機電一體化系統(tǒng)故障的特點與可靠性研究

王宇

摘 要：機電一體化技術(shù)有效結(jié)合了現(xiàn)代多領(lǐng)域的最新技術(shù)，在傳統(tǒng)機電技術(shù)的基礎(chǔ)上形成了一種全新的技術(shù)體系，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中占有著非常重要的地位。目前，隨著人們對機電一體化系統(tǒng)重視程度的提升，其應用范圍愈來愈廣泛。本文闡明了機電一體化系統(tǒng)使用中常見的故障特點，并分析該系統(tǒng)的可靠性，旨在進一步促進機電一體化系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。

關(guān)鍵詞：機電一體化；系統(tǒng)故障；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.182

1 機電一體化系統(tǒng)故障分析

機電一體化系統(tǒng)在實際的運行過程中，如果出現(xiàn)了系統(tǒng)中某一臺機械或設(shè)備停止運轉(zhuǎn)或者未按照相關(guān)的設(shè)定進行工作，那么就可以認為是出現(xiàn)了系統(tǒng)故障。傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)中如果設(shè)備停止運轉(zhuǎn)那么通常工作人員就會對設(shè)備進行檢修。但是在機電一體化系統(tǒng)中如果出現(xiàn)這種情況，那么也有很大可能是系統(tǒng)電氣部分問題導致的系統(tǒng)故障。比如：機電一體化電氣系統(tǒng)中指令沒發(fā)出或者不正確，可能導致設(shè)備停止運行；設(shè)備檢測環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備運行不規(guī)范，發(fā)出停止運行指令，也會導致設(shè)備停止運行。因此，在對機電一體化系統(tǒng)的故障進行分析時，一定要全面綜合考量各種可能的影響因素，從而尋找出最佳的解決方法。一般情況下，依據(jù)故障發(fā)生的類型，我們將故障劃分成下面幾種：

（1）依據(jù)系統(tǒng)故障是否能夠給設(shè)備與工件造成損害可以把故障劃分成損壞性故障以及非損壞性故障。這兩種故障類型相比，損壞性故障更為常見。損壞工件甚至在機床出現(xiàn)故障的時候不允許對其進行維修，而假如發(fā)現(xiàn)了非損害性故障，就要盡快的查明原因并選擇合理的措施來解除。

（2）依據(jù)系統(tǒng)的或然性，能夠把其劃分成偶然性故障以及系統(tǒng)故障。所謂系統(tǒng)故障指的就是在滿足一定條件后所出現(xiàn)的不確定故障；偶然性故障指的是在同一條件下出現(xiàn)的故障。通常來講，對于偶然性故障的原因分析與排除是較為困難的，在實際工作中需要工作人員進行多次的試驗以及分析，才可以最終將故障排除。

（3）依據(jù)故障有無報警以及指示，能夠把其劃分成診斷性故障與無指標故障。通常來講，機電一體化系統(tǒng)都設(shè)有相當完善的自行診斷程序，改程序運行后能夠?qū)ο到y(tǒng)中軟硬件設(shè)備的運行情況實施有效監(jiān)控，如果故障發(fā)生，那么想過設(shè)備會及時進行報警，并在屏幕上顯示故障已經(jīng)發(fā)生。工作人員依據(jù)診斷手冊的內(nèi)容就能夠比較快速的對故障實施判定，并采取措施來進行解決。無指標故障一般是因為系統(tǒng)診斷不完善所造成的，導致該類型故障發(fā)生的主要原因就是相關(guān)工作人員業(yè)務(wù)水平較差，無法對系統(tǒng)進行精準操控。

2 機電一體化系統(tǒng)的故障診斷方法

鑒于機電一體化系統(tǒng)的獨特性，在對其開展故障診斷和分析時，工作人員要靈活的轉(zhuǎn)變工作方法。最為重要的是，要對機電一體化系統(tǒng)展開較為深入的了解，熟悉每一個模塊的功能和作用，在嚴格按照各個部分功能的結(jié)合形式中，對故障可能出現(xiàn)的形式以及影響程度進行分析。如果有必要，就還需要進一步對故障實施診斷和分析，依據(jù)故障出現(xiàn)的現(xiàn)象，分析其和系統(tǒng)之間的聯(lián)系性，最終尋找出故障發(fā)生的根本原因。另外，工作人員在對系統(tǒng)進行診斷時，還需要注意下面幾個關(guān)鍵點：（1）先機后電.一般來講，機械設(shè)備故障更具直觀性，通常都能夠直接使用肉眼觀察到。例如，設(shè)備變形、工件斷裂等都能夠直接由工作人員判斷出來。（2）先外后內(nèi)。從執(zhí)行元件到控制元件再到驅(qū)動元件需要進行檢查，將故障的源頭進行查找。（3）先干后葉。先對主干設(shè)備和零部件展開分析，然后對支路構(gòu)件展開分析，尤其是系統(tǒng)中的零部件接口處一定要仔細檢查。

3 機電一體化設(shè)備可靠性分析與措施

機電一體化設(shè)備的可靠性對其運用和發(fā)展具有著非常重要的影響，只有具有了優(yōu)良的可靠性能，機電一體化設(shè)備才能夠正常運轉(zhuǎn)。相比于傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)擁有著更多的組成部分，因此其復雜性也就更高，這就使得很多因素都能夠?qū)C電一體化系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生影響。所以，對于機電一體化系統(tǒng)可靠性影響因素進行分析就顯得非常有必要。通常情況下，對機電一體化設(shè)備可靠性造成影響的因素有：

（1）元器件失效。元器件是機電一體化設(shè)備的基本組成部分，按照概率運算的原則，如果系統(tǒng)中每一個元器件的可靠性都非常高，那么系統(tǒng)整體的可靠性就強；反之，系統(tǒng)的可靠性就弱。因此，在機電一體化系統(tǒng)的建設(shè)中要盡可能的選擇失效率較低的元器件。（2）元器件組裝以及聯(lián)接。機電一體化系統(tǒng)中的元器件數(shù)量和種類都非常多，這些元器件靠著不同的組裝和連接方式構(gòu)成了一個整體，假如元器件之間的插接件可靠性不足，那么就會影響不同元器件之間的信號傳輸，進而影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.1 機電一體化設(shè)備可靠性分析

機電一體化設(shè)備擁有一定程度的自動化能力，因此其構(gòu)成非常復雜，并且在不同的系統(tǒng)之中具備的要求也是不同的，其中部分系統(tǒng)將各種電力或者電力器件進行了集中。所以，實際生產(chǎn)對于機電一體化系統(tǒng)的可靠性要求是非常高的。通常情況下機電一體化設(shè)備的主系統(tǒng)所具備的可靠性是比較復雜的，與外界環(huán)境、工作條件、運轉(zhuǎn)狀況有著非常密切的聯(lián)系。因此，從根本上保證整個機器所具備的可靠性時，需要在對當時的情況進行綜合分析，還要避免機器出現(xiàn)超負荷使用。與此同時，需要及時對機器的薄弱環(huán)節(jié)進行檢修，從根本上保證機器的穩(wěn)定性，使其能夠在相應的條件下提高配置。

3.2 提高機電一體化設(shè)備可靠性的對策

如果想要提升機電一體化系統(tǒng)的可靠性，就必須用到以下兩種方法。（1）在系統(tǒng)構(gòu)建時選用高質(zhì)量、性能優(yōu)良的設(shè)備元件，在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生設(shè)備故障后，要立刻使系統(tǒng)停止轉(zhuǎn)動。（2）二是需采取運用容錯技術(shù)，對機器中的主要部位進行處理，使其能夠成為一種比較可靠的系統(tǒng)，將機器的可靠性進行提高。

4 結(jié)語

機電一體化技術(shù)對于我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有著非常重要的作用，并且隨著我國機電一體化系統(tǒng)更加廣泛的應用，人們其整體的可靠性要求愈來愈高。因此，對機電一體化系統(tǒng)故障的特點與可靠性分析時非常有必要的。

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