機電一體化系統故障的特點與可靠性研究

王宇

摘 要：機電一體化技術有效結合了現代多領域的最新技術，在傳統機電技術的基礎上形成了一種全新的技術體系，在現代工業發展中占有著非常重要的地位。目前，隨著人們對機電一體化系統重視程度的提升，其應用范圍愈來愈廣泛。本文闡明了機電一體化系統使用中常見的故障特點，并分析該系統的可靠性，旨在進一步促進機電一體化系統在工業生產中的應用。

關鍵詞：機電一體化；系統故障；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.182

1 機電一體化系統故障分析

機電一體化系統在實際的運行過程中，如果出現了系統中某一臺機械或設備停止運轉或者未按照相關的設定進行工作，那么就可以認為是出現了系統故障。傳統的機電系統中如果設備停止運轉那么通常工作人員就會對設備進行檢修。但是在機電一體化系統中如果出現這種情況，那么也有很大可能是系統電氣部分問題導致的系統故障。比如：機電一體化電氣系統中指令沒發出或者不正確，可能導致設備停止運行；設備檢測環節發現部分設備運行不規范，發出停止運行指令，也會導致設備停止運行。因此，在對機電一體化系統的故障進行分析時，一定要全面綜合考量各種可能的影響因素，從而尋找出最佳的解決方法。一般情況下，依據故障發生的類型，我們將故障劃分成下面幾種：

（1）依據系統故障是否能夠給設備與工件造成損害可以把故障劃分成損壞性故障以及非損壞性故障。這兩種故障類型相比，損壞性故障更為常見。損壞工件甚至在機床出現故障的時候不允許對其進行維修，而假如發現了非損害性故障，就要盡快的查明原因并選擇合理的措施來解除。

（2）依據系統的或然性，能夠把其劃分成偶然性故障以及系統故障。所謂系統故障指的就是在滿足一定條件后所出現的不確定故障；偶然性故障指的是在同一條件下出現的故障。通常來講，對于偶然性故障的原因分析與排除是較為困難的，在實際工作中需要工作人員進行多次的試驗以及分析，才可以最終將故障排除。

（3）依據故障有無報警以及指示，能夠把其劃分成診斷性故障與無指標故障。通常來講，機電一體化系統都設有相當完善的自行診斷程序，改程序運行后能夠對系統中軟硬件設備的運行情況實施有效監控，如果故障發生，那么想過設備會及時進行報警，并在屏幕上顯示故障已經發生。工作人員依據診斷手冊的內容就能夠比較快速的對故障實施判定，并采取措施來進行解決。無指標故障一般是因為系統診斷不完善所造成的，導致該類型故障發生的主要原因就是相關工作人員業務水平較差，無法對系統進行精準操控。

2 機電一體化系統的故障診斷方法

鑒于機電一體化系統的獨特性，在對其開展故障診斷和分析時，工作人員要靈活的轉變工作方法。最為重要的是，要對機電一體化系統展開較為深入的了解，熟悉每一個模塊的功能和作用，在嚴格按照各個部分功能的結合形式中，對故障可能出現的形式以及影響程度進行分析。如果有必要，就還需要進一步對故障實施診斷和分析，依據故障出現的現象，分析其和系統之間的聯系性，最終尋找出故障發生的根本原因。另外，工作人員在對系統進行診斷時，還需要注意下面幾個關鍵點：（1）先機后電.一般來講，機械設備故障更具直觀性，通常都能夠直接使用肉眼觀察到。例如，設備變形、工件斷裂等都能夠直接由工作人員判斷出來。（2）先外后內。從執行元件到控制元件再到驅動元件需要進行檢查，將故障的源頭進行查找。（3）先干后葉。先對主干設備和零部件展開分析，然后對支路構件展開分析，尤其是系統中的零部件接口處一定要仔細檢查。

3 機電一體化設備可靠性分析與措施

機電一體化設備的可靠性對其運用和發展具有著非常重要的影響，只有具有了優良的可靠性能，機電一體化設備才能夠正常運轉。相比于傳統的機電系統，機電一體化系統擁有著更多的組成部分，因此其復雜性也就更高，這就使得很多因素都能夠對機電一體化系統的可靠性產生影響。所以，對于機電一體化系統可靠性影響因素進行分析就顯得非常有必要。通常情況下，對機電一體化設備可靠性造成影響的因素有：

（1）元器件失效。元器件是機電一體化設備的基本組成部分，按照概率運算的原則，如果系統中每一個元器件的可靠性都非常高，那么系統整體的可靠性就強；反之，系統的可靠性就弱。因此，在機電一體化系統的建設中要盡可能的選擇失效率較低的元器件。（2）元器件組裝以及聯接。機電一體化系統中的元器件數量和種類都非常多，這些元器件靠著不同的組裝和連接方式構成了一個整體，假如元器件之間的插接件可靠性不足，那么就會影響不同元器件之間的信號傳輸，進而影響整個系統的穩定性。

3.1 機電一體化設備可靠性分析

機電一體化設備擁有一定程度的自動化能力，因此其構成非常復雜，并且在不同的系統之中具備的要求也是不同的，其中部分系統將各種電力或者電力器件進行了集中。所以，實際生產對于機電一體化系統的可靠性要求是非常高的。通常情況下機電一體化設備的主系統所具備的可靠性是比較復雜的，與外界環境、工作條件、運轉狀況有著非常密切的聯系。因此，從根本上保證整個機器所具備的可靠性時，需要在對當時的情況進行綜合分析，還要避免機器出現超負荷使用。與此同時，需要及時對機器的薄弱環節進行檢修，從根本上保證機器的穩定性，使其能夠在相應的條件下提高配置。

3.2 提高機電一體化設備可靠性的對策

如果想要提升機電一體化系統的可靠性，就必須用到以下兩種方法。（1）在系統構建時選用高質量、性能優良的設備元件，在發現系統發生設備故障后，要立刻使系統停止轉動。（2）二是需采取運用容錯技術，對機器中的主要部位進行處理，使其能夠成為一種比較可靠的系統，將機器的可靠性進行提高。

4 結語

機電一體化技術對于我國現代工業發展具有著非常重要的作用，并且隨著我國機電一體化系統更加廣泛的應用，人們其整體的可靠性要求愈來愈高。因此，對機電一體化系統故障的特點與可靠性分析時非常有必要的。

參考文獻：

[1]施曉東，陳仁興.機電一體化設備的故障維修特點及可靠性分析[J].現代經濟信息，2013（08）：189+191.

[2]于杰.機電一體化設備的故障維修特點以及可靠性[J].江西建材，2015（04）：298.

[3]劉雅平.機電一體化設備故障特點及診斷[J].山西冶金，2015（06）

：97，99.

[4]張海軍.機電一體化系統故障診斷專家系統研究[J].網絡安全技術與應用，2014（08）：130-131.