以往的發展史證明摩擦學的誕生不僅僅是創造新的名詞術語問題,它標志著在理論和實踐上的飛躍,表明了對摩擦、磨損和潤滑這三個 古老而又現實的自然和工程現象開始采用了系統研究和應用的思維方法。
在處理工業 摩擦學問題的時候,摩擦副不再是一個獨立的事物,而是一個復雜的摩擦系統 組成單元。圖1是這個摩擦學系統的示意圖。
對一個運行中的摩擦學系統進行評價,傳統的、直接的辦法就是解體摩擦副,然后對相對運動的工作表面進行直觀的宏觀或微觀檢測。在工業應用場合下,這種檢測方法存在相當大的不適用性。它不但會給連續化的工業生 產帶來因停機而造成的巨大經濟損失,而且還可能因破壞了摩擦副原已經充分磨合的良好狀態而造成人為的隱患。對于那些特定的、需要連續觀測磨損全過程的科學試驗,采用拆檢試樣的方法也無法完成。與“檢測”的含義明顯不同, “監測”則是在不解體的前提下,利用摩擦副傳遞出來的各種信息“監視”和 “推測”其工作狀態。
美國宇航局(NASA)在20世 紀60年代發起成立了第一個國際性機械故障診斷專業學會——機械故障預防組織,經過多年的交流、總結,這個組織把常規的機械狀態監測和故障診斷技術劃分為三大技術領域,即參數監測、 振動監測和油液監測。
在以上這三大監測技術中”相對而言,油液監測技術的歷史較為短暫。
油液監測主要利用圖1中摩擦副單元中的潤滑(工作)介質和磨損產物信息源, 雖然這兩部分被封閉在摩擦副之中,但可以借助油液的流動性以及磨損產物在其中的懸浮性加以采集。油液既作為本體又作為載體攜帶出它自身的和摩擦副工作表面的大量信息,為油液監測提供了條件。
振動監測無論從其理論基礎還是實踐經驗上,都更顯豐滿而被廣為熟知和釆用。用系統工程的觀點去分析它們油液和振動監測的異同,就會更多地發現它們存在著彼此緊密的相關性,二者在摩擦學系統中得到統一,摩擦副的相對運動是產生機械振動的一個內部原因,而振動則是摩擦副工作狀態的一種外部表現。綜合運用油液和振動監測方法開展設備診斷工程的科研和生產應用工作不僅是因其有效性而可行,而更是有著理論上的必然。
當然,油液監測和振動監測畢竟是針對不同信息的兩個不同的技術途徑。 認識它們的不同,將更利于發揮它們互補的優勢,取得更佳的效果。下表是有關兩者監測項目上的比較。
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油液監測 |
振動監測 |
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樣本采集 |
油液,無需改動設備 |
傳感器,大多需改動設備 |
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監測方式 |
離線為主,在線尚在開發和試用中 |
離線、在線均較成熟 |
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監測方法 |
標椎計量,趨勢分析,磨粒圖譜等 |
時域、頻域等信號分析,標準特征譜 |
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監測內容 |
磨損異常,潤滑系統污染等 |
機械旋轉失衡,配合超限,結構失穩,磨損 異常等 |
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特長設備 |
旋轉、往復機械 |
往復機械難度較大 |
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特長工況 |
可以解決低速重載機械設備監測問 題 |
低頻信號難度較大 |
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