機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障特點(diǎn)與故障診斷方法研究

林森

摘? 要：產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中，機(jī)電一體化非常重要，只有加強(qiáng)機(jī)電一體化的維護(hù)和管理，才能夠保證生產(chǎn)制造有條不亂。文章主要對(duì)機(jī)電一體化的故障特點(diǎn)以及原因進(jìn)行分析，并對(duì)故障提出幾條診斷方法，對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入分析，以期全面提高機(jī)電一體化的故障診斷和管理水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;故障特點(diǎn);故障診斷;方法

引言

機(jī)電一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，日常的維護(hù)和管理也具有一定難度。但是機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本，所以生產(chǎn)制造業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的范圍非常廣泛。文章主要對(duì)機(jī)電一體化的故障特點(diǎn)和原因進(jìn)行論述，并對(duì)故障診斷方法進(jìn)行研究。

一、 機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障特點(diǎn)和原因

（一） 機(jī)械磨損

機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)械磨損很容易造成機(jī)電一體化故障。由于機(jī)械系統(tǒng)的裝置上向來是存在誤差的，所以制造的零部件和裝配之間也存在一定誤差，這兩種誤差碰撞在一起，很容易形成機(jī)械磨損，嚴(yán)重情況會(huì)直接導(dǎo)致受力部分的損壞。當(dāng)機(jī)械之間的受力程度不均勻時(shí)，更容易引發(fā)機(jī)械性的磨損。

（二） 電氣線路老化

電氣線路是機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)，機(jī)電一體化中電力系統(tǒng)不可缺少。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，電子元件會(huì)受到電流和電壓的長(zhǎng)期沖擊，氧化和老化現(xiàn)象不可避免。一旦電氣線路出現(xiàn)老化現(xiàn)象，線路的絕緣性能會(huì)明顯降低，一旦遇到比較大的電流或者電壓沖擊時(shí)，各種短路、斷路以及各種線路問題會(huì)接踵而來。

（三）液壓元件密封問題

造成液壓元件的密封性能逐漸降低的原因不是密封件本身質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的問題，也不是使用材料不當(dāng)?shù)膯栴}，主要的問題是機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中壓力和交變載荷會(huì)對(duì)液壓元件造成影響，時(shí)間一長(zhǎng)，就會(huì)誘發(fā)密封性降低的情況。液壓元件的密封性一旦降低，常常會(huì)出現(xiàn)泄漏的狀況，這種狀況的產(chǎn)生很容易讓液壓管道被堵塞，引發(fā)整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的故障[1]。

（四）人為原因

機(jī)電一體化中使用的設(shè)備通常都比較先進(jìn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上結(jié)構(gòu)上非常復(fù)雜，因此對(duì)系統(tǒng)操作人員的要求更加高。操作人員如果缺乏安全意識(shí)操作方法上不夠熟練，很容易讓整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題。

（五）工作環(huán)境的影響

機(jī)電一體化出現(xiàn)故障的原因還有一層原因是工作環(huán)境的影響，工作環(huán)境也引發(fā)機(jī)電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)故障。實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，溫度和灰塵度都會(huì)引起機(jī)電一體化的故障，工作人員對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)保養(yǎng)方面的工作做的不到位，也是誘發(fā)機(jī)電一體化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的一層原因，這種故障的影響之下系統(tǒng)的使用壽命也會(huì)縮短。

二、機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障診斷方法

（一）傳統(tǒng)故障的診斷方法

對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行診治的時(shí)候，傳統(tǒng)的診斷方法和中醫(yī)診斷病情一樣，具有雄厚經(jīng)驗(yàn)的老工作人員可以外部觀察以及聲音上進(jìn)行判斷，對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的進(jìn)行處理，然后診斷設(shè)備中的故障。這種診斷方法一般花費(fèi)不了多大成本，診斷起來也非常簡(jiǎn)單[2]。實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，通常不會(huì)采用傳統(tǒng)的方法，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的診斷方法不能對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，各種誤診現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。由于傳統(tǒng)的診斷方法沒有先進(jìn)的檢測(cè)儀器作為支撐，加上這種診斷方法需要工作人員具備雄厚的診斷經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備需要十分了解。所以在實(shí)際運(yùn)行中，使用傳統(tǒng)診斷方法的概率非常小，一般都是在條件受到限制時(shí)不得已而為之的方法。

（二） 現(xiàn)代故障診斷方法

這種診斷方法主要是依據(jù)現(xiàn)代科技來診斷，通常都會(huì)采用大量的傳感器以及各種儀器來進(jìn)行診斷，這種診斷不但速度非常快，而且效率比較高能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出系統(tǒng)中存在的主要問題?，F(xiàn)代故障診斷方法，主要方法有三種，分別是下面幾種。

1、 專家系統(tǒng)技術(shù)

這種技術(shù)主要是一個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)當(dāng)中聚集快樂很多專家研究出來的專業(yè)知識(shí)，這個(gè)系統(tǒng)里邊先是對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析，然后根據(jù)專業(yè)知識(shí)將故障進(jìn)行分類，并根據(jù)不同類型的故障進(jìn)行分析列出故障診斷的方法。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行診斷，必須構(gòu)建一個(gè)完備的專家知識(shí)庫，對(duì)設(shè)備進(jìn)行一個(gè)提前預(yù)測(cè)，對(duì)未來可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，將分析出來的原理整理到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，一旦機(jī)電一體化出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以打開數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比分析從而達(dá)到診斷的目的。這種診斷可以將設(shè)備進(jìn)行歸類，分成指示故障和無指示故障，前者可以通過查閱相關(guān)技術(shù)知識(shí)進(jìn)行診斷，后者就需要運(yùn)用自身經(jīng)驗(yàn)來判斷對(duì)故障進(jìn)行排查。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)診斷的時(shí)候，可以先將整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢查一遍，然后對(duì)故障的具體部位進(jìn)行鎖定，然后檢查出故障的所在[3]。這種診斷方法雖然需要大量時(shí)間，但是診斷的準(zhǔn)確性卻非常高。

2、 模糊技術(shù)

專家技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以根據(jù)故障的特征數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行診斷，但是系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因是多方面的，很多種情況綜合在一起導(dǎo)致出現(xiàn)的故障專家系統(tǒng)技術(shù)不一定能作出準(zhǔn)確的判斷。這種情況之下，模糊技術(shù)就可以發(fā)揮作用。這種技術(shù)是為多種原因造成機(jī)械故障進(jìn)行診斷的一種方法，診斷的時(shí)候運(yùn)用合理的模糊規(guī)則，對(duì)各種故障原因進(jìn)行分析，將機(jī)電一體化出現(xiàn)原因的狀況分為一級(jí)因素和二級(jí)因素，并將這些因素按照輕重進(jìn)行劃分，然后運(yùn)用一定的推理能力進(jìn)行診斷。這種技術(shù)一般在機(jī)電一體化診斷過程中使用的概率也不高，但是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備中各種潛在的因素進(jìn)行分析，所以機(jī)電一體化診斷技術(shù)中該項(xiàng)技術(shù)還是存在一定的地位。

3、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

設(shè)備的診斷方法中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的比較晚，是最近幾年才推出的一項(xiàng)故障診斷技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主攻神經(jīng)元，通過神經(jīng)元的感知對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)故障的診斷有效性非常高。圣經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，可以穿插其他各種不同的方法，這樣可以讓診斷的方法更加準(zhǔn)確工作效率更加高。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效將故障診斷時(shí)間縮短，讓工作效率全面提高，減少維護(hù)保養(yǎng)方面的成本，能夠保證機(jī)電一體化正常運(yùn)行。

4、 傳感器技術(shù)

機(jī)電一體化故障診斷中還可以利用傳感器技術(shù)來進(jìn)行診斷，這種技術(shù)是對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析后將數(shù)字化統(tǒng)計(jì)到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，然后對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。將處理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，通過數(shù)據(jù)來了解設(shè)備產(chǎn)生故障的原因。這種技術(shù)需要對(duì)計(jì)算機(jī)當(dāng)中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的核查，核查數(shù)據(jù)是否正確。對(duì)計(jì)算機(jī)當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，然后將整理出來的信息數(shù)據(jù)作具體深刻的分析，分析之后再對(duì)照實(shí)際設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)比，通過對(duì)比再確定故障產(chǎn)生的真正原因。

結(jié)語

機(jī)電一體化系統(tǒng)在工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著巨大作用，伴隨社會(huì)的發(fā)展機(jī)械化的升級(jí)，機(jī)電一體化還會(huì)發(fā)揮更大的作用。但同時(shí)也表明，機(jī)電一體化在結(jié)構(gòu)上將會(huì)更加復(fù)雜，整個(gè)故障診斷工作也會(huì)隨之變得更加困難。因此，未來發(fā)展中，要對(duì)機(jī)電一體化作出更加全面的診斷，從診斷過程中不斷吸取經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障診斷方法進(jìn)行不斷完善，讓機(jī)電一體化能夠更加長(zhǎng)期的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王龍.機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障特點(diǎn)與故障診斷方法研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2016.

[2]鄭亮亮.機(jī)電一體化設(shè)備的故障診斷技術(shù)及可靠性分析[J].環(huán)球市場(chǎng)，2016.

[3]鄭凱.關(guān)于機(jī)電一體化設(shè)備的安裝調(diào)試及其故障診斷技術(shù)的應(yīng)用分析[J].環(huán)球市場(chǎng)，2016.