机器设备评估专项教程(共49页).ppt

1、第三章 机器设备评估第一节 鉴定与描述第一局部设备技术鉴定理论根底一、概述一机器设备的贬值实体性贬值、功能性贬值、经济性贬值二设备损伤的原因 磨损、疲劳、腐蚀、蠕变、冲击、温度、日照、辐射、霉蚀等。三设备的失效 零部件或机器在使用过程中，由于损伤作用而丧失其规定的功能，无法继续使用的现象称为失效。一.概述三设备的失效形式：断裂、变形过大、零件配合间隙过大、外表粗糙、泄漏、松弛、粘合、性能变差、异常振东。二、磨损一磨损的过程及规律1.过程二、磨损2.磨损规律1初期磨损阶段宏观和微观几何行状明显变化；调试和初期使用2正常磨损阶段磨损稳定，随时间均匀增加3急剧磨损阶段已达使用寿命，继续使用磨损加剧二

2、、磨损二磨损寿命计算磨损强度间隙；第一阶段结束时的磨损已运行时间实际磨损量；tgStststgtgStgSST0max0max/二、磨损例：某起重机卷筒原始壁厚20mm，现18.5mm，根据起重机卷筒的报废标准，筒壁的最大磨损允许极限是筒壁厚度的20，该起重机已运行4年，估算该卷筒的剩余寿命和磨损率。二、磨损解：1.极限磨损量2.实际磨损量3.磨损强度mmmmS4%2020max年/375. 04/5 . 1/mmtstg2018.5mm1.5Smmmm 二、磨损4.剩余寿命5.磨损率年67. 6375. 0/5 . 14/maxmmmmtgsSTs%5 .374/5 . 1/maxSsm三、

3、疲劳寿命理论及应用一根本概念1.应力。机械零件的材料内任何一点处由于外力作用或不均匀加热或永久变形产生的单位截面积上的内力。2.应变。机械零件的材料内任何一点因外力作用而引起的形状和尺寸的相对改变。3.疲劳及疲劳寿命在应力集中部位萌生裂纹，裂纹在一定条件下扩展，最终突然断裂，这一失效过程称为疲劳破坏。材料在疲劳破坏前所经历的应力循环次数称为疲劳寿命三、疲劳寿命理论及应用三疲劳寿命曲线：S-N曲线 log限极劳疲件条0NN有限寿命区0N0NN 无限寿命区限极劳疲NlogMCNm 循环基数三、疲劳寿命理论及应用三疲劳寿命曲线：S-N曲线公式：式中：m、C为材料常数 应力值 N 应力循环数CNm例：

4、某标准试件， 。试计算在对称循环交变应力 作用下的疲劳寿命。MPa30019,10,70mNMPaMPa260,50021解1高于疲劳极限的交变应力将产生疲劳破坏，对应有限寿命区。那么 ，疲劳循环次数，2应力 ，低于疲劳极限，零件为无限寿命。2579101968310300NCmMPa50015925111001.CNMPa2602三、疲劳寿命理论及应用四疲劳损伤积累理论 线性疲劳损伤积累理论认为每一次循环载荷所产生的疲劳损伤是相互独立的，总损伤是每一次损伤的线性积累。代表：帕姆格伦迈因纳Palmgren-Miner定理四疲劳损伤积累理论帕姆格伦迈因纳Palmgren

5、-Miner定理式中：ni/N代表应力 的循环数在载荷谱的总循环中所占的比例；Ni是对应 的循环次数。NnNNii11ii例：某零件的载荷谱中，有三种交变载荷，对应的应力幅分别为 ，其出现的频度分别为10、60、30，如果已查到对应于三个应力到达疲劳破坏的循环次数分别为103、104和106，试计算该零件在上述载荷谱作用下到达疲劳破坏的循环次数。解：根据迈因纳定理：123, 364310135. 6%30101%60101%10101111NnNNii四、损伤零件寿命估算一根本理论断裂力学理论认为：零件的缺陷在循环载荷作用下会逐步扩大，到临界尺寸时会发生断裂破坏。疲劳断裂四个阶段：成核 ；微观

6、裂纹扩展 ；宏观裂纹扩展阶段1mm到临界尺寸；断裂mm121010341010 mm四、损伤零件寿命估算二Paris定理da/dNAKn式中： K应力强度因子幅度； A、n材料常数 a裂纹尺寸 N载荷循环次数四、损伤零件寿命估算三损伤零件疲劳寿命估算a0 初始断裂尺寸ac 临界断裂尺寸01canaNdaAK三损伤零件疲劳寿命估算例：某机器轴上存在外表裂纹，初始尺寸 ，与裂 纹 平 面 垂 直 的 应 力 ，在裂纹扩展的半经验公式中： 假设临界裂纹尺寸 ，且每天平均出现20次应 力 循 环 ， 该 轴 的 剩 余 寿 命 为 多 少 年 ？mma30MPa3001510A4nmmac38. 9a

7、k66. 0ndaAKdN 三损伤零件疲劳寿命估算解：根据Paris公式可得：da/dNAKn对上式两边积分，求剩余寿命 14946次尚可用年限14946/20*3652.05年daadacKANaan38.932241530066.010101四、损伤零件寿命估算四影响裂纹扩展的因素应力强度因子幅度K。应力循环特征。加载频率。温度。深埋；外表五、高温蠕变寿命估算一蠕变金属材料、机械零件、构件在长时间恒高温和恒应力的作用下发生缓慢塑性变形的现象称为蠕变。普通钢材3500C以下不会发生蠕变。五、高温蠕变寿命估算二蠕变曲线0ptABCFt与时间相关的蠕变量初应变值p0五、高温蠕变寿命估算三蠕变的三

8、个阶段1.AB段，蠕变减速阶段；2.BC段，蠕变稳定阶段；3.CF段，蠕变加速阶段。颈缩现象五、高温蠕变寿命估算四蠕变方程po初应变值o相关的蠕变量与时间tp第二局部设备诊断技术和状态监测一、设备故障的定义一设备故障定义设备故障指设备或零件丧失了保持其原有功能的能力。区别：失效不可修和故障可修一、设备故障的定义二设备故障迹象1.输出参数变化；2.振动异常；3.声响异常；4.过热现象；5.磨损剩余物激增；6.裂纹扩展。二、设备故障诊断常用方法一振动测量法1.测振传感器：加速度传感器；速度传感器；位移传感器2.异常振动分析方法1总值法2频率法3脉冲测量法二、设备故障诊断常用方法二噪声测量法1.传声

9、器电容传声器；动圈式和压电式传声器2.三种标准绝对、相对和类比二、设备故障诊断常用方法三温度测量法1.能发现的常见故障轴承损坏；流体故障；发热异常；污染物积累；保温材料损坏；电气元件故障；非金属部件故障；机器内部缺陷；裂纹探测2.测温仪表红外探测器；红外测温仪表；红外热像仪二、设备故障诊断常用方法四裂纹的无损探测法1.目视光学仪器法2.渗透探测法3.磁粉探测法4.射线探测法5.超声波探测法6.声发射探测法7.涡流探测法二、设备故障诊断常用方法五磨损的油液污染监测法1.油液光谱分析法2.油液铁谱分析法3.磁塞检测法第三局部 设备的分类与描述一、机器设备的分类 1按国家固定资产分类标准分类。国家技

10、术监督局在1994年1月24日颁发了?固定资产分类标准与代码?(GBT1488594)，根据该标准机器设备分为：(1)通用设备；(2)专用设备；(3)交通运输设备； (4)电气设备； (5)电子及通信设备；(6)仪器仪表、计量标准器具及工具、衡器。该标准中对上述六类设备都列出了详细目录。一、机器设备的分类 2按现行会计制度规定分类。 (1)生产经营用机器设备；(2)非生产经营用机器设备；(3)租出机器设备；(4)未使用机器设备；(5)不需用机器设备；(6)融资租人机器设备。 一、机器设备的分类 3按机器设备的组合程度分类。 (1)单台设备(独立设备)；(2)机组，如柴油发电机组等；(3)成套设

11、备(包括生产线)，由假设干不同设备按生产工艺过程，依次排序联结，形成一个完整或主要生产过程的机器体系，如合成氨成套设备、胶合板生产线等。 一、机器设备的分类 4按机器设备的来源分类。通常可分为自制设备和外购设备两种，外购设备中又有国内购置和国外引进设备之分。 二、设备信息搜集 一资产根本情况信息 1生产厂家或商标； 2标准生产能力； 3规格型号； 4出厂日期； 5技术水平性能； 6设备原始价值及其构成； 7负荷，利用率； 8. 产品、副产品种类及其产量； 9产品生产模式(如季节性生产)和生产流程； 10工程设计单位； 11购建、扩建日期和因故延迟日期，购置合同或工程决算资料； 12原料及其供给来源，中间产品和最终产品的结构； 13燃料和能源消耗，所用人员数量和分类(每个装置配备的人数)； 14控制系统的类别和性能； 15三年到五年的历史运营记录、维修制度(规律型、预防型、或随机型)、维修费用和今后维修预算； 16 日历役龄，有效役龄，设备按目前状况估计的尚可使用年限； 17平安状况、环境保护标准和污染状况，设备不符合标准时能否改进，改进本钱和费用是多少。 18. 其他。二、设备信息搜集二所有权和使用权权属资料三价格资料四资产实存数量资料第四局部 界定评估范围 (一)机器设备和土地，房屋及构筑物 1.附着 在不动