件寿命估算（四）影响裂纹扩展的因素应力强度因子幅度△K。应力循环特征。加载频率。温度。（深埋；表面）五、高温蠕变寿命估算（一）蠕变金属材料、机械零件、构件在长时间恒高温和恒应力的作用下发生

7、缓慢塑性变形的现象称为蠕变。普通钢材3500C以下不会发生蠕变。五、高温蠕变寿命估算（二）蠕变曲线五、高温蠕变寿命估算（三）蠕变的三个阶段1.AB段，蠕变减速阶段；2.BC段，蠕变稳定阶段；3.CF段，蠕变加速阶段。颈缩现象五、高温蠕变寿命估算（四）蠕变方程第二部分设备诊断技术和状态监测一、设备故障的定义（一）设备故障定义设备故障指设备或零件丧失了保持其原有功能的能力。区别：失效（不可修）和故障（可修）一、设备故障的定义（二）设备故障迹象1.输出参数变化；2.振动异常；3.声响异常；4.过热现象；5.磨损残余物激增；6.

8、裂纹扩展。二、设备故障诊断常用方法（一）振动测量法1.测振传感器：加速度传感器；速度传感器；位移传感器2.异常振动分析方法1）总值法2）频率法3）脉冲测量法二、设备故障诊断常用方法（二）噪声测量法1.传声器电容传声器；动圈式和压电式传声器2.三种标准绝对、相对和类比二、设备故障诊断常用方法（三）温度测量法1.能发现的