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1、会计学1工程机械使用过程中技术工程机械使用过程中技术一牵引性能和燃料经济性一牵引性能和燃料经济性 n n 机械依靠其行走机构与地面的相互作用所发挥的牵引力来完成作业过程(例如铲掘土方)的能力,称为机械的牵引性能牵引牵引性能反映了工性能反映了工程机械在牵引程机械在牵引工况下的工作工况下的工作能力,能力,是工程机械最基本的使用性能第1页/共65页牵引性能和燃料经济性牵引性能和燃料经济性 n n 机械的燃料经济性表示机械在完成作业过程中单位工作量消耗燃料的多寡。n n 牵引性能和燃牵引性能和燃料经济性通常用机料经济性通常用机器的牵引特性和牵器的牵引特性和牵引特性上的一系列引特性上的一系列特征性数值特
2、征性数值(例如例如最大牵引功率,额最大牵引功率,额定牵引力,最大牵定牵引力,最大牵引效率,最低比油引效率,最低比油耗耗等等)作为评价的作为评价的指标。指标。第2页/共65页二、作业性能二、作业性能n n工程机械的作业性能是它在单位时间内完成作业量的能力作业性能的主要指标是机器的生产率,亦即在单位时间内所完成的作业量,例如每小时完成的土方量(立方小时)。第3页/共65页三通过三通过性性n n 通过性表示了机械在越野条件下,例如在松软潮湿的土地上,泥泞的雨天,积雪、沼泽地带,以及在坡道和多障碍物的地段上的通过能力(运动和工作的能力)工程机械的通过性通常可以用以下一些指标来评价:n n1最小离地间隙
3、n n最小离地间隙是机器下部轮廓的最低点离支承面的距离,它反映了工程机械在多障碍物地段行驶和作业的能力第4页/共65页通过通过性性n n2 2最大爬坡角最大爬坡角最大爬坡角最大爬坡角n n它反映了工程机械的爬坡性能,亦它反映了工程机械的爬坡性能,亦即在坡道上行驶和作业的能力。即在坡道上行驶和作业的能力。n n工程机械的最大爬坡角取决于以下工程机械的最大爬坡角取决于以下几方面的因素:几方面的因素:n n1)由机械稳定性决定的爬坡角,即由机械稳定性决定的爬坡角,即机械在坡道行驶和作业不军发生倾机械在坡道行驶和作业不军发生倾翻和侧滑;翻和侧滑;n n2)由机械最大牵引力决定的爬坡角,由机械最大牵引力
4、决定的爬坡角,即履带与地面能发挥出足够的牵引即履带与地面能发挥出足够的牵引力来克服坡道阻力;力来克服坡道阻力;n n3)在设计考虑不周的情况下,有时在设计考虑不周的情况下,有时当机械在斜坡上作业时,发动机的当机械在斜坡上作业时,发动机的机油泵会由于曲轴箱的倾侧吸不到机油泵会由于曲轴箱的倾侧吸不到机油,从而破坏了润滑系的正常工机油,从而破坏了润滑系的正常工作,此时机械的最大爬坡角将取决作,此时机械的最大爬坡角将取决于机油泵正常工作所允许的机器倾于机油泵正常工作所允许的机器倾角。角。第5页/共65页通过性通过性通过性通过性n n3.行走机械的平均接地压力行走机械的平均接地压力n n 平均接地压力是
5、机械重量与接地面积之比,它表示了工程机械在软弱土壤上的通过能力。第6页/共65页四、稳定性四、稳定性n n 工程机械的稳定性表示了机械在行驶和作业时不发生倾翻和侧滑的能力,反映了工程机械的爬坡性能和行驶、工作的安全性。n n 工程机械的稳定性可分为静静稳定性稳定性和动稳定性动稳定性两种情况。n n 静稳定性的评价指标是机械的纵向和横向静止坡角以及在静工作阻力作用下支承面压力中心的偏移量。n n 动稳定性则还需考虑在行驶和作业过程中作用在机械上的各种动载荷。机械动稳定性是否良好,应根据各个具体场合下所导出的稳定性判别式来加以衡量。第7页/共65页五速度性五速度性能能n n 速度性能表示机器高速行
6、驶的能力,它是铲土运输机械在运输工况下的主要性能速度性能通常以机器的最高行驶速度和在一定的路面条件下的平均行驶速度作为评价的指标。n n 速度性能还和通过性、转向性能起反映了机械以自身的行走装置迅速地从一个工作地点转移至另一工作地点的能力,称为铲土运输机械的能动性。第8页/共65页六转向性能六转向性能n n 转向性能表示了机器改变行驶方向的能力,它反映了工程机械在地位受到限制的情况下,例如在很深的挖方和很高的填方上转弯和调头的能力转向性能是决定机械机动性的主要因素,通常以最小转弯半径(机械纵向对称平面到回转中心的距离)作为评价的指标。第9页/共65页第二节 工程机械的使用特点n n 作业自然条
7、件:工程施工受自然因素的影响较大,作业自然条件:工程施工受自然因素的影响较大,地形起伏不定,江河或湖泊纵横交错,经过沙漠、地形起伏不定,江河或湖泊纵横交错,经过沙漠、草原或原始森林等特殊的环境和地区。草原或原始森林等特殊的环境和地区。n n 作业自然环境:同时受自然气候和季节的影响,作业自然环境:同时受自然气候和季节的影响,高山严寒,低湿炎热,甚至在施工过程中会遭到山高山严寒,低湿炎热,甚至在施工过程中会遭到山洪、雪崩或塌陷等危险。洪、雪崩或塌陷等危险。n n 工程机械的作业对象:大多为泥土、砂石或其它工程机械的作业对象:大多为泥土、砂石或其它的工程建筑材料,所以其工作装置和行走部分的磨的工程
8、建筑材料,所以其工作装置和行走部分的磨损是相当严重的。机械在沼泽地和盐碱地区施工时损是相当严重的。机械在沼泽地和盐碱地区施工时其机件还要遭受严重的腐蚀。其机件还要遭受严重的腐蚀。一工作环境差一工作环境差第10页/共65页工作环境差n n 有些施工依靠机械本身来创造施工条件;工程有些施工依靠机械本身来创造施工条件;工程现场空气中含有大量的尘埃和砂石,加速机械另件现场空气中含有大量的尘埃和砂石,加速机械另件磨损的磨料磨损的磨料(对发动机和液压系统更加有害对发动机和液压系统更加有害)。n n 隧道和傍山沿溪线路艰巨的工点,现场狭窄、隧道和傍山沿溪线路艰巨的工点,现场狭窄、地形复杂,机械无法正常作业,
9、在每个作业循环中地形复杂,机械无法正常作业,在每个作业循环中的空驶增加,作业时机械转向和迥转频繁,同样会的空驶增加,作业时机械转向和迥转频繁,同样会加速机械的磨损和损坏。加速机械的磨损和损坏。施工现场条件 错综复杂的因素给机械的正常使用和运行带来了许多困难,使机械在生产过程中不能充分发挥其原有的技术蛾能,降低生产率,加速磨损与损坏。第11页/共65页二施工条件复杂n n1机械流动性大,过于分散,很难掌握机械在运行时技术状况的变化及其规律性,无法采取及时合理的技术措施以保证机械经常处于完好的技术状况。n n2机械的预防性保养和计划性修理工作困难,易使机械在运行中故障率增高、磨损加剧 第12页/共
10、65页施工条件复杂n n3由于施工条件较差,机械在生产运行时容易发生事故性的损伤和损坏。n n4机械和设备在施工时流动性较大,转移时须进行拆卸、运送和安装,在这些过程中造成机械损伤。n n5施工现场空气含粉尘量大,机械分散点多,燃润料、工作油液和其它运行材料的供应,运输,管理和贮存比较困难。第13页/共65页三工程机械在施工运行中经常处于大负荷或接近大负荷工三工程机械在施工运行中经常处于大负荷或接近大负荷工况下工作况下工作 1 1 1 1工程机械在施工运行中,工作装置必须克服强大工程机械在施工运行中,工作装置必须克服强大工程机械在施工运行中,工作装置必须克服强大工程机械在施工运行中,工作装置必
11、须克服强大的工作阻力,而土石方机械的这一阻力又因切削厚的工作阻力,而土石方机械的这一阻力又因切削厚的工作阻力,而土石方机械的这一阻力又因切削厚的工作阻力,而土石方机械的这一阻力又因切削厚度的变化,土壤性质的变化和工作现场地质结构的度的变化,土壤性质的变化和工作现场地质结构的度的变化,土壤性质的变化和工作现场地质结构的度的变化,土壤性质的变化和工作现场地质结构的复杂性而变化,引起机械在运行过程中负荷的突然复杂性而变化,引起机械在运行过程中负荷的突然复杂性而变化,引起机械在运行过程中负荷的突然复杂性而变化,引起机械在运行过程中负荷的突然变化,对机械本身产生一种冲击载荷和交变载荷,变化,对机械本身产
12、生一种冲击载荷和交变载荷,变化,对机械本身产生一种冲击载荷和交变载荷,变化,对机械本身产生一种冲击载荷和交变载荷,加速了机械的传动系统、发动机和工作装置等部分加速了机械的传动系统、发动机和工作装置等部分加速了机械的传动系统、发动机和工作装置等部分加速了机械的传动系统、发动机和工作装置等部分技术状况的恶化。技术状况的恶化。技术状况的恶化。技术状况的恶化。n n机械经常处于大负荷工况下工作,机械的另部机械经常处于大负荷工况下工作,机械的另部机械经常处于大负荷工况下工作,机械的另部机械经常处于大负荷工况下工作,机械的另部件和发动机的工作温度高,润滑和冷却条件变差,件和发动机的工作温度高,润滑和冷却条
13、件变差,件和发动机的工作温度高,润滑和冷却条件变差,件和发动机的工作温度高,润滑和冷却条件变差,也同样引起机械技术状况恶化。也同样引起机械技术状况恶化。也同样引起机械技术状况恶化。也同样引起机械技术状况恶化。n n机械过载也是工程机械在运行中经常发生的,机械过载也是工程机械在运行中经常发生的,机械过载也是工程机械在运行中经常发生的,机械过载也是工程机械在运行中经常发生的,虽然许多机械本身结构上都具有防止过载的装置,虽然许多机械本身结构上都具有防止过载的装置,虽然许多机械本身结构上都具有防止过载的装置,虽然许多机械本身结构上都具有防止过载的装置,但是经常的过载都难于免除对机械带来巨大的损害但是经
14、常的过载都难于免除对机械带来巨大的损害但是经常的过载都难于免除对机械带来巨大的损害但是经常的过载都难于免除对机械带来巨大的损害和机械故障。和机械故障。和机械故障。和机械故障。第14页/共65页四、行走部分磨损严重 n n 1.工程机械的行走部分,大多都在施工现场的工作面上运行,没有特定的道路和良好的路面。n n 2.工程机械(尤其是铲土运输类的机械)在作业时其行走部分的附着条件是千变万化的,虽然某些机械行走部分采用了特殊结构(如特殊形状的履带或带滑纹的轮胎),但行走部分的滑转是某些机械在施工作业时经常发生的现象。第15页/共65页行走部分磨损严重 n n 3.工作负荷、工作速度引起行走部分的滑
15、转。n n 行走部分的滑转不但降低了机械的牵引力,更重要的是加速了行走部分(如履带、轮胎)的磨损和损伤。第16页/共65页第三节、机械磨损与技术状况变化的基第三节、机械磨损与技术状况变化的基本规律本规律n n 工程机械在运行过程中,机械内部另件相对运动的表面在载荷的作用下由于摩擦而产生磨损,这种现象称为自然磨损。n n 自然磨损是机械在运行中不可避免的,也是机撼技术状况发生变化的主要原因。n n 机械另件的腐蚀和金属另件的疲劳损坏(特别是筑路机械的工作装置与动力传动系统的另部件),都是引起机械技术状况变化的因素 一、机械的磨损与技术状况变化的关系一、机械的磨损与技术状况变化的关系第17页/共6
16、5页机械的磨损与技术状况变化的关系机械的磨损与技术状况变化的关系n n 工程机械随着使用时间的增长,工程机械随着使用时间的增长,磨损也增加,其技术状况也逐渐恶磨损也增加,其技术状况也逐渐恶化变坏,如动力性能降低,燃、润化变坏,如动力性能降低,燃、润料的消耗增加,各部机件工作的可料的消耗增加,各部机件工作的可靠性变差甚至不断发生机械故障,靠性变差甚至不断发生机械故障,使机械不能投入正常的使用。使机械不能投入正常的使用。第18页/共65页机械的磨损与技术状况变化的关系机械的磨损与技术状况变化的关系n n 机械技术状况的变化主要与机械的磨机械技术状况的变化主要与机械的磨损有关,机械另件的严重磨损和过
17、早的磨损有关,机械另件的严重磨损和过早的磨损是机械技本状况恶化和使用寿命受到影损是机械技本状况恶化和使用寿命受到影响的主要原因。响的主要原因。n n 要做好机械的技术管理工作,合理正要做好机械的技术管理工作,合理正确地使用机械,做好预防保养和计划修理确地使用机械,做好预防保养和计划修理等工作,就必须研究和掌握机械磨损的原等工作,就必须研究和掌握机械磨损的原因,认识磨损的规律。因,认识磨损的规律。第19页/共65页二二机机械械的的磨磨损损规规律律 正常使用情况下,机械的自然磨损是有其规律性,这一规律的基本特性是机械另件表面的磨损随机械运转时间的增长而增加,其变化和发展过程可分三个阶段,如下图所示
18、。机械的磨合阶段,图中的曲线机械的磨合阶段,图中的曲线OB;机械正常运转阶段,图中的线段机械正常运转阶段,图中的线段BC;事故性的损坏阶段图中事故性的损坏阶段图中C点和点和C点以后的线段点以后的线段第20页/共65页机械的磨合阶段曲线机械的磨合阶段曲线机械的磨合阶段曲线机械的磨合阶段曲线OBOB n n经过加工的另件,无论如何精密,其加工表面都留有加工印痕,经过加工的另件,无论如何精密,其加工表面都留有加工印痕,经过加工的另件,无论如何精密,其加工表面都留有加工印痕,经过加工的另件,无论如何精密,其加工表面都留有加工印痕,它们的微观精度甚至很粗糙,所以在机械磨合阶段,零件相对它们的微观精度甚至
19、很粗糙,所以在机械磨合阶段,零件相对它们的微观精度甚至很粗糙,所以在机械磨合阶段,零件相对它们的微观精度甚至很粗糙,所以在机械磨合阶段,零件相对运动配合表面的磨损量比较大,磨损速度也很快,另件相互配运动配合表面的磨损量比较大,磨损速度也很快,另件相互配运动配合表面的磨损量比较大,磨损速度也很快,另件相互配运动配合表面的磨损量比较大,磨损速度也很快,另件相互配合间隙也很快增大。合间隙也很快增大。合间隙也很快增大。合间隙也很快增大。n n新购置的机械或大修竣工的机械在正式使用之前都必须经过磨新购置的机械或大修竣工的机械在正式使用之前都必须经过磨新购置的机械或大修竣工的机械在正式使用之前都必须经过磨
20、新购置的机械或大修竣工的机械在正式使用之前都必须经过磨合期其目的是依据机械在合期其目的是依据机械在合期其目的是依据机械在合期其目的是依据机械在OBOB区间的磨损量和磨损速度的变化区间的磨损量和磨损速度的变化区间的磨损量和磨损速度的变化区间的磨损量和磨损速度的变化规律,采取相应的技术措施,来减轻第一阶段的磨损。规律,采取相应的技术措施,来减轻第一阶段的磨损。规律,采取相应的技术措施,来减轻第一阶段的磨损。规律,采取相应的技术措施,来减轻第一阶段的磨损。n n在此期间应减少机械的初期负荷,加强机械各部的润滑、消除在此期间应减少机械的初期负荷,加强机械各部的润滑、消除在此期间应减少机械的初期负荷,加
21、强机械各部的润滑、消除在此期间应减少机械的初期负荷,加强机械各部的润滑、消除过热并及时排除金属磨削和清洗另件的磨擦表面。过热并及时排除金属磨削和清洗另件的磨擦表面。过热并及时排除金属磨削和清洗另件的磨擦表面。过热并及时排除金属磨削和清洗另件的磨擦表面。第21页/共65页机械正常运转阶段机械正常运转阶段机械正常运转阶段机械正常运转阶段(线段线段线段线段BC)BC)n n 机械的配合件经磨合后,其表面的配合已达到相当的精度,机械的配合件经磨合后,其表面的配合已达到相当的精度,机械的配合件经磨合后,其表面的配合已达到相当的精度,机械的配合件经磨合后,其表面的配合已达到相当的精度,润滑条件也得到改善,
22、磨损量增长缓慢,机械的技术性能得润滑条件也得到改善,磨损量增长缓慢,机械的技术性能得润滑条件也得到改善,磨损量增长缓慢,机械的技术性能得润滑条件也得到改善,磨损量增长缓慢,机械的技术性能得以很好的发挥。所以磨损的第二阶段也是机械正常运转和施以很好的发挥。所以磨损的第二阶段也是机械正常运转和施以很好的发挥。所以磨损的第二阶段也是机械正常运转和施以很好的发挥。所以磨损的第二阶段也是机械正常运转和施工生产中最有利的时期。在此期间合理的使用机械,有计划工生产中最有利的时期。在此期间合理的使用机械,有计划工生产中最有利的时期。在此期间合理的使用机械,有计划工生产中最有利的时期。在此期间合理的使用机械,有
23、计划的对机械进行强制性和预防性的维护保养就能降低磨损量的的对机械进行强制性和预防性的维护保养就能降低磨损量的的对机械进行强制性和预防性的维护保养就能降低磨损量的的对机械进行强制性和预防性的维护保养就能降低磨损量的增长率,延长机械的使用寿命,使机械在施工生产过程中能增长率,延长机械的使用寿命,使机械在施工生产过程中能增长率,延长机械的使用寿命,使机械在施工生产过程中能增长率,延长机械的使用寿命,使机械在施工生产过程中能经常保持良好的技术状况。经常保持良好的技术状况。经常保持良好的技术状况。经常保持良好的技术状况。第22页/共65页事故性的损坏阶段事故性的损坏阶段事故性的损坏阶段事故性的损坏阶段(
24、C(C点和点和点和点和C C点以后点以后点以后点以后)n n 机械另件的磨损量己增长到接机械另件的磨损量己增长到接近或超过近或超过“极限磨损极限磨损”点点C,此时,此时另件的磨损速度急剧增大,另件另件的磨损速度急剧增大,另件的配合间隙超过的配合间隙超过“许可磨损许可磨损”的的范围,冲击负荷增大,润滑条件范围,冲击负荷增大,润滑条件恶化,机械故障经常发生,并导恶化,机械故障经常发生,并导致另件的损坏。机械虽然仍可继致另件的损坏。机械虽然仍可继续运转,但因技术状况的恶化,续运转,但因技术状况的恶化,其技术性能也明显变差,表现在其技术性能也明显变差,表现在下列几方面:下列几方面:n n 生产率明显下
25、降;生产率明显下降;工作性工作性能和工作质量降低到允许限度以能和工作质量降低到允许限度以下;下;燃润料和动力消耗过大;燃润料和动力消耗过大;操纵性能也明显变坏操纵性能也明显变坏 第23页/共65页机械的磨机械的磨损规律损规律n n研究和掌握机械这一阶段磨损研究和掌握机械这一阶段磨损规律的变化,其目的是机械另规律的变化,其目的是机械另件的磨损量在达到件的磨损量在达到“极限磨损极限磨损”点点C之前,就必须对机械各之前,就必须对机械各机构、各系统检查、调整和修机构、各系统检查、调整和修理以恢复机械另件原来的配合理以恢复机械另件原来的配合间隙,使它们的磨损量仍然保间隙,使它们的磨损量仍然保持在第二阶段
26、,以保持机械在持在第二阶段,以保持机械在良好的技术状况下运转良好的技术状况下运转 第24页/共65页机械的磨损规律机械的磨损规律n n 除研究机械在正常的使用条件下另件的磨损规律,我们还必须研究和掌握机械在特殊机械在特殊条件下其另件的磨损规律和变条件下其另件的磨损规律和变化化,如工作温度与磨损的关系、工作温度与磨损的关系、工作负荷和转速与磨损的关系,工作负荷和转速与磨损的关系,机械的操作与磨损的关系,燃机械的操作与磨损的关系,燃润料的品质与磨损的关系润料的品质与磨损的关系等。以便我们全面的、科学的、正确地采取各项技术措施(这些措施是计划性和预防性的),防止机械发生早期磨损 第25页/共65页机
27、械的磨损机械的磨损规律规律n n 机械技术运用,特别是机械技术管理的基本理论就是机械技术运用,特别是机械技术管理的基本理论就是机械技术运用,特别是机械技术管理的基本理论就是机械技术运用,特别是机械技术管理的基本理论就是以机械磨损规律为基础的其原因如下:以机械磨损规律为基础的其原因如下:以机械磨损规律为基础的其原因如下:以机械磨损规律为基础的其原因如下:n n 掌握和运用机械的磨损规律,采取各种相应的技术掌握和运用机械的磨损规律,采取各种相应的技术掌握和运用机械的磨损规律,采取各种相应的技术掌握和运用机械的磨损规律,采取各种相应的技术措施,实现最大限度的减少机械的磨损。措施,实现最大限度的减少机
28、械的磨损。措施,实现最大限度的减少机械的磨损。措施,实现最大限度的减少机械的磨损。n n 磨损规律是制定机械技术管理各项制度的理论依据,磨损规律是制定机械技术管理各项制度的理论依据,磨损规律是制定机械技术管理各项制度的理论依据,磨损规律是制定机械技术管理各项制度的理论依据,例如:机械走合期的规定,规范和内容要求;机械的操作例如:机械走合期的规定,规范和内容要求;机械的操作例如:机械走合期的规定,规范和内容要求;机械的操作例如:机械走合期的规定,规范和内容要求;机械的操作规程和使用规定;机械保养与修理的分类、周期、范围和规程和使用规定;机械保养与修理的分类、周期、范围和规程和使用规定;机械保养与
29、修理的分类、周期、范围和规程和使用规定;机械保养与修理的分类、周期、范围和作业内容,另件的使用极限和机械保养与修理的技术要求;作业内容,另件的使用极限和机械保养与修理的技术要求;作业内容,另件的使用极限和机械保养与修理的技术要求;作业内容,另件的使用极限和机械保养与修理的技术要求;机械另件的分类,供应储备周期和消耗定额等机械另件的分类,供应储备周期和消耗定额等机械另件的分类,供应储备周期和消耗定额等机械另件的分类,供应储备周期和消耗定额等n n 减轻磨损涉及机械技术运用的全过程和各个方面。减轻磨损涉及机械技术运用的全过程和各个方面。减轻磨损涉及机械技术运用的全过程和各个方面。减轻磨损涉及机械技
30、术运用的全过程和各个方面。第26页/共65页第四节第四节 机械的故障规律和理论机械的故障规律和理论n n一、机械的故障规律和理论一、机械的故障规律和理论n n机械在使用过程中随着运转时间的增长,将会发生各种故障,所以说故障是机械技术状况发生变化的具体表现n n机械在施工生产运行过程中引起其技术状况变化的因素很多,其作用和变化过程也是相当复杂的,所以说机械故障和故障规律并不是完全遵循机械磨损规律演变的。第27页/共65页机械的故障规律和理论机械的故障规律和理论n n 工程机械种类繁多、结构各异,工程机械种类繁多、结构各异,其工作环境和使用条件也大不相同,其工作环境和使用条件也大不相同,所以这些机
31、械的磨损规律既有共同所以这些机械的磨损规律既有共同性也有个性。性也有个性。n n 就整台机械而言,其组成机械就整台机械而言,其组成机械的各机构,总成和系统的工作和作的各机构,总成和系统的工作和作用原理也具有各式各样的形式,如用原理也具有各式各样的形式,如发动机气缸和活塞的气体动力学与发动机气缸和活塞的气体动力学与热力学过程,曲柄连杆机构的机械热力学过程,曲柄连杆机构的机械运动过程,蓄电池的电化学过程,运动过程,蓄电池的电化学过程,液压系统的流体力学过程等等。液压系统的流体力学过程等等。n n 组成这些机构、总成和系统的组成这些机构、总成和系统的另部件也不完全是金属制品因此,另部件也不完全是金属
32、制品因此,引起机械各系统内各元件技术状况引起机械各系统内各元件技术状况变化的原因和过程也是有差别的,变化的原因和过程也是有差别的,也并不完全是由机械的磨损引起的,也并不完全是由机械的磨损引起的,例如,疲劳、变形,腐蚀,老化和例如,疲劳、变形,腐蚀,老化和脏污。脏污。第28页/共65页机械的故障规律和理论机械的故障规律和理论n n 机械技术状况变化的过程,机械技术状况变化的过程,是一个逐步积累的过程。是一个逐步积累的过程。n n 在此过程中另件的物理、化在此过程中另件的物理、化学性质逐渐变化,强度学性质逐渐变化,强度(耐磨性耐磨性)逐渐降低。使机械的技术状况由逐渐降低。使机械的技术状况由正常的状
33、态转为异常状态,在这正常的状态转为异常状态,在这个逐渐变化的过程中机械故障也个逐渐变化的过程中机械故障也随之形成和发生随之形成和发生n n 如果该过程加速演变到一定如果该过程加速演变到一定程度就会成为突变而发生机械另程度就会成为突变而发生机械另件的损坏或事故,这种现象是我件的损坏或事故,这种现象是我们力求避免和预防的们力求避免和预防的第29页/共65页机械的故障规律和理论机械的故障规律和理论n n 机械故障的轻重程度(故障的性质)就具体表明了机械技术状况变化的程度。n n 掌握机械故障的规律和研究引起机械故障的各种原因,并利用先进的科学技术手段来测定和诊断引起机械技术状况变化的各种潜在症状,及
34、时有效的采取各项技术措施,恢复和保持机械良好的技术状况,预防故障的产生,是现代机械技术运用的重要研究课题 第30页/共65页机械的故障规律和理论机械的故障规律和理论n n 我国施工企业中,最为突出的问题,就是机械我国施工企业中,最为突出的问题,就是机械我国施工企业中,最为突出的问题,就是机械我国施工企业中,最为突出的问题,就是机械在施工运行中,机械故障率较高,影响施工质量和在施工运行中,机械故障率较高,影响施工质量和在施工运行中,机械故障率较高,影响施工质量和在施工运行中,机械故障率较高,影响施工质量和进程,提高了施工成本。进程,提高了施工成本。进程,提高了施工成本。进程,提高了施工成本。n
35、n 机械机械机械机械“带病带病带病带病”运转,使企业的现有机械和设备运转,使企业的现有机械和设备运转,使企业的现有机械和设备运转,使企业的现有机械和设备在机械化施工生产中不能充分发挥它们的作用在机械化施工生产中不能充分发挥它们的作用在机械化施工生产中不能充分发挥它们的作用在机械化施工生产中不能充分发挥它们的作用n n 大型或先进的设备,由于引进后在技术上不能大型或先进的设备,由于引进后在技术上不能大型或先进的设备,由于引进后在技术上不能大型或先进的设备,由于引进后在技术上不能很快很快很快很快“消化消化消化消化”,机械在施工生产中也不能以合理的,机械在施工生产中也不能以合理的,机械在施工生产中也
36、不能以合理的,机械在施工生产中也不能以合理的使用,机械发生的故障不能迅速,可靠的判定其部使用,机械发生的故障不能迅速,可靠的判定其部使用,机械发生的故障不能迅速,可靠的判定其部使用,机械发生的故障不能迅速,可靠的判定其部位、特点和原因,也就无法使机械故障得到彻底排位、特点和原因,也就无法使机械故障得到彻底排位、特点和原因,也就无法使机械故障得到彻底排位、特点和原因,也就无法使机械故障得到彻底排除,迅速恢复良好的技术状况。除,迅速恢复良好的技术状况。除,迅速恢复良好的技术状况。除,迅速恢复良好的技术状况。第31页/共65页机械的故障规律和理论机械的故障规律和理论n n世界上一些先进的国家是以机械
37、的故障规律作为机械技术状况变化的基本规律,而以故障规律的理论作为机械技术运用和机械管理工作基础的。n n故障规律和理论,包含了磨损规律和理论,而且范围更广泛,更切合实际,从而也更科学。第32页/共65页二、工程机械故障的预防二、工程机械故障的预防n n1.尽量减少有害因素的影响:减少机械杂质的影响;减少温度的影响;减少各种腐蚀作用n n2.保证正常的工作载荷n n3.保证对机械的合理润滑n n4.适时维修n n5)采取正确的技术措施和组织管理措施(防止机械的损伤、变形、腐蚀等,严格机械的日常维护工作,正确的使用和操作各种工程机械,精心维护机械)第33页/共65页 2 25 5 机械在使用过程中
38、技术性能的变化机械在使用过程中技术性能的变化机械在使用过程中技术性能的变化机械在使用过程中技术性能的变化n n一一一一、机械在使用过程中各种技术规范的变化机械在使用过程中各种技术规范的变化机械在使用过程中各种技术规范的变化机械在使用过程中各种技术规范的变化n n1 1、机械另件配合间隙的变化、机械另件配合间隙的变化、机械另件配合间隙的变化、机械另件配合间隙的变化n n 金属另件的自然磨损,使其形状和尺寸发生变化,金属另件的自然磨损,使其形状和尺寸发生变化,金属另件的自然磨损,使其形状和尺寸发生变化,金属另件的自然磨损,使其形状和尺寸发生变化,它们之间的配合间隙增大,当间隙增大到一定程度时,它们
39、之间的配合间隙增大,当间隙增大到一定程度时,它们之间的配合间隙增大,当间隙增大到一定程度时,它们之间的配合间隙增大,当间隙增大到一定程度时,另件所承受的冲击载荷增加,滑润条件被破坏,机械另件所承受的冲击载荷增加,滑润条件被破坏,机械另件所承受的冲击载荷增加,滑润条件被破坏,机械另件所承受的冲击载荷增加,滑润条件被破坏,机械的磨损将迅速增加,产生各种异常的声响。的磨损将迅速增加,产生各种异常的声响。的磨损将迅速增加,产生各种异常的声响。的磨损将迅速增加,产生各种异常的声响。n n 液压系统中柱塞套筒副、泵、执行元件液压系统中柱塞套筒副、泵、执行元件液压系统中柱塞套筒副、泵、执行元件液压系统中柱塞
40、套筒副、泵、执行元件(如液压缸如液压缸如液压缸如液压缸和液压马达等和液压马达等和液压马达等和液压马达等)阀与阀座等配合间隙或密封件的磨损阀与阀座等配合间隙或密封件的磨损阀与阀座等配合间隙或密封件的磨损阀与阀座等配合间隙或密封件的磨损会增加系统内泄、引起系统工作压力下降,流量不足,会增加系统内泄、引起系统工作压力下降,流量不足,会增加系统内泄、引起系统工作压力下降,流量不足,会增加系统内泄、引起系统工作压力下降,流量不足,使液压系统技术状况恶化使液压系统技术状况恶化使液压系统技术状况恶化使液压系统技术状况恶化(如操纵机构失灵,工作装如操纵机构失灵,工作装如操纵机构失灵,工作装如操纵机构失灵,工作
41、装置的功率减小等置的功率减小等置的功率减小等置的功率减小等)。第34页/共65页2、操纵装置行程的变化、操纵装置行程的变化n n 工程机械除基础车外,机械还设有转向、工程机械除基础车外,机械还设有转向、变速、制动等机构的操纵机构,还必须设变速、制动等机构的操纵机构,还必须设置工作装置的操纵机构,这些机构中某些置工作装置的操纵机构,这些机构中某些另件的磨损、变形都能引起机构行程另件的磨损、变形都能引起机构行程(自由自由行程和工作行程行程和工作行程)的变化使机械操纵性能降的变化使机械操纵性能降低,生产效率下降,更甚者会导致机械发低,生产效率下降,更甚者会导致机械发生事故。生事故。第35页/共65页
42、常接合式离合器分离杠杆端面与分离轴承端面的自由间隙,反映了离合器踏板的自由行程(传动部分无磨损、松旷),若自由行程过大,离合器不能彻底分离;自由行程过小甚至消失,踏板处于原始位置时,离合器不能完全结合第36页/共65页3、工作系统压力的变化、工作系统压力的变化 机械技术状况的变化也会引机械技术状况的变化也会引起各工作系统起各工作系统(发动机润滑系统,发动机润滑系统,液压操纵系统、气压控制系统等液压操纵系统、气压控制系统等等等)工作压力和流量的变化。工作压力和流量的变化。工作压力实质上是反映了系工作压力实质上是反映了系统内传递能量或动力的流体介质统内传递能量或动力的流体介质(如工作油液和压缩空气
43、如工作油液和压缩空气)克服工克服工作阻力或承受载荷的能力。作阻力或承受载荷的能力。第37页/共65页工作系统压力的变化工作系统压力的变化1发动机润滑系统内润滑油压力发动机润滑系统内润滑油压力过低,则说明该系统发生了机械过低,则说明该系统发生了机械故障故障 2液压系统内,密封元件的磨损液压系统内,密封元件的磨损、老化、阀件密封性的破坏,均、老化、阀件密封性的破坏,均会引起工作系统的内泄,使功率会引起工作系统的内泄,使功率降低降低(即流量扭失和压力损失增大即流量扭失和压力损失增大)。而工作压力的变化多为液压系。而工作压力的变化多为液压系统内部元件的磨损、老化和腐蚀统内部元件的磨损、老化和腐蚀或工作
44、油液的变质、脏污、滤清或工作油液的变质、脏污、滤清装置的堵塞,调节压力、流量的装置的堵塞,调节压力、流量的阀件有故障等原因引起的。阀件有故障等原因引起的。3液压系统内部渗透入空气也是液压系统内部渗透入空气也是影响工作压力的常见故障影响工作压力的常见故障 第38页/共65页先导式溢流阀 先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成。先导阀的结构原理与直动式溢流阀相同,但一般采用锥形坐阀式结构。主阀可分为:滑阀式(一级同心)结构、二级同心结构和三级同心结构。图为一级同心溢流阀的工作原理图。第39页/共65页4、工作系统温度的变化、工作系统温度的变化n n 机械在运转时,各种相对运动另件的表面因产机械在运转
45、时,各种相对运动另件的表面因产机械在运转时,各种相对运动另件的表面因产机械在运转时,各种相对运动另件的表面因产生摩擦,流体工作介质在管道内的运动和急剧被压生摩擦,流体工作介质在管道内的运动和急剧被压生摩擦,流体工作介质在管道内的运动和急剧被压生摩擦,流体工作介质在管道内的运动和急剧被压缩,发动机气缸内混合气的燃烧等过程,都会把一缩,发动机气缸内混合气的燃烧等过程,都会把一缩,发动机气缸内混合气的燃烧等过程,都会把一缩,发动机气缸内混合气的燃烧等过程,都会把一部分能量转化为热能,使这些机件、总成在工作时部分能量转化为热能,使这些机件、总成在工作时部分能量转化为热能,使这些机件、总成在工作时部分能
46、量转化为热能,使这些机件、总成在工作时具有一定的温度。在正常状况下,由于机械冷却系具有一定的温度。在正常状况下,由于机械冷却系具有一定的温度。在正常状况下,由于机械冷却系具有一定的温度。在正常状况下,由于机械冷却系统和润滑系统的作用以及另件、总成在材料结构上统和润滑系统的作用以及另件、总成在材料结构上统和润滑系统的作用以及另件、总成在材料结构上统和润滑系统的作用以及另件、总成在材料结构上的合理性的合理性的合理性的合理性(具有良好的通风散热性能具有良好的通风散热性能具有良好的通风散热性能具有良好的通风散热性能),均能可靠的,均能可靠的,均能可靠的,均能可靠的使机械各部的工作温度保持在一定的范围内
47、,使机使机械各部的工作温度保持在一定的范围内,使机使机械各部的工作温度保持在一定的范围内,使机使机械各部的工作温度保持在一定的范围内,使机械正常的运转。械正常的运转。械正常的运转。械正常的运转。n n 如果机械的技术状况发生了变化,某个工作部如果机械的技术状况发生了变化,某个工作部如果机械的技术状况发生了变化,某个工作部如果机械的技术状况发生了变化,某个工作部位的工作温度也会引起变化,因此机械各部分的工位的工作温度也会引起变化,因此机械各部分的工位的工作温度也会引起变化,因此机械各部分的工位的工作温度也会引起变化,因此机械各部分的工作温度也是评定其技术状况的重要数据。作温度也是评定其技术状况的
48、重要数据。作温度也是评定其技术状况的重要数据。作温度也是评定其技术状况的重要数据。n n 温度的升高,使得润滑油的工作性能发生变化,温度的升高,使得润滑油的工作性能发生变化,温度的升高,使得润滑油的工作性能发生变化,温度的升高,使得润滑油的工作性能发生变化,加速零部件的磨损。加速零部件的磨损。加速零部件的磨损。加速零部件的磨损。第40页/共65页5 5机械在运转时产生噪音机械在运转时产生噪音机械在运转时产生噪音机械在运转时产生噪音(异常的声响异常的声响异常的声响异常的声响)和振动和振动和振动和振动n n 机械的噪音和振动,是机械技机械的噪音和振动,是机械技术状况发生变化和产生故障时最为术状况发
49、生变化和产生故障时最为明显的特征,多半是因齿轮,轴承,明显的特征,多半是因齿轮,轴承,键与键槽的严重磨损、配合间隙增键与键槽的严重磨损、配合间隙增大引起的。发动机活塞敲击气缸的大引起的。发动机活塞敲击气缸的声音和曲轴主轴承的敲击声也是此声音和曲轴主轴承的敲击声也是此类原因引起的。液压系统进入空气类原因引起的。液压系统进入空气或发生或发生“气蚀气蚀”现象也会引起噪音现象也会引起噪音和振动和振动n n 有些异常的声响是较为严重的有些异常的声响是较为严重的机械故障引起的,这些故障造成机机械故障引起的,这些故障造成机械另件的损坏,甚至发生机械事故。械另件的损坏,甚至发生机械事故。例如连杆轴承螺栓松脱,
50、滑动轴承例如连杆轴承螺栓松脱,滑动轴承烧损等故障。烧损等故障。n n 液压系统进入空气或发生液压系统进入空气或发生“气蚀气蚀”现象也会引起噪音和振动现象也会引起噪音和振动第41页/共65页6发动机正时发动机正时变化变化n n 发动机的正时,主要指发动机点火正时(汽油机)和供油正时(柴油机)、配气相位等随着机械技术状况变化的现象。发动机正时变化,会引起发动机的动力性能和经济性能降低,使发动机工作粗暴或机温过高,另件的磨损加剧。第42页/共65页气门间隙调整螺钉在短摇臂气门间隙调整螺钉在短摇臂端、推杆一侧,端、推杆一侧,顺时针方向顺时针方向转动调整螺钉转动调整螺钉,摇臂绕摇臂,摇臂绕摇臂轴逆时针方