表面損傷診斷技術

       傳動元件的表面損傷常常需要更換元件,以致造成機台停機與產品品質下降,及公司巨大金額損失,依據美國廠商於2020年的調查,傳動元件表面損傷85 %是過量磨耗、擦損與點蝕造成。磨耗的監控與診斷國際上已有很多得方法,此處不再贅述,以下摩擦、擦損與點蝕三種特徵提供的監控方法。

       圖1說明隨著磨屑的增加,FM4(Fourth Order Figure of Merit)的值亦隨之增加,圖2則是點蝕隨著磨耗與運轉時間增加而增加,亦即說明FM4可以做為監控元件表面點蝕成長的指標。圖3說明摩擦m可以C (V/Vn)k表示,其中為Vn振動速度,C與k為系統常數,如圖3所示其C=0.013,k=0.347,因此由監控Vn值可以預測摩擦係數的變化。圖4可以發現當擦損指數在不同潤滑劑時均在相似數值發生,而在擦損指數中At/An為塑性指數與負荷值的函數,FPI如圖3所示是振動速度、負荷與滑動速度的函數、一般元件的負荷與滑動速度為已知,因此振動速度是擦損的重要參數,可以做為擦損的監控參數與回饋改善方向。 



其中d為振動差異訊號, 為差異訊號的平均值,N為時間序列總個數,M為殘數總紀錄個數。 

圖1 滑脂在不同汙染物的FM4振動訊號圖 


圖3 擦損實驗過程的FPI與摩擦變化 

圖2 滑脂在不同汙染物的磨耗-點蝕面積圖 


圖4 不同潤滑油的擦損指數的變化 

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