机械设备运行可靠性评估的发展与思考

机械设备运行可靠性评估的发展与思考

寇相文

甘肃路桥第四公路工程有限责任公司  甘肃兰州   730030

摘要：随着科技的不断进步，机械产品在社会生产生活中的应用越来越广泛。各类的工业装备都在迅速的革新，它正在朝着一个更加先进，更加节能的方向发展。面向世界各大航空、飞机、汽轮等领域的竞争，这也是因为它本身的特性和质量决定的。因此，对可靠性的评估越来越受到人们的关注。从二十世纪开始，欧美各国对机器装备运行可靠度进行了科学评估。本文简要分析了工业装备运行可靠度评定的发展动向，并对其中的缺陷和对策进行了思考。

关键词：机械设备；运行可靠性评估；发展；思考

引言：美国航空航天局已经把机械设备运行可靠性评估作为三项主要技术指标中的一个。从这一点上来说，各国的技术水平与发达国家相比还是有很大差距的，这也是制约我们国家从生产制造大国成为制造强国的重要原因。就拿国内来说，虽然世界上最先进的数控车床已经研制成功，但在使用的时候，它的稳定性还是远远不如国外的。因此，对机械运行可靠度评定的发展动向和思路具有明显的现实价值。机械设备的维护经历几个发展阶段，各个阶段对设备的维修与保养都各有特点。具体来说，设备维护主要经历了四个发展阶段。

一、机械设备可靠度评定的发展动向与缺陷

(一)机械装置使用可靠度评估的发展方向

经过一百年的快速发展，无论是在理论上还是在实际操作中，都积累了大量的实践。在传统的可靠度分析中，以概率统计学和数理统计学为核心的计算工具。在分析的时候，采用大量的数据样本来确定机械装置的故障分配，进而得出具有宏观经济意义的机器运行的可靠性。但是不同的机械设备在不同的工作环境下工作，所造成的损坏程度也不同，也就是说，不同的设备的操作可靠性也不同。在2000年，国际知名的可靠度研究专家、学者，对此进行了深入的研究和分析，指出了现有的可靠度仍停留在五格的传统方法上，以传统的五个格子的概率统计方法来解决问题，西班牙在此基础上，提出了一个新的研究课题，即对复杂的系统进行可靠性分析是一个十分重要的课题。同时，将故障状态监测方法视为机械维修的一种方法。黄洪钟对可靠性的基本原理进行了辩证法的论证，并对它进行了详细的攻击，并指出了二元逻辑假设在实际运用中存在着诸多不合理的地方，以及五格概率模型在实际运用中并不明确。

(二)采用小的样本资料

在进行机器装备使用可靠度评估中遇到的难题，常规的评估手段大多依赖于使用样本资料进行评估。但是在实际应用中，最终确定机器设备可靠度的往往是小的资料样本，在重大的安全性和破坏性的安全事件中，很难应用概率统计的方式来进行统计和分析。此外，在可靠性分析中，采用了基于失效分配的方法，但故障的分配只是一个假设，最终无法对其进行准确的预测。一个机械装置并不是一个单独的部件，而是由多种不同的部件组合而成，这些部件之间存在着非常复杂的联系和连接。而各种部件的故障分配也各有特点，采用故障分配方法进行故障诊断，很难得出准确的结果。机械设备的可靠性评估深受外部环境和设备内部结构的影响，在评估过程中会产生偏差。

二、机械设备运行可靠性评估方法的改进思考

国内外的专家和学者针对现有技术的缺陷提出了很多的改进办法，例如：设计方案的性能衰减路径；动态可靠度的统计分析等方面取得了令人鼓舞的成果，但是这种方法还是有一定的局限性。首先，对原有的五格数理概率模式进行重构，仍然依赖于大量的数据。而许多方法都没有全面地探讨机器的故障机制，也没有利用机器的动态操作信息来进行分析。沈阳理工李常有等人在进行机械设备的可靠性分析时，将力学效应理论引入到整个系统中，并建立了一个力学系统故障的数学模型，并给出了该系统的可靠性评价。目前，国内外有关专家和学者针对现有的有关安全可靠度的基本原理和不足，进行了较为详尽的科学分析，并取得了一些成果。

（一）减少评价对概率分配的依赖度

在目前的可靠性基本原理中，存在着过于依赖于分配的问题，必须从提高可靠性的角度着手。主动选择依赖于概率分配的方法，以降低对资料的依赖程度。通过这些改进，降低了设备的可靠性分析的困难。

（二）选择假设失效路径的方法

机器和装备的可靠度评价受到了来自于周围的环境和设备的影响，在评价时会产生错误。通过假设产品失效路径，可以得到有关衰变路径和故障分配的信息，从而为分析和评价提供了一个很好的依据，从而使整个评价工作更加有效。

（三）提高可靠性评估的实用性和动态性

目前可靠性评估的薄弱环节之一，就是实时评估，常规的评估方法无法实时控制装备的运行状况，造成了对装备的维护、运行和可靠性评估的延迟，缺乏针对性，从而降低了评估的水平。关注设备动态，选择动态的可靠度评价方法，是当前设备可靠度评价的重要内容，但目前仍处于基础阶段，需要通过实际操作和经验的交换，加快设备可靠性评价的进程。上述的改进措施对于提高机器装备的可靠性、提高装置的工作效率具有很强的促进效果，然而，在各项进展之后，也可以看出很多科研和实际操作的缺陷。首先，大部分的可靠性评价系统都是基于概率理论和概率统计学的，在一定程度上都存在着对大规模数据的依赖性，这也是改进后的可靠度评价模型必须考虑的问题。其次，在改进装备的方法和试验中，大部分都没有深入地研究机械装置的故障机制，也没有充分了解和使用这些数据，因此，由于设备的可靠性下降，很难深入了解，从而影响了装备的效率和可靠性。

三、结束语

总体上，国内对机器装备可靠性的认识尚处于起步期，尚有很多问题有待于进一步完善。例如，应当怎样提高机器的工作可靠性，为机器的操作提供必要的技术支持。对于大型机械装置来说，怎样选择最好、最高效的办法来确保机床的正常运转等等。所谓的问题，其实只是机械装置的可靠度的一部分，技术的发展需要从不同的角度去考虑，虽然还存在很多问题，但技术的进步并不是一朝一夕就能完成的。对于主要的机器装备来说，怎样选择最好的办法确保机械设备的运转状况等，以上常说问题实际上都是机械设备运行可靠性的基础，对于主要的机器装备来说，怎样选择最好的办法确保机械设备的运转状况等#以上常说问题实际上都是机械设备运行可靠性研究的冰山一角，对技术的高速发展还应当着眼于好几个视角开展研究，尽管依然面临众多发展困境，可是的技术创新就不是一蹴而就的，应当扎实的走好每一步。

参考文献

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[3]何正嘉,曹宏瑞,訾艳阳,李兵.机械设备运行可靠性评估的发展与思考[J].机械工程学报,2014,50(02):171-186.

寇相文（1994-）男，汉族，甘肃定西人，助理工程师，本科学历，甘肃路桥第四公路工程有限责任公司，研究方向：机械设备