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磨粒分析与铁谱技术概述

作者:   发布日期:2016-7-1   点击数:547

  随着现代化工业的高度发展,如何保障机械设备安全运行、减少故障停机事故、降低维修成本己成为刻不容缓的课题,摆在直接从事生产实践的工程师们和从事相关理论研究的教授们面前。20世纪60年代,由美国宇航局发起,成立了第一个国际性的机械故障诊断专业协会___机械故障预防组织,以研究、交流、总结、开发机械故障诊断技术。经过几届年会的成功举行,这个组织把当时己有的诊断技术划分为热工参数测量、振动监测和油品分析三大领域。时至今日,现代科学技术的飞速发展,特别是计算机技术的广泛应用,己使工程师们手中逐渐拥有了更多的机械故障诊断手段,所涉及技术范围之广远远超出这三个领域字面上的含义。但油分析技术仍以它独特的优势,成为人们更加青睐和倾力发展的有效方法。

  油液分析技术的起源可以追溯到20世纪40年代,为了满足空军机群高可靠性飞行的需要,美国首先将原用于分析液体或固态样品元素组成的光谱技术移植到对机械润滑油中所含微量磨损元素的测定上来。通过测量油中不溶物形式存在的磨损微粒-------磨粒的含量,判断与产生这些磨粒相关摩擦副的工作状态。这种方法在美国空军、铁路以及其后在英国、前苏联铁路的成功运用,使油品分析技术得以肯定,并“约定俗成”赋予这一名词以新的技术内涵。到了20世纪70年代,铁谱技术的问世使油液分析技术如虎添翼。因为自从有了铁谱技术之后,诊断工程师们不但可以获知油中或其他液体工作介质中机械磨损产物是否超限存在和存在总量的多少,而且还可直接观察到它作为一个磨粒群体存在的形式和组成这个群体的每个单体存在的形态。由此,磨粒分析技术应运而生。游弋在成千上万个多姿多彩的磨损微粒微观大千世界之中,去采集丰富的信息和探索机械磨损规律,这种描述可以说是对磨粒分析技术的一种形象的比喻。

  迄今,油液分析技术己经组成一个大的家庭,这其中既包括光谱技术、铁谱技术、颗粒计数技术、红外光谱技术、气相色谱技术等以油液中磨(微)粒为信息载体的分析技术,也包括对诸如粘度、闪点、总酸(碱)值、水分、机械杂质等油液自身理化性能的测试技术等等。我国在这个领域的研究与开发工作近年来己有长足进步。目前不但与西方工业发达国家在技术水平上旗鼓相当,而且令人瞩目地取得工业应用的显著经济效益。油品分析技术己在摩擦学理论界和设备诊断工程界占有重要的一席之地,它在大型机器状态监测中独树一帜的成功应用初步形成了油液监测这一具有交叉专业特点的工程技术范畴。

  然而,与突飞猛进的仪器硬件装备的不断改进相比,作为磨粒分析依据之一的磨粒图谱其研究和开发工作就略显单薄而极不适应它应有的重要地位了。本书试图在总结多年铁谱仪研制和将其应用于铁路内燃机车状态监测所取得的经验之基础上,向读者展示产生于柴油机不同磨损期的典型磨粒、描述其形貌特征、介绍其识别方法、说明其产生机理、对照其相应的机器状态。这些典型磨粒的铁谱照片源自于对229台机车和其他设备的监测,选自1600余个油样的铁谱分析和2500余张显微拍摄。书中还全面系统地介绍了作为磨粒获取和分析手段

  的铁谱技术之基本理论、仪器结构、操作方法和最新发展。众所周知,柴油机是摩擦副种类较多、结构复杂、工况恶劣的热工机械。在高温、高压、高速工况条件下产生的磨粒,既有特殊性又有代表性。可以详陈,以此为主要内容的磨粒图谱对把握磨粒特征和识别方法具有普遍意义。

  应该指出的是:磨粒图谱的编制是一个过程,一个伴随着磨粒分析技术不断发展的过程;一个磨粒典型不断丰富、识别方法不断提高、理论阐述不断深入的过程。这个时间过程为我们开辟了一个进行以下三个方面的相关理论研究、相关技术开发的空间。首先是磨粒分析方法在更多工业领域的应用研究,它在数量和种类上提供更丰富的典型磨粒资源。第二是摩擦学磨损理论的深入研究,它为磨粒生成的机理做出更为科学的解释。第三是计算机图形识别技术的研究,它将为磨粒特征做出理化的描述,甚至带来磨粒识别方法的根本变革。可以预料,在今后相当一段时间内,磨粒分析技术的研究与应用,仍是工业摩擦学和设备诊断工程领域中的前沿课题。人们期望更全面的掌握磨粒图谱资源、更有效地应用磨粒分析技术从而创造更高的经济效益。

  本文摘自杨其明著《磨粒分析――磨粒图谱与铁谱技术》一书部分章节,版权归原作者所有,出于传递更多信息和学习之目的,并不意味亚泰光电赞同其观点或证实其内容真实性,本文内容仅供参考。