以往的发展史证明摩擦学的诞生不仅仅是创造新的名词术语问题,它标志着在理论和实践上的飞跃,表明了对摩擦、磨损和润滑这三个 古老而又现实的自然和工程现象开始采用了系统研究和应用的思维方法。
在处理工业 摩擦学问题的时候,摩擦副不再是一个独立的事物,而是一个复杂的摩擦系统 组成单元。图1是这个摩擦学系统的示意图。
对一个运行中的摩擦学系统进行评价,传统的、直接的办法就是解体摩擦副,然后对相对运动的工作表面进行直观的宏观或微观检测。在工业应用场合下,这种检测方法存在相当大的不适用性。它不但会给连续化的工业生 产带来因停机而造成的巨大经济损失,而且还可能因破坏了摩擦副原已经充分磨合的良好状态而造成人为的隐患。对于那些特定的、需要连续观测磨损全过程的科学试验,采用拆检试样的方法也无法完成。与“检测”的含义明显不同, “监测”则是在不解体的前提下,利用摩擦副传递出来的各种信息“监视”和 “推测”其工作状态。
美国宇航局(NASA)在20世 纪60年代发起成立了第一个国际性机械故障诊断专业学会——机械故障预防组织,经过多年的交流、总结,这个组织把常规的机械状态监测和故障诊断技术划分为三大技术领域,即参数监测、 振动监测和油液监测。
在以上这三大监测技术中”相对而言,油液监测技术的历史较为短暂。
油液监测主要利用图1中摩擦副单元中的润滑(工作)介质和磨损产物信息源, 虽然这两部分被封闭在摩擦副之中,但可以借助油液的流动性以及磨损产物在其中的悬浮性加以采集。油液既作为本体又作为载体携带出它自身的和摩擦副工作表面的大量信息,为油液监测提供了条件。
振动监测无论从其理论基础还是实践经验上,都更显丰满而被广为熟知和釆用。用系统工程的观点去分析它们油液和振动监测的异同,就会更多地发现它们存在着彼此紧密的相关性,二者在摩擦学系统中得到统一,摩擦副的相对运动是产生机械振动的一个内部原因,而振动则是摩擦副工作状态的一种外部表现。综合运用油液和振动监测方法开展设备诊断工程的科研和生产应用工作不仅是因其有效性而可行,而更是有着理论上的必然。
当然,油液监测和振动监测毕竟是针对不同信息的两个不同的技术途径。 认识它们的不同,将更利于发挥它们互补的优势,取得更佳的效果。下表是有关两者监测项目上的比较。
油液监测 |
振动监测 |
|
样本采集 |
油液,无需改动设备 |
传感器,大多需改动设备 |
监测方式 |
离线为主,在线尚在开发和试用中 |
离线、在线均较成熟 |
监测方法 |
标椎计量,趋势分析,磨粒图谱等 |
时域、频域等信号分析,标准特征谱 |
监测内容 |
磨损异常,润滑系统污染等 |
机械旋转失衡,配合超限,结构失稳,磨损 异常等 |
特长设备 |
旋转、往复机械 |
往复机械难度较大 |
特长工况 |
可以解决低速重载机械设备监测问 题 |
低频信号难度较大 |
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