设备故障的存在形式

设备故障的存在形式

企业最关心的是危险性故障、突发性故障、全局性故障（完全故障）、致命故障和严重故障。因为这些故障所造成的后果比较严重，可能危及人身和设备安全，而且有时难以预防。

尤其是突发性故障，在事前没有可以觉察到的征兆。突发性故障产生的原因，是各种不利冈素以及偶然的外界影响共同作用的结果，当作用力超出了设备（零件）所能承受的限度，就会引起突发性故障。

由于具有偶然性，无法预料故障在何时发生，一般无法在使用过程中通过监测手段进行预防，而且故障发生概率与使用时间无关，增加了预防突发性故障的难度。由于突发性故障是多因素引起的，因此应该采用多种手段进行早期诊断。

在生产实际中观察到的故障形式，有的是单一的现象，有的是组合现象。如磨损是一种故障形式，撞击也是一种故障形式，撞击磨损又是一种故障形式，有些故障形式之间有互相增强的影响。以下是常见的、重要的故障形式：

(1) 力和温度引起的弹性变形

在机械构件中，当所施加的工作载荷或工作温度引起的弹性变形大到足以妨碍机械正常执行预定功能时，就会出现弹性变形故障。这种故障包括屈服故障、表面压陷故障、延性破裂故障、脆性断裂故障。

(2) 磨损

磨损主要是机械零件作相对运动的结果，从而引起不希望发生的累积性尺寸改变。磨损不是一种单一的过程，而是许多不同作用单一或复合产生的过程。如通过局部的剪切、犁削、凿削、焊接、撕裂等复合作用，使材料从接触表面上脱落。磨损包括黏附磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、变形磨损、撞击磨损、微动磨损。

(3) 疲劳

疲劳是指由于所施加的变动载荷或变形超过了一定的时间，而使机械零件突然地、灾难性地分裂成两部分或更多部分。故障的发生多由于裂缝的出现和发展，进而突然失效。这种故障包括高循环疲劳故障、低循环疲劳故障、热疲劳故障、表面疲劳故障、撞击疲劳故障、腐蚀疲劳故障、微动疲劳故障。

(4) 腐蚀

腐蚀指由于与环境介质产生化学或电化学反应，使材料产生不合要求的变质，从而使机械零件不能执行预定的功能。腐蚀常常与其他形式的故障形式相互作用。腐蚀故障包括直接化学腐蚀故障、电腐蚀故障、裂隙腐蚀故障、点状腐蚀故障、晶间腐蚀故障、选择性浸析故障、冲刷腐蚀故障、气穴腐蚀故障、氢损伤故障、应力腐蚀故障。

(5) 微动作用

微动作用经常在那些并不要求运动，只是由于振动载荷而受到微小的周期性相对运动的接触面上产生。微动作用所产生的碎屑通常封闭在两个表面之间。由于微动作用引起的失效有微动疲劳失效、微动磨损失效和微动腐蚀失效。

(6)撞击失效

当某一机械构件受到动载荷或突加载荷而引起的局部应力和应变，致使构件某一部分不能完成预定功能而失效。这种失效包括撞击断裂、撞击变形、撞击磨损、撞击微动和撞击疲劳失效。

(7) 热冲击失效

当机械零件中产生的温度梯度很大，以致热应变超过材料的屈服极限或断裂极限时，会出现热冲击失效。

(8) 撕脱失效

当两个滑动表面在载荷、滑动速度、温度、环境和润滑剂的组合作用下，由于表面粗糙峰顶的焊合后又撕裂和严重的塑性变形，以及由于两个表面间金属迁移而引起大片的表面破裂时，便出现撕脱失效。撕脱过程恶性发展的结果是咬死，使两个零件实际上焊合在一起，以致不可能再产生相对运动。

(9)片蚀失效

当某一颗粒自发地从机械零件表面上掉下来，以致妨碍零件的预定功能肘，就出现片蚀失效。在滚动轴承和齿轮轮齿表面可以看到这种现象。

(10) 翘曲失效

当作用载荷的大小和载荷作用点以及机器构件的几何形状构成危险的组合，以致在载荷仅有很小的变化，零件翘曲就大大增加而不能再执行构件的预定功能时，就会产生翘曲失效。

(11) 热松弛失效

当材料由于蠕变过程引起的尺寸变化，使具有预应变或预应力的设备构件产生松弛，直到不能再执行预定功能时，就出现热松弛失效。

(12）蠕变失效

当机械构件中的塑性变形在应力和温度的影响下不断增大，累积的尺寸变化在一定时间后导致构件出现破裂，使机械零件不能正常执行预定功能时，就产生蠕变失效。

设备是工业生产的载体，良好的设备运行取决于设备的运行状况。设备管理员要懂得机械故障产生的各种原因，及时提出预防措施，将故障消灭在萌芽之中。