CPV考試輔導機器設備壽命估算講義

本講是機電評估基礎的第十五講 講述教材第7章設備壽命估算,主要內容包括:機器設備的壽命、磨損壽命、疲勞壽命理論及套用、損傷零件壽命估算和設備的經濟壽命估算。 

1.了解機器設備自然壽命、技術壽命、經濟壽命的定義及其影響因素。 

2.掌握磨損的基本概念和剩餘磨損壽命的計算。 

3.掌握疲勞損傷的作用機理、在機器設備技術鑑定中的套用及在簡單情況下的疲勞壽命的計算。 

4.掌握損傷零件的壽命估算。 

一、概述(了解機器設備自然壽命、技術壽命、經濟壽命的定義及其影響因素) 

機器設備壽命的概念:是設備從使用到淘汰的整個時間過程。 

機器設備的壽命按其性質可分為:自然壽命、經濟壽命、技術壽命。掌握他們的含義。 

1.自然壽命是機器設備從開始使用起,到由於有形磨損的原因造成不能繼續使用為止所經歷的整個時間。 

2.經濟壽命是指設備從投入使用到因繼續使用造成經濟上不合理而退出服務為止所經歷的時間。經濟壽命受有形磨損和無形磨損的共同影響: 

(1)自然壽命後期,設備老化(主要是磨損),維修、能源消耗費用越來越高,依據設備的維持費用所確定的更新周期,即設備的經濟壽命。 

(2)第ⅰ種無形磨損引起更新成本降低,更換新設備比維護舊設備更加合算。 

(3)第ⅱ種無形磨損也直接影響壽命,從效率、能源消耗角度,使用舊設備經濟上不合算 

3.技術壽命是設備從投產到由於新技術的出現使其喪失使用價值而被淘汰為止所經歷的時間。第ⅱ種無形磨損可以縮短技術壽命。 

二、磨損壽命(掌握磨損的基本概念和剩餘磨損壽命的計算) 

(一)、磨損的基本概念 

磨損的主要表現形式為物體尺寸或幾何形狀的改變,表面質量的變化。 

(二)、典型的磨損過程 

1、典型磨損過程:它分為三個階段:初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段。一般了解 

2、 磨損方程、磨損壽命及磨損率 

(1)第ⅰ階段磨損方程。公式7-1 

s = s min + t(s0 - smin)/δt1 
(2)第ⅰ階段磨損方程。公式7-2 

(3)簡化的磨損方程。公式7-3 

3、磨損壽命t = δsmax/ tgα 

材料的抗磨強度越大,tgα越小,零件的工作時間越長。 

4、磨損率 

αm=(s-s0)/(smax-s0) 

要熟練掌握它們的計算公式,並能夠熟練套用。 

(三)、 剩餘磨損壽命的計算 

(1)對新機器或零部件磨損壽命估算,首先要確定磨損強度tgα和最大磨損極限δsmax。 

總的磨損壽命:t=(smax-s0)/ tgα=δsmax/ tgα 

(2)對在用機器設備的磨損強度可根據歷史數據估算,首先確定實際磨損量δs、已運行時間δt,得出tgα=δs/δt,然後計算剩餘磨損壽命ts。 

ts=(δsmax-δs)/tgα 

(3)例題1(新增) 

(4)例2:計算某起重機捲筒剩餘磨損壽命和磨損率。已知:原始壁厚20mm,現在壁厚18.5mm,最大磨損允許極限是原筒壁厚度的20%,起重機已運行4年。