我國軸承壽命強化試驗方興未艾二
2014-07-16
激發試驗(Stimulation Test)又稱環境應力激發試驗,與模擬試驗(Simulation Test)的思路相反,它是用人為的施加環境應力的方法,加速激出并清除產品的潛在缺陷來達到提高可靠性的目的,因此試驗時不僅不求獲得通過,反而要求激出的潛在缺陷越多越好,這一思路雖早為人知,但發展卻比模擬試驗慢得多。
最先從事快速試驗技術國際化這方面工作并稱得上先驅{TodayHot}者的是G.K. Hobbs, K.A. Gray和L.W. Condra等人,他們稱這種試驗為高加速壽命試驗(HALT)和高加速應力篩選(HASS)。前者針對設計,后者針對生產,方法的核心是施加大應力,一步步地加,一次次地排除缺陷,故也叫步進應力法,以此獲得高可靠性。從80年代末至90年代初,相繼在各工業部門推廣使用,無一例外地取得了很大的成功,只是由于商業競爭與軍事工業保密的原因至今仍有許多重大成果未解密發表,連名稱尚未統一。
L. Condra在其系列論文中說,美國生產廠家在80年代認識到質量的重要性,深知市場只接受質高價廉的產品,到90年代又認識到可靠性的重要性,深知市場對產品不僅要求高的開箱率,而且要求在設計壽命期內確保性能良好不變。這是新一輪對可靠性的挑戰,而RET正是滿足這一挑戰的最好方法。
Condra指出按傳統的可靠性定義去應付瞬息萬變的動態市場顯得太被動了,廠家只對用戶的條件(規范)負責,不對產品的使用負責必然導致在市場中的失敗。于是90年代的一種進取性的市場可靠性定義便應時而生。
一種可靠的產品應隨時都能完成用戶需要其完成的任務。這樣一來,廠家便變被動為主動,了解用戶對產品的要求,關注市場的發展,不斷改進更新產品,以上乘的質量可靠性換取不斷擴大的市場占有份額,獲取豐厚的利潤回報,因此可靠性便不再是一種成本負擔,相反可靠性正是商家追求的一種資產、一種財富。
但是,傳統的可靠性試驗既極費錢又極費時,必須要開發一種新的經濟有效的替代法來適應這一需求,這便是RET法。RET技術的理論依據是故障物理學(Physics of failure),把故障或失效當作研究的主要對象,通過發現、研究和根治故障達到提高可靠性的目的。對當今高度復雜的電子或機電產品,要發現潛在故障并非易事,特別是一些“潛伏”極深的或間歇性故障,必須{HotTag}采用強化應力的方法強迫其暴露,實踐證明RET法效果顯著。
我國軸承行業還很少聽說軸承壽命激發試驗,更少有做過軸承壽命激發試驗的。我們在與美國世界級國際大公司交流時,了解了他們用激發試驗技術測試中國軸承壽命指標的情況。隨著中國加入WTO,對外開放的不斷深入,軸承壽命激發試驗技術將大白于中國軸承行業。
軸承壽命強化試驗前景樂觀
誠然,要實施快速軸承壽命試驗,必須要有相應的軸承壽命強化試驗機,沿用傳統的ZS型軸承壽命試驗機“大馬拉小車”式進行RET也能取得某種程度的成功。但是,由于承載能力、結構強度、系統剛性等技術參數所限,快速程度遠不能到位。中國軸承行業最早對軸承壽命強化試驗也心存疑慮,直到上世紀90年代中期,隨著對外開放和交流的深入,德國大眾汽車軸承質量評估強化試驗的引入,這一問題才得以解決。但強化試驗機短缺這一影響快速試驗應用發展的瓶頸依然存在。對這一方面問題的研究仍然比較缺乏。
ABLT型系列軸承壽命強化試驗機是我國自行設計研制,具有完全自主知識產權的新型壽命機,而滾動軸承壽命強化試驗系統技術(A2BLT+F2AST)(Automatic Accelerated Bearing Life Tester & Fast Failure Analysis System Technology)方法研究就是解決這一難題的硬件和軟件總成。在原機械部機械工業發展基金,浙江省自然科學基金資助成果基礎上,杭州軸承試驗研究中心一方面在硬件上研制成功了ABLT-1及ABLT-1A型壽命強化試驗機,進一步開發A2BLT壽命強化試驗機,并使ABLT型壽命試驗機系列化。相繼開發了ABLT-2、ABLT-3、ABLT-4、ABLT-5型壽命強化試驗機。另一方面在軟件上,進一步研究滾動軸承快速失效分析系統技術。包括快速失效診斷技術,快速失效分析技術,快速失效處理技術三大方面。經過十余年的持續改進,從ABLT-1到A2BLT,ABLT系列強化試驗系統技術已日臻完善,并逐步得到國內外軸承公司及其用戶認可,并有100余家軸承大公司及其用戶選購了ABLT系列軸承強化試驗機。
目前,隨著經濟全球化,資源本地化的加劇,國際上軸承制造商及軸承大用戶對提高軸承綜合質量,尤其是提高軸承壽命及其可靠性的需求與日俱增。國際大公司將進一步加大對軸承實施全球采購的力度,軸承壽命快速試驗國際化趨勢將十分明顯。