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極上除了繞有主磁極繞組外,還繞有補(bǔ)償繞組,以便抵消轉(zhuǎn)子反應(yīng)磁動勢對氣隙主磁通的影響,改善電動機(jī)的調(diào)速性能;直流主軸電動機(jī)都采用軸向強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻或熱管冷卻,以改善冷卻效果。直流主軸電動機(jī)的基本速度以下為恒轉(zhuǎn)矩范圍,在基本速度以上為恒功率范圍。直流主軸電動機(jī)采用雙域調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速。永磁直流伺服電動機(jī)的定子磁極是一個永磁體,其轉(zhuǎn)子分為普通型和小慣量型兩類。普通型轉(zhuǎn)子永磁直流電動機(jī)和小慣量型轉(zhuǎn)子直流電動機(jī)各有其自己的特點(diǎn)。永磁直流伺服電動機(jī)需用特性曲線和數(shù)據(jù)表描述其性能。用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的永磁直流伺服電動機(jī)主要采用晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速。
12.交流主軸電動機(jī)是經(jīng)過專門設(shè)計(jì)的鼠籠式三相異步電動機(jī)。與直流主軸電動機(jī)相類似,在基本速度以下為恒轉(zhuǎn)矩區(qū),在基本速度以上為恒功率區(qū)。恒功率的速度范圍只有1:3的速度比,當(dāng)速度超過一定值后,功率-速度特性曲線會向下傾斜。交流主軸電動機(jī)廣泛采用矢量控制調(diào)速方法進(jìn)行速度控制。永磁同步交流伺服電動機(jī)的定子與普通感應(yīng)電動機(jī)的定子相似,不過其外表面呈多邊形,且無外殼,轉(zhuǎn)子由多塊永久磁鐵和沖片組成。與直流伺服電動機(jī)一樣,交流伺服電動機(jī)的性能也需用數(shù)據(jù)表和特性曲線來描述。永磁同步交流伺服電動機(jī)可以通過改變電動機(jī)電源頻率來調(diào)速。
13.工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)、驅(qū)動裝置和控制系統(tǒng)三部分組成。工業(yè)機(jī)器人可按坐標(biāo)形式、驅(qū)動方式、控制方式、使用范圍進(jìn)行分類。工業(yè)機(jī)器人有示教編程和語言編程兩種編程方式。工業(yè)機(jī)器人的主要特征參數(shù)包括坐標(biāo)形型式、運(yùn)動自由度、各自由度的動作范圍、各自由度的動作速度、額定負(fù)載和精度等。工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)要求包括外觀和結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備、可靠性和安全性等。
14.柔性制造單元有托盤存儲庫式和機(jī)器人直接搬運(yùn)式兩種結(jié)構(gòu)形式。與加工中心相比,它具有更好的柔性,更高的生產(chǎn)率,可實(shí)現(xiàn)某些零件的多品種、小批量加工。柔性制造系統(tǒng)的基本功能包括自動加工功能(包括檢驗(yàn)、清洗等)、自動搬運(yùn)功能和將以上兩者綜合起來的綜合軟件功能。柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流三個子系統(tǒng)組成。柔性制造系統(tǒng)的柔性體現(xiàn)在隨機(jī)加工能力、容忍故障能力、工作和生產(chǎn)能力的柔性和系統(tǒng)生產(chǎn)納領(lǐng)的柔性生等個方面。
六、其他常見機(jī)器設(shè)備
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本部分內(nèi)容為常見的機(jī)電設(shè)備,資產(chǎn)評估師應(yīng)對這些設(shè)備的有關(guān)知識有一定的了解,通過本部分內(nèi)容的考核,可考察考生對機(jī)電設(shè)備的熟悉情況。
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1.熟悉內(nèi)燃機(jī)的分類、基本術(shù)語及型號的表示方法,了解內(nèi)燃機(jī)工作原理,熟悉內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造。
掌握內(nèi)燃機(jī)主要性能指標(biāo)。熟悉汽油機(jī)與柴油機(jī)的主要區(qū)別。
2.熟悉燃?xì)廨啓C(jī)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及組成部分的功能。
3.熟悉鑄鐵、鑄鋼、有色金屬常用熔煉設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。
4.熟悉金屬壓力加工設(shè)備的分類及型號編制。
5.熟悉鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、水壓機(jī)的構(gòu)造、應(yīng)用及規(guī)格表示方法。
6.了解剪板機(jī)的分類,掌握剪板機(jī)的技術(shù)參數(shù)。
7.熟悉通用壓力機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)形式分類,掌握通用壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。
8.掌握壓力容器的使用工藝條件。掌握壓力容器的主要分類方法。
9.熟悉壓力容器的基本結(jié)構(gòu),了解壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
10.掌握鍋爐的分類。掌握鍋爐的基本參數(shù)。
11.熟悉鍋爐各組成部分的功用及工作過程。
12.熟悉起重機(jī)的分類,熟悉起重機(jī)的專用零部件。
13.掌握起重機(jī)的主要參數(shù),掌握橋式起重機(jī)、流動起重機(jī)的特點(diǎn)及用途。
?。ㄈ┮c(diǎn)說明
1.燃料直接在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒的熱力發(fā)動機(jī)稱為內(nèi)燃機(jī)。
內(nèi)燃機(jī)分類方法有以下幾種:
?。?)按所用燃料分類。
?。?)按工作循環(huán)沖程分類。
?。?)按氣缸數(shù)和排列方式分類。
?。?)按進(jìn)氣方式分類。
?。?)按冷卻方式不同分類。
(6)按著火方式分類。
(7)按可燃混合氣形成的方式分類。
2.內(nèi)燃機(jī)基本名詞術(shù)語主要有:工作循環(huán);上、下止點(diǎn)、活塞行程;氣缸工作容積;氣缸總?cè)莘e;壓縮比;工況。
3.內(nèi)燃機(jī)型號由以下部分組成:
(1)首部為產(chǎn)品特征代號。
(2)中部由缸數(shù)符號、氣缸布置形式符號、沖程數(shù)符號和缸徑符號組成。
?。?)后部為結(jié)構(gòu)特征符號及用途特征符號。
?。?)尾部為區(qū)別符號。
其中,首部和尾部根據(jù)具體情況允許不表示。
4.四沖程內(nèi)燃機(jī)每個工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成。
5.柴油機(jī)增壓是將新鮮空氣在進(jìn)入氣缸之前進(jìn)行壓縮,以提高進(jìn)氣密度,從而達(dá)到提高功率的目的。
6.內(nèi)燃機(jī)主要由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、固定件、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)組成。
7.內(nèi)燃機(jī)性能通常用動力性能和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)表示,主要有輸出扭矩、有效功率、有效燃料消耗率、有效熱效率等。
8.汽油機(jī)與柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)與原理方面有許多相同之處,其主要不同點(diǎn)在于所用燃料、燃料供給方式和燃料點(diǎn)火方式等。
9.燃?xì)廨啓C(jī)具有功率大、重量輕、體積小、振動小、噪聲小、維修方便等優(yōu)點(diǎn),但其熱效率低。
燃?xì)廨啓C(jī)主要由壓氣機(jī)、燃燒室和蝸輪三大部分組成。壓氣機(jī)的作用是完成燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)中的空氣壓縮過程,提高工質(zhì)(氣體)的壓力。壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種基本類型。
蝸輪的作用是將燃?xì)獾臒崮芎蛪毫δ苻D(zhuǎn)換為軸上的機(jī)械功。蝸輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸輪兩類。
燃燒室是將增壓后的空氣同燃料進(jìn)行混合和燃燒,通過燃燒把燃料的化學(xué)能以熱的形式施放出來。燃燒室從總體結(jié)構(gòu)上分為三大類:圓筒式燃燒室、管形燃燒室和環(huán)行燃燒福無雙室。
10.金屬熔煉的目的是要獲得預(yù)定的成分和一定溫度的金屬液,并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物。在熔煉中要提高熔煉設(shè)備的熔化率,降低燃料消耗,以提高經(jīng)濟(jì)效益。
?。?)鑄鐵熔煉設(shè)備主要有沖天爐、反射爐、工頻感應(yīng)爐。
?。?)一般工廠為了生產(chǎn)鑄鋼件,采用電弧爐和感應(yīng)電爐做為鑄鋼熔煉設(shè)備。
?。?)有色金屬熔煉的特點(diǎn)是熔點(diǎn)低、合金元素易于氧化燒損,常用的熔爐有坩堝爐、反射爐、電阻爐等。
11.金屬壓力加工包括鍛造和沖壓兩大類加工方法。
鍛造是利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形,以獲得具有一定機(jī)械性能、形狀和尺寸的鍛件加工方法。
沖壓是壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材、型材等施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件加工方法。
金屬壓力回味工設(shè)備的型號由漢語拼音字母和阿拉件數(shù)字組成。
12.常用的鍛造設(shè)備有以下幾種:
?。?)鍛錘:鍛錘是由重錘下落或強(qiáng)迫高速運(yùn)動產(chǎn)生的動能對坯料做功,使之塑性變形的機(jī)器設(shè)備。它結(jié)構(gòu)簡單,工作靈活,萬能性強(qiáng),使用面廣,易于維修,適用于自由鍛和模鍛,但振動大,較難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。常用鍛錘有空氣和蒸汽-空氣錘。
空氣錘:它是生產(chǎn)小型鍛件的常用設(shè)備,其規(guī)格以空氣錘落下部分的質(zhì)量來表示。
蒸汽-空氣錘:它是生產(chǎn)大、中型鍛件常用的設(shè)備,可分為蒸汽-空氣自由鍛錘和蒸汽-空氣模鍛錘,其規(guī)格以落下部分的質(zhì)量來表示。
?。?)機(jī)械壓力機(jī):機(jī)械壓力機(jī)是用機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動,對坯料進(jìn)行加工的鍛壓設(shè)備。常用的機(jī)械壓力機(jī)有摩擦壓力機(jī)和模鍛曲柄壓力機(jī)。
摩擦壓力機(jī):摩擦壓力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,制造、維修費(fèi)用低,對基礎(chǔ)、廠房建筑要求低,工藝萬能性大。缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低。摩擦壓力機(jī)的規(guī)格用公稱工作壓力來表示。
模鍛曲柄壓力機(jī):模鍛曲柄壓力機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度大,振動小,噪聲小,加工精度高,生產(chǎn)率高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高。模鍛曲柄壓力機(jī)的噸位是用滑塊運(yùn)行到接近下死點(diǎn)時所產(chǎn)生的最大壓力來表示。
?。?)水壓機(jī):水壓機(jī)是以水基液體為工質(zhì)的液壓機(jī)。主要用于大型工件的鍛壓工藝。水壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是工作行程大,沖擊、噪聲小,勞動條件好,環(huán)境污染小。水壓機(jī)的規(guī)格以水壓機(jī)的靜壓力來表示。
13.常用的板料沖壓設(shè)備有剪板機(jī)、剪切沖型機(jī)和通用壓力機(jī)。
(1)剪板機(jī)分類方法有多種,其技術(shù)參數(shù)主要有:可剪板厚??杉舭鍖挕<羟薪嵌?。行程次數(shù)。
?。?)通用壓力機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)形式分為開式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。通用壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有:公稱壓力?;瑝K行程?;瑝K行程次數(shù)。封閉高度。壓力機(jī)工作臺面尺寸及滑塊底面尺寸。
14.壓力容器是一種內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力的密封容器。由于使用條件惡劣,故對其安全性有很高的要求。
壓力容器的使用工藝條件是指壓力、溫度、容積、介質(zhì)等。壓力條件包括:最高工作壓力、設(shè)計(jì)壓力、最大允許工作壓力;溫度條件包括:設(shè)計(jì)溫度、使用溫度、試驗(yàn)溫度;容積條件是指對于圓筒形壓力容器,決定容積大小的關(guān)鍵是直徑與長度,對于球形壓力容器,決定容積大小的關(guān)鍵是直徑;介質(zhì)條件可按易燃程度和毒性程度分類。
壓力容器主要分類方法:
?。?)按使用位置分類:分為固定容器、移動式容器;
?。?)按設(shè)計(jì)壓力分類:分為低壓容器、中壓容器、高壓容器、超高壓容器;
?。?)按作用原理分類:分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器;
?。?)按容器壁厚分類:分為薄壁容器、厚壁容器。
15.壓力容器常見的結(jié)構(gòu)形式有球形和圓筒形;常見的壓力容器的一般由筒體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座等部分組成,壓力容器的結(jié)構(gòu)主要由一個承受一定壓力的殼體及必要的連接、密封件和內(nèi)件構(gòu)成;壓力容器的安全附件可分為三類:監(jiān)控類、保護(hù)類、靜電接地裝置。
壓力容器的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有:《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《壓力容器使用登記管理規(guī)則》、《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)范》、《鋼制壓力容器》。
16.鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能,把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備,提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐,產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。
鍋爐的主要分類:
(1)按用途分類:可分為發(fā)電鍋爐、工業(yè)鍋爐、熱水鍋爐和特種鍋爐;
?。?)按壓力分類:按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界鍋爐六種;
?。?)按結(jié)構(gòu)形式分類:分為火管式和水管式兩種。
鍋爐的基本參數(shù):
?。?)鍋爐容量;
?。?)蒸汽壓力;
?。?)蒸汽溫度;
?。?)給水溫度。
17.鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備組成。鍋爐本體是由鍋和爐兩部分組成。鍋是汽水系統(tǒng),其作用是吸收和發(fā)出熱量。鍋由省煤器、鍋筒、水冷壁、過熱器組成。爐是燃燒系統(tǒng),有關(guān)燃料燃燒的部分,由空氣預(yù)熱器、燃燒器是爐膛、爐墻組成。
18.起重機(jī)械按其功能和構(gòu)造特點(diǎn)可分為輕小型起重設(shè)備、起重機(jī)和升降機(jī)。
起重機(jī)最主要的性能參數(shù):起重量、工作級別,除此之外還有:跨度、軌距等等。
?。?)起重量。起重量是指被起升重物的質(zhì)量,分為額定起重量、最大起重量、總起重理、有效起重量。
?。?)工作級別。工作級別是反映起重機(jī)械總的工作狀況的性能參數(shù),它反映起重量和時間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性,劃分為8級,由起重機(jī)的利用等級和載荷狀態(tài)兩個因素確定。
起重機(jī)械專用零部件有:鋼絲繩、滑輪組、卷筒組、吊鉤組、抓斗、車輪與軌道、制動裝置和安全保護(hù)裝置。
19.典型通用橋式起重機(jī)有:
?。?)吊式橋式起重機(jī):是基本類型,吊具是吊鉤,用途廣泛。
(2)抓斗橋式起重機(jī):用抓斗抓重物,適用于散裝物料的裝卸吊運(yùn)工作。
?。?)電磁橋式起重機(jī):取物是用電磁吸盤,適用于吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的金屬物料。
流動起重機(jī)是一種工作場所經(jīng)常變換,能在帶載或空載情況下沿?zé)o軌路面運(yùn)行,并依靠自重保持穩(wěn)定的臂架型起重機(jī)。典型的流動起重機(jī)有:
?。?)汽車起重機(jī):將起重部分接裝在通用或?qū)S闷嚨妆P上,運(yùn)行速度快,適于長距離迅速轉(zhuǎn)換作業(yè)場所。機(jī)動性好但不能帶載荷行駛,通過性能差,適于有公路通達(dá),流動性大,工作地點(diǎn)分散的作業(yè)場所。
?。?)輪胎起重機(jī):采用專用底盤,其車橋?yàn)閯傂詰覓欤傻踔匦旭?,越野能力?qiáng)。適用于作業(yè)場地較集中的場合。
?。?)全路面起重機(jī):既可高速行駛,又有較強(qiáng)通過崎嶇路面的能力,可吊重行駛。適于流動性大,通行條件差的工地。
?。?)履帶起重機(jī):用履帶和地面接觸,可吊重物行駛,適于松散、泥濘地面作業(yè)。
七、機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理
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機(jī)器設(shè)備的使用時間、使用強(qiáng)度、維修保養(yǎng)、技術(shù)改造等設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理內(nèi)容是確定機(jī)器設(shè)備貶值的主要依據(jù)之一。通過考核本部分內(nèi)容,考察考生對機(jī)器設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理基礎(chǔ)知識的掌握程度。
(二)考試基本要求
1.了解設(shè)備經(jīng)濟(jì)管理的概念及基本內(nèi)容,熟悉設(shè)備管理中使用的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2.掌握設(shè)備壽命周期費(fèi)用的定義。了解研究壽命周期費(fèi)用的目的。
掌握使用壽命周期費(fèi)用法評價(jià)設(shè)備的基本步驟及方法。
3.了解設(shè)備磨損與補(bǔ)償?shù)幕靖拍?,掌握設(shè)備磨損程度的度量。
4.熟悉設(shè)備檢查、維修的基本概念及內(nèi)容,掌握使用、維修過程中的成本核算及經(jīng)濟(jì)分析方法。
5.了解設(shè)備更新的條件和基本方式。
熟悉常用的設(shè)備更新周期的確定方法,熟悉設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析。
6.了解設(shè)備技術(shù)改造的概念。
掌握設(shè)備技術(shù)改造經(jīng)濟(jì)決策中使用的基本方法。
熟悉設(shè)備技術(shù)改造方案的分析方法。
7.了解設(shè)備報(bào)廢的概念及設(shè)備報(bào)廢的條件。
(三)要點(diǎn)說明
1.壽命周期費(fèi)用是指設(shè)備一生的總費(fèi)用,即設(shè)置費(fèi)和維持費(fèi)兩者之和。設(shè)置費(fèi)是指設(shè)備前期的一次性投入費(fèi)用,包括:研究開發(fā)費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、制造費(fèi)、安裝費(fèi)及試運(yùn)行費(fèi)等;維持費(fèi)是指在設(shè)備使用過程中分期投入的費(fèi)用,包括:運(yùn)行費(fèi)、維修費(fèi)、后勤支援費(fèi)、報(bào)廢費(fèi)用等。
在計(jì)算設(shè)備的壽命周期費(fèi)用時有兩種前提:即在不考慮資金的時間價(jià)值的前提下計(jì)算和在考慮資金的時間價(jià)值前提下計(jì)算。
不考慮資金的時間價(jià)值,壽命周期費(fèi)用(靜態(tài)壽命周期費(fèi)用)的計(jì)算公式為:
P=
考慮資金的時間價(jià)值,壽命周期費(fèi)用現(xiàn)值的計(jì)算公式為:
P=
2.壽命周期費(fèi)用作為評價(jià)指標(biāo)是為了使設(shè)備在使用過程中具有良好的經(jīng)濟(jì)效果,在設(shè)備的開發(fā)、投資、改造等各階段,通過對壽命周期費(fèi)用的分析比較,為最終決策提供依據(jù)。
使用壽命周期費(fèi)用作為評價(jià)指標(biāo)其目的是使所選擇的方案具有最佳經(jīng)濟(jì)性,它不僅考慮了設(shè)備的設(shè)置費(fèi)用,也考慮了設(shè)備一生的所有費(fèi)用。
比較的設(shè)備功能效果不同時,通過計(jì)算費(fèi)用效率指標(biāo)來進(jìn)行,其計(jì)算公式:
費(fèi)用效率=系統(tǒng)效率/壽命周期費(fèi)用
費(fèi)用效率是一個綜合程度很高的指標(biāo)。它將設(shè)備一生的總費(fèi)用同所獲得的一系列效益進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的比較,從而做出經(jīng)濟(jì)性評價(jià)。
3.設(shè)備的磨損有兩種;有形磨損和無形磨損
?。?)有形磨損是指設(shè)備在實(shí)物形態(tài)上的磨損,又稱物質(zhì)磨損。有形磨損分為兩種:
在使用過程中,由于發(fā)生摩擦、振動、腐蝕和疲勞等現(xiàn)象產(chǎn)生的磨損,稱為第I種有形磨損。第I種有形磨損與使用時間和使用強(qiáng)度有關(guān)。
在閑置過程中,由于自然力的作用而腐蝕,或管理不善和缺乏必要的維護(hù)而自然喪失精度和工作能力,稱為第II種有形磨損。第II種有形磨損在一定程度上與閑置時間和保管條件有關(guān)。
設(shè)備的有形磨損,一部分是可以通過修理消除,屬于可消除性的有形磨損;另一部分不可以通過修理消除,屬于不可消除性的有形磨損。
?。?)設(shè)備無形磨損,是由于工藝改進(jìn)或生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大等原因使生產(chǎn)同樣結(jié)構(gòu)設(shè)備的重置價(jià)值降低,導(dǎo)致原有設(shè)備貶值;或由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而不斷出現(xiàn)性能更加完善、生產(chǎn)效率更高的設(shè)備,致使原有設(shè)備價(jià)值降低。前者稱為第I種無形磨損,后者稱為第II種無形磨損。第I種無形磨損,設(shè)備技術(shù)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性能并未改變,只是購買新設(shè)備的費(fèi)用比過去降低了,這種無形磨損雖然使使用中的現(xiàn)有設(shè)備部分貶值,但是設(shè)備本身的技術(shù)特性和功能不受影響,設(shè)備尚可繼續(xù)使用,因此一般不需要更新。第II種無形磨損,是由于出現(xiàn)了生產(chǎn)率更高、經(jīng)濟(jì)性更好的設(shè)備,舊設(shè)備在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)中的原材料、燃料、動力和人工成本消耗方面相對落后,導(dǎo)致生產(chǎn)成本的相對提高,經(jīng)濟(jì)效果的降低。這種經(jīng)濟(jì)效果的降低,實(shí)際上反映了原設(shè)備使用價(jià)值的部分或全部喪失,當(dāng)設(shè)備的貶值達(dá)到一定程度,就需要用新設(shè)備來代替現(xiàn)有舊設(shè)備或?qū)εf設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。第II種無形磨損也稱功能性磨損。
?。?)設(shè)備磨損程度的度量。設(shè)備有形磨損的度量一般用設(shè)備實(shí)際價(jià)值與設(shè)備重置價(jià)值之比來表示。對于可以通過修理消除的有形磨損,其價(jià)值損失等于設(shè)備的修復(fù)費(fèi)用;對于不能通過修理消除的有形磨損,其價(jià)值損失一般反映為價(jià)值的降低;第I種無形磨損反映為設(shè)備的重置價(jià)值的降低;第II種無形磨損反映為成本費(fèi)用相對提高的折現(xiàn)值;綜合反映設(shè)備有形磨損和無形磨損的指示是綜合磨損程度。
?。?)設(shè)備磨損的補(bǔ)償。機(jī)器設(shè)備遭受磨損以后,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償,磨損形式不同,補(bǔ)償方式也不一樣。
機(jī)器設(shè)備的有形磨損是由零件磨損造成的。局部的有形磨損,一般可以通過修理和更換磨損零件的辦法,使磨損得到補(bǔ)償;當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生不可修復(fù)的磨損則需要進(jìn)行更新;設(shè)備遭受第II種無形磨損時,可采用更新或技術(shù)改造的辦法加以補(bǔ)償。
4.設(shè)備維修是指對設(shè)備的維護(hù)、檢查和修理
設(shè)備維護(hù)包括清理擦拭、潤滑涂油、檢查調(diào)校,以及補(bǔ)充能源、燃料等消耗品等,分為日常維護(hù)、定期維護(hù)。日常維護(hù)是設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)工作,分為每班維護(hù)和周末維護(hù);定期維護(hù)是在維修工輔導(dǎo)配合下,由操作者對設(shè)備進(jìn)行的維護(hù)。
設(shè)備檢查分為日常檢查、定期檢查、精度檢查和法定檢查等。
設(shè)備修理可分為預(yù)防性修理、事后修理、改善修理和質(zhì)量修理等。
5.設(shè)備的修理費(fèi)用包括日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用、小修理費(fèi)用、中修理費(fèi)用和大修理費(fèi)用等
?。?)設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。設(shè)備小修與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的確定主要應(yīng)從維修費(fèi)用定額的確定及維修費(fèi)用的核算這兩方面來考慮。確定維修費(fèi)用定額主要有三種方法:按設(shè)備擁有量確定、按工業(yè)產(chǎn)值確定、按設(shè)備計(jì)劃開動臺時確定。
維修費(fèi)用的核算是指定期對維修費(fèi)用進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)與核算,對單機(jī)、生產(chǎn)線或生產(chǎn)班組等進(jìn)行核算,并對維修費(fèi)用發(fā)生情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,找出設(shè)備開動臺時與維修費(fèi)用的關(guān)系,綜合評價(jià)設(shè)備的可靠性、維修性、經(jīng)濟(jì)性,為制訂合理的維修費(fèi)用定額指標(biāo)以及為設(shè)備維修費(fèi)用的控制和設(shè)備信息反饋提供依據(jù)。
?。?)設(shè)備大修理成本及其經(jīng)濟(jì)分析。設(shè)備的大修理費(fèi)用一般使用設(shè)備的單位大修理成本這一指標(biāo)。即一個修理復(fù)雜系數(shù)的設(shè)備所要消耗的各種修理費(fèi)用。
設(shè)備的修理復(fù)雜系數(shù)是表示設(shè)備修理復(fù)雜程度的計(jì)量單位。修理復(fù)雜系數(shù)是一個可比單位,該系數(shù)在國際上通常用R表示??杉?xì)分為機(jī)械修理復(fù)雜系數(shù)(Rj)、電氣修理復(fù)雜系數(shù)(Rd)、管道修理復(fù)雜系數(shù)(Rg)等。修理復(fù)雜系數(shù)主要由設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工精度、規(guī)格尺寸、轉(zhuǎn)速和變速級數(shù)以及可維修性等因素決定。一般而言,設(shè)備結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,尺寸越大,加工精度越高,其修理復(fù)雜系數(shù)也就越大。
設(shè)備大修理費(fèi)用計(jì)算分為設(shè)備單位大修理費(fèi)用預(yù)算、設(shè)備實(shí)際單位大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備計(jì)劃大修理費(fèi)用、單臺設(shè)備的實(shí)際大修理費(fèi)用、企業(yè)全年的設(shè)備大修理費(fèi)用。
設(shè)備大修理成本的核算與分析是企業(yè)對設(shè)備工作實(shí)行經(jīng)濟(jì)管理的中心環(huán)節(jié),用有限的人力、物力、財(cái)力和時間等資源,修理好更多的設(shè)備。設(shè)備大修理成本愈低,說明維修的經(jīng)濟(jì)活動水平愈高。設(shè)備大修理成本經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)主要有:大修理成本與基期大修理成本的相對比率、大修理成本與基期大修理成本的絕對數(shù)、實(shí)際大修理成本與計(jì)劃大修理成本的相對比率、實(shí)際大修理費(fèi)用與計(jì)劃大修理費(fèi)用的絕對數(shù)。
6.設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析
?。?)設(shè)備的更新周期的確定常用最小平均費(fèi)用法和低劣化數(shù)值法。
最小平均費(fèi)用法有兩種方式,不考慮資金的時間價(jià)值和考慮資金的時間價(jià)值的情況下年平均費(fèi)用最小。在不考慮資金的時間價(jià)值時,年平均費(fèi)用為由年均運(yùn)行維護(hù)費(fèi)和年均折舊費(fèi)組成;考慮資金的時間價(jià)值時,年平均費(fèi)用考慮了設(shè)備原值、殘值和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)現(xiàn)值后的年平均費(fèi)用最小。
低劣化數(shù)值法:機(jī)器設(shè)備隨著使用年限的增長,有形磨損和無形磨損不斷加劇,設(shè)備的運(yùn)行維修費(fèi)用相應(yīng)增大,這就是設(shè)備成本低劣化現(xiàn)象。按照統(tǒng)計(jì)資料預(yù)測這種劣化程度則可在設(shè)備使用早期測定出設(shè)備的最佳更新期。
?。?)有形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析方法為最小年度費(fèi)用法。對年度費(fèi)用的比較有兩種方法,一是以設(shè)備更新改造的時點(diǎn)作為比較時點(diǎn),即將未來發(fā)生的費(fèi)用(如年度的維護(hù)費(fèi)用等)折為現(xiàn)值進(jìn)行比較;二是以實(shí)際的發(fā)生年度作為比較時點(diǎn),即將一次性的投資費(fèi)用(如更新、修理費(fèi)用等)折算成未來年金。
?。?)無形磨損導(dǎo)致設(shè)備更新的經(jīng)濟(jì)分析。由于技術(shù)進(jìn)步,有些設(shè)備從有形磨損角度來看還可以繼續(xù)使用,但是新型的、高效的先設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),這時就面臨一個是否需要更新設(shè)備的問題。這類問題的分析方法可用年度使用費(fèi)用法,通過對新、老機(jī)床的年度使用費(fèi)用分析來決定。對于專用設(shè)備,由于它們只能生產(chǎn)某種特定產(chǎn)品,因而需要考慮其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命。
7.設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析
對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,首先需要投入一次性的改造費(fèi)用;設(shè)備技術(shù)改造以后,還需付出年度維護(hù)費(fèi)用。將壽命周期內(nèi)的各年度維護(hù)費(fèi)用折算成現(xiàn)值,就是設(shè)備壽命周期總維護(hù)費(fèi)用的現(xiàn)值。
設(shè)備技術(shù)改造一般都有兩個或兩個以上的設(shè)計(jì)與實(shí)施方案,不同的技術(shù)改造方案之間有可能存在差異,如:(1)投資額不同;(2)各年度維護(hù)費(fèi)用不同;(3)不同方案產(chǎn)生的效果不一定相同,主要是指:改造后設(shè)備的生產(chǎn)效率不一定完全相同。設(shè)備技術(shù)改造方案的差異會產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)效益。
設(shè)備技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)分析方法一般也采用壽命周期費(fèi)用法。對于改造效果相同的方案進(jìn)行比較應(yīng)采用總費(fèi)用現(xiàn)值法。對于改造效果不同的方案,需要進(jìn)行費(fèi)用效率分析。
8.設(shè)備的報(bào)廢的條件:凡符合下述條件之一者,即應(yīng)申請報(bào)廢。
?。?)超過經(jīng)濟(jì)壽命和規(guī)定的使用年限,由于嚴(yán)重磨損,已達(dá)不到最低的工藝要求,且無修理或技術(shù)改造價(jià)值者。
?。?)設(shè)備雖然沒有超過規(guī)定的使用年限,但由于嚴(yán)重?fù)p壞,不具備使用條件,而又無修復(fù)價(jià)值者。
(3)影響安全、嚴(yán)重污染環(huán)境,雖然通過采取一定措施能夠得到解決,但在經(jīng)濟(jì)上很不合算。
?。?)設(shè)備老化、技術(shù)性能落后、耗能高、效率低、經(jīng)濟(jì)效益差的或由于新設(shè)備的出現(xiàn),若繼續(xù)使用可能嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)備。
?。?)國家強(qiáng)制淘汰的高耗能設(shè)備。
(6)因?yàn)槠渌蚨荒芾^續(xù)使用,也不宜轉(zhuǎn)讓給其他企業(yè),又無保留價(jià)值的設(shè)備。
9.設(shè)備管理的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
?。?)設(shè)備完好指標(biāo)
主要生產(chǎn)設(shè)備完好率=主要生產(chǎn)設(shè)備完好臺數(shù)/主要生產(chǎn)設(shè)備總臺數(shù)×100%
?。?)設(shè)備數(shù)量利用指標(biāo)
現(xiàn)有設(shè)備實(shí)際利用率=實(shí)際使用設(shè)備數(shù)/實(shí)有設(shè)備數(shù)×100%
實(shí)有設(shè)備安裝率=已安裝設(shè)備數(shù)/實(shí)有設(shè)備數(shù)×100%
已安裝設(shè)備利用率=實(shí)際使用設(shè)備數(shù)/已安裝設(shè)備數(shù)×100%
現(xiàn)有設(shè)備實(shí)際利用率=實(shí)有設(shè)備安裝率×已安裝設(shè)備利用率
?。?)設(shè)備時間利用指標(biāo)
計(jì)劃時間利用率=實(shí)際工作時間/計(jì)劃工作時間×100%
日歷時間利用率=實(shí)際工作時間/日歷時間×100%
?。?)設(shè)備能力利用指標(biāo)
設(shè)備能力利用率=一定時期的實(shí)際產(chǎn)量/此期間的最大可能產(chǎn)量×100%
?。?)設(shè)備的綜合利用率指標(biāo)
設(shè)備的綜合利用率=設(shè)備的時間利用率×設(shè)備的能力利用率
八、機(jī)器設(shè)備壽命估算
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資產(chǎn)評估對象一般是正在使用和已使用過的設(shè)備。準(zhǔn)確估算設(shè)備的壽命是評估師確定設(shè)備損耗和價(jià)值的基礎(chǔ),通過本部分內(nèi)容的考核,考察考生對機(jī)器設(shè)備自然壽命的影響因素和確定方法的掌握程度。
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1.了解機(jī)器設(shè)備自然壽命、技術(shù)壽命、經(jīng)濟(jì)壽命的定義及其影響因素。
2.了解磨損的基本概念,熟悉典型磨損過程、磨損方程。掌握磨損壽命的計(jì)算。
3.熟悉應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力等基本力學(xué)概念。
4.熟悉疲勞壽命。掌握疲勞壽命曲線及其應(yīng)用。
5.掌握循環(huán)應(yīng)力特性。
6.掌握材料疲勞極限及零件疲勞極限;掌握疲勞損傷積累理論及邁因納定理。
7.掌握在機(jī)器設(shè)備技術(shù)鑒定中應(yīng)用疲勞理論計(jì)算疲勞壽命的基本方法。
8.熟悉疲勞斷裂的基本過程。
掌握帕利斯定理及其在損傷零件疲勞壽命的估算。
熟悉影響裂紋擴(kuò)展的因素。
?。ㄈ┮c(diǎn)說明
(1)自然壽命也稱物理壽命是設(shè)備在規(guī)定的使用條件下,從投入使用開始到因物質(zhì)損耗而報(bào)廢所經(jīng)歷的時間。自然壽命受有形磨損影響。
?。?)技術(shù)壽命是設(shè)備從投入使用到因技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的時間。第II種無形磨損可以縮短技術(shù)壽命,設(shè)備通過現(xiàn)代化改造可以延長其技術(shù)壽命。
(3)經(jīng)濟(jì)壽命是指設(shè)備從投入使用到因繼續(xù)使用不經(jīng)濟(jì)而退出使用所經(jīng)歷的時間。經(jīng)濟(jì)壽命受有形磨損和無須磨損的共同影響。
2.磨損是指固體相對運(yùn)動時,在摩擦的作用下,摩擦面上物質(zhì)不斷耗損的現(xiàn)象。其主要表現(xiàn)形式為物體尺寸或幾何形狀的改變、表面質(zhì)量的變化。它使機(jī)器零件喪失精度,并影響其使用壽命和可靠性。
正常的磨損過程分為三個階段:初期磨損階段(第I階段)、正常磨損階段(第II階段)和急劇磨損階段(第III階段)。在初期磨損階段,設(shè)備各零部件表面的宏觀幾何形狀和微觀幾何形狀都發(fā)生明顯變化;處于正常磨損階段的零部件,表面磨損速度較緩慢,磨損情況較穩(wěn)定,磨損量基本隨時間均勻增加;急劇磨損階段往往是由于零部件已達(dá)到它的使用壽命(自然壽命)而仍繼續(xù)使用,破壞了正常磨損關(guān)系,使磨損加劇,磨損量急劇上升,造成機(jī)器設(shè)備的精度、技術(shù)性能和生產(chǎn)效率明顯下降。
各階段的磨損量可分別用相應(yīng)的磨損方程進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)際的工程計(jì)算中,經(jīng)常采用簡化的磨損方程。
設(shè)備的正常磨損壽命T應(yīng)該為第I階段和第II階段之和。
對以磨損為主的機(jī)器或零部件,可以根據(jù)磨損曲線計(jì)算其剩余磨損壽命或磨損率。
3.疲勞壽命理論及應(yīng)用
?。?)應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力。應(yīng)力是機(jī)械零件的材料內(nèi)任一點(diǎn)處由于外力作用或不均勻加熱或永久變形產(chǎn)生的單位截面積上的內(nèi)力。應(yīng)力用內(nèi)力與截面積的比值表示。分為正應(yīng)力(或法向應(yīng)力),用σ表示;和切應(yīng)力(或剪應(yīng)力),用τ表示。正應(yīng)力和切應(yīng)力的矢量和為總應(yīng)力。
應(yīng)變是機(jī)械零件材料內(nèi)部任一點(diǎn)因外力作用引起的形狀和尺寸的相對改變。與正應(yīng)力和切應(yīng)力相對應(yīng),應(yīng)變分為線應(yīng)變和角應(yīng)變。當(dāng)外力卸除后,物體能夠全部恢復(fù)到原來狀態(tài)的應(yīng)變,稱為彈性應(yīng)變;如只能部分地恢復(fù)到原來狀態(tài),其殘留下來的那一部分稱為塑性應(yīng)變。
材料強(qiáng)度的指標(biāo)有:比例極限σp、彈性極限σe、屈服極限σs、強(qiáng)度極限σb,其中屈服極限和強(qiáng)度極限是評價(jià)材料靜強(qiáng)度的重要指標(biāo)。
許用應(yīng)力是機(jī)械設(shè)計(jì)中允許零件或構(gòu)件承受的最大應(yīng)力值,要判定零件或構(gòu)件受載后的工作應(yīng)力過高或過低,需要預(yù)先確定一個衡量的標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)就是許用應(yīng)力。許用應(yīng)力等于考慮各種影響因素后經(jīng)適當(dāng)修正的材料失效應(yīng)力除以安全系數(shù)。靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)中塑性材料以屈服極限作為失效應(yīng)力,脆性材料以強(qiáng)度極限作為失效應(yīng)力。
?。?)疲勞及疲勞壽命。疲勞損傷發(fā)生在受交變應(yīng)力(或應(yīng)變)作用的零件和構(gòu)件,零件和構(gòu)件在低于材料屈服極限的交變應(yīng)力(或應(yīng)變)的反復(fù)作用下,經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)以后,在應(yīng)力集中部分萌生裂紋,裂紋在一不定式條件下擴(kuò)展,最終突然斷裂,這一失效過程稱為疲勞破壞。材料在疲勞破壞前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)數(shù)稱為疲勞壽命。
常規(guī)疲勞強(qiáng)度計(jì)算是以名義應(yīng)力為基礎(chǔ)的,可分為無限壽命計(jì)算和有限壽命計(jì)算。零件的疲勞壽命與零件的應(yīng)力、應(yīng)變水平有關(guān),它們之間的關(guān)系可以用應(yīng)力—壽命曲線(σ—N曲線)和應(yīng)變—壽命曲線(δ—N曲線)表示。應(yīng)力—壽命曲線和應(yīng)變—壽命曲線統(tǒng)稱為S—N曲線。根據(jù)試驗(yàn)可得其數(shù)學(xué)表達(dá)式σmN=C.在疲勞試驗(yàn)中,實(shí)際零件尺寸和表面狀態(tài)與試樣有差異,常存在由圓角、鍵槽等引起的應(yīng)力集中,所以,在使用時必須引入應(yīng)力集中系數(shù)K、尺寸系數(shù)ε和表面系數(shù)β。
?。?)循環(huán)應(yīng)力的特性。循環(huán)應(yīng)力的特性用最小應(yīng)力σman與最大應(yīng)力σmin的比值r=σmin/σmax表示,r稱為為循環(huán)特征。對應(yīng)于不同循環(huán)特征,有不同的S—N曲線、疲勞極限和條件疲勞極限。以不同方向的應(yīng)力,可用正負(fù)值加以區(qū)別,如拉應(yīng)力為正值,壓應(yīng)力為負(fù)值。當(dāng)r= -1,即σmin=-σmax時,稱為對稱循環(huán)應(yīng)力;當(dāng)r=0,即σmin=0時,稱為脈動循環(huán)應(yīng)力;當(dāng)r=+1時,即σmin=σmax時,應(yīng)力不隨時間變化,稱為靜應(yīng)力;當(dāng)+1>r>-1時,統(tǒng)稱為不對稱循環(huán)應(yīng)力。對應(yīng)于不同循環(huán)特征,有不同的S—N曲線、疲勞極限和有限壽命的條件疲勞極限。
?。?)疲勞極限。材料疲勞極限可從有關(guān)設(shè)計(jì)手冊、材料手冊中查出。缺乏疲勞極限數(shù)據(jù)時,可用經(jīng)驗(yàn)的方法根據(jù)材料的屈服極限σs和斷裂極限σb計(jì)算。
零件的疲勞極限σrk和τrk是根據(jù)所使用材料的疲勞極限,考慮零件的應(yīng)力循環(huán)特性、尺寸效應(yīng)、表面狀態(tài)應(yīng)力集中等因素確定的。
?。?)疲勞損傷積累理論。疲勞損傷積累理論認(rèn)為:當(dāng)零件所受應(yīng)力高于疲勞極限時,每一次載荷循環(huán)都對零件造成一定量的損傷,并且這種損傷是可以積累的;當(dāng)損傷積累到臨界值時,零件將發(fā)生疲勞損壞。較重要的疲勞損傷積累理論有線性和非線性疲勞損傷積累理論,線性疲勞損傷積累理論認(rèn)為,每一次循環(huán)載荷所產(chǎn)生的疲勞損傷是相互獨(dú)立的,總損傷是每一次疲勞損傷的線性累加,它最具代表性的理論是帕姆格倫—邁因納定理,應(yīng)用最多的是線性疲勞損傷積累理論。
?。?)邁因納(Palmgren—Miner)定理。設(shè)在載荷譜中,有應(yīng)力幅為σ1、σ2…σi…等各級應(yīng)力,其循環(huán)數(shù)分別為n1、n2…ni…從材料的S—N曲線,可以查到對應(yīng)于各級應(yīng)力的達(dá)到疲勞破壞的循環(huán)數(shù)N1、N2…Ni…根據(jù)疲勞損傷積累為線性關(guān)系的理論,比值ni/Ni為材料受到應(yīng)力σi的損傷率。發(fā)生疲勞破壞,即損傷率達(dá)到100%的條件為:
由上式可得到疲勞壽命:
N=
4.損傷零件壽命估算
疲勞壽命理論主要用于估算疲勞壽命和疲勞損傷
?。?)疲勞斷裂及其過程。計(jì)算帶缺陷零件的剩余自然壽命一般采用斷裂力學(xué)理率,通過建立裂紋擴(kuò)展速率與斷裂力學(xué)參量之間的關(guān)系來進(jìn)行計(jì)算。斷裂力學(xué)理論認(rèn)為:零件的缺陷在循環(huán)載荷作用下會逐步擴(kuò)大,當(dāng)缺陷擴(kuò)大到臨界尺寸后將發(fā)生斷裂破壞。這個過程被稱為疲勞斷裂過程。
疲勞斷裂過程大致呆分為四個階段,即成核、微觀裂紋擴(kuò)展、宏觀裂紋擴(kuò)展及斷裂。
?。?)帕利斯定理及損傷零件疲勞壽命的估算。損傷零件疲勞壽命的估算主要應(yīng)用帕利斯(Paris)定理。
帕利斯(Paris)定理主要內(nèi)容是:對裂紋擴(kuò)展規(guī)律的研究,斷裂力學(xué)從研究裂紋尖端附近的應(yīng)力場和應(yīng)變場出發(fā),導(dǎo)出裂紋體在受載條件下裂紋尖端附近應(yīng)力場和應(yīng)變場的特征量來進(jìn)行。這個特征量用應(yīng)力強(qiáng)度因子K表示。K值的變化幅度也是控制裂紋擴(kuò)展速度da/dN的主要參量。在考慮材料性能參量對裂紋擴(kuò)展速度的影響后,帕利斯提出了以下裂紋擴(kuò)展速度的半經(jīng)驗(yàn)公式:
da/dN=A(ΔK)n
由帕利斯(Paris)公式得到:
dN=
兩邊進(jìn)行積分求得損傷零件疲勞壽命為:
N==da
?。?)影響裂紋擴(kuò)展的因素。應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度ΔK是影響裂紋擴(kuò)展的主要參數(shù)。除此之外,還有很多因素對裂紋的疲勞擴(kuò)展有影響,如應(yīng)力循環(huán)特征、加載頻率、溫度等。應(yīng)力循環(huán)特征對裂紋擴(kuò)展速度影響較大;加載頻率的影響,一般在ΔK值較低時,加載頻率對裂紋的疲勞擴(kuò)展速度影響很小。但當(dāng)ΔK值較高時,加載頻率影響增大。裂紋擴(kuò)展速度與加載頻率成反比關(guān)系,加載頻率降低,裂紋擴(kuò)展速度增大;溫度的影響,對深埋裂紋,當(dāng)溫度低于蠕變溫度時,溫度對裂紋擴(kuò)展速度無明顯影響;但對表面裂紋,高溫對裂紋擴(kuò)展速度影響較大,溫度越高裂紋擴(kuò)展速度越快。
九、設(shè)備故障診斷技術(shù)
(一)考試目的
在機(jī)器設(shè)備的評估中,技術(shù)鑒定是確定機(jī)器設(shè)備成新率的重要手段之一,因此要求資產(chǎn)評估師應(yīng)具備看懂設(shè)備診斷報(bào)告的能力。通過本部分內(nèi)容的考試,考察考生對檢測、診斷技術(shù)基礎(chǔ)知識及常用儀器設(shè)備的掌握程度。
(二)考試基本要求
1.了解設(shè)備故障的定義和分類;熟悉引起故障的原因;掌握描述故障的特征參量。
2.熟悉設(shè)備故障診斷技術(shù)的概念和分類;掌握故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程;了解狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的關(guān)系。
3.了解振動的分類、振動的基本參數(shù);掌握壓電加速度傳感器、磁電速度傳感器、渦流位移傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用;熟悉振動測量方法;熟悉頻譜分析儀的組成、作用。
4.了解描述噪聲的物理量及主觀量度;掌握常用噪聲測量傳感器(電容傳聲器、壓電傳聲器)的構(gòu)成及特點(diǎn),聲級計(jì)的組成、作用及校準(zhǔn);熟悉噪聲的測量方法。
5.掌握常用測溫儀器、儀表(熱電偶、熱電阻溫度計(jì)、紅外測溫儀、紅外熱像儀)的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用;熟悉通過溫度測量所能發(fā)現(xiàn)的故障。
6.掌握常用的裂紋無損探測方法,如目視—光學(xué)探測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)射探測法、渦流探測法等的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍。
7.熟悉常用的磨損油污染監(jiān)測方法及各監(jiān)測方法的適用范圍。
?。ㄈ┮c(diǎn)說明
1.設(shè)備在工作過程中,因某種原因喪失規(guī)定功能的現(xiàn)象稱為故障。按故障發(fā)生、發(fā)展的進(jìn)程可將故障分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障。按故障的性質(zhì)可將故障分為自然故障和人為故障。環(huán)境因素、人為因素和時間因素都是引起設(shè)備故障的外因??梢杂弥苯犹卣鲄⒘炕蜷g接特征參量來描述故障。直接特征參量包括設(shè)備或部件的輸出參數(shù)、設(shè)備零部件的損傷量。間接特征參量即二次效應(yīng)參數(shù),二次效應(yīng)參數(shù)比較多,在故障診斷中應(yīng)該注意合理選擇。
2.可以按診斷目的、要求和條件的不同對故障診斷技術(shù)進(jìn)行分類,如功能診斷和運(yùn)行診斷;定期診斷和連續(xù)診斷;直接診斷和精密診斷。按診斷的物理參數(shù)對診斷技術(shù)進(jìn)行分類,可將診斷技術(shù)分為振動診斷技術(shù)、聲學(xué)診斷技術(shù)、溫度診斷技術(shù)、污染診斷技術(shù)、無損診斷技術(shù)、壓力診斷技術(shù)、強(qiáng)度診斷技術(shù)、電參數(shù)診斷技術(shù)、趨向診斷技術(shù)、綜合診斷技術(shù)等。按診斷的直接對象對診斷技術(shù)進(jìn)分類,可將診斷技術(shù)分為機(jī)械零件診斷技術(shù)、液壓系統(tǒng)診斷技術(shù)、旋轉(zhuǎn)機(jī)械診斷技術(shù)、往復(fù)機(jī)械診斷技術(shù)、工程結(jié)構(gòu)診斷技術(shù)、工藝流程診斷技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)診斷技術(shù)、電器設(shè)備診斷技術(shù)等。
設(shè)備故障診斷技術(shù)的實(shí)施過程分為狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和治理預(yù)防三個階段,各個階段都完成各自的任務(wù)。簡言之,狀態(tài)監(jiān)測是故障診斷的基礎(chǔ)和前提,故障診斷是對監(jiān)測結(jié)果的進(jìn)一步分析和處理,設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷既有聯(lián)系又有區(qū)別。
3.振動分為確定性振動和隨機(jī)振動,確定性振動又分為周期振動和非周期振動,周期振動又進(jìn)一步分為簡諧周期振動和復(fù)雜周期振動,非周期振動也進(jìn)一步分為準(zhǔn)周期振動和瞬態(tài)振動。振幅、頻率和相位是振動的基本參數(shù)。振動完全可以通過這三個參數(shù)加以描述。
振動加速度信號通常采用壓電加速度傳感器提取。壓電加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應(yīng)工作的,屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。它由壓緊彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶片和基座等部分組成。振動速度信號通常采用磁電速度傳感器提取,磁電速度傳感器是基于磁電感應(yīng)工作的,也屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。當(dāng)傳感器隨被測系統(tǒng)振動時,傳感器線圈與磁場之間產(chǎn)生相對運(yùn)動,切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,從而輸出與振動速度成正比的電壓。振動位移信號通常采用渦流位移傳感器提取。它基于金屬體在交變磁場中的電渦流效應(yīng)工作,屬于能量控制型傳感器。工作時,將傳感器頂端與被測對象表面之間的距離變化轉(zhuǎn)換成與之成正比的電信號。這種傳感器不僅能測量一些旋轉(zhuǎn)軸系的振動、軸向位移,還能測量轉(zhuǎn)數(shù)。
可以采用振動總值法判別異常振動,如若要進(jìn)一步查出異常的原因和位置,就要對振動信號進(jìn)行頻譜分析。頻譜分析儀,又稱動態(tài)分析儀。它能將時域信號變換為頻域信號,將工程信號分解為各個頻率分量,獲得信號的頻率結(jié)構(gòu)和組成信號各個諧波的振幅、相位信息。頻譜分析儀一般由前置放大器、抗混淆濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、高速數(shù)據(jù)處理器及外圍設(shè)備等組成。用振動脈沖測量法可以有效地診斷出滾動軸承的磨損和損傷。
4.常用聲壓級、聲強(qiáng)級和聲功率級表示噪聲的強(qiáng)弱,也可以用人的主觀感覺進(jìn)行度量,如響度級。聲波的聲壓級是聲波的聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比以10為底的對數(shù)的20倍。聲波的聲強(qiáng)級是聲波的聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)之比以10為底的對數(shù)的10倍。聲波的聲功率級是聲波的功率與基準(zhǔn)功率之比以10為底的對數(shù)的10倍。聲功率根據(jù)測量的聲壓級換算得到。測量噪聲常用儀器有傳聲器、聲級計(jì)、校準(zhǔn)器、頻譜分析儀等。常用的傳聲器有電容傳聲器和壓電傳聲器。電容傳聲器的基本結(jié)構(gòu)是一個電容器。在極化電壓、負(fù)載不變的情況下,輸出交變電壓的大小和波形由作用在膜片上的聲壓決定。電容傳聲器屬于能量控制型傳感器。壓電傳聲器由具有壓電效應(yīng)的晶體來完成聲電轉(zhuǎn)換,屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。聲級計(jì)用來測量聲級和進(jìn)行頻譜分析。聲級計(jì)由傳聲器、衰減(放大)器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、均方根值檢波器、指示表頭等組成。使用聲級計(jì)時,每次測量開始和結(jié)束都應(yīng)該校準(zhǔn),兩次差值不應(yīng)大于1dB.常用的校準(zhǔn)方法有活塞發(fā)生器校準(zhǔn)法、揚(yáng)聲器校準(zhǔn)法、互易校準(zhǔn)法、靜電激勵校準(zhǔn)法、置換法等。
5.熱電偶由兩根不同材料的導(dǎo)體焊接組成。熱電偶的熱電動熱與熱電偶材料、兩端溫度T、T0有關(guān),與熱電極長度、直徑無關(guān)。在冷端溫度T0不變,熱電偶材料已定的情況下,其熱電動勢只是被測溫度的函數(shù)。有金屬、半導(dǎo)體兩種熱電阻溫度計(jì)。與金屬熱電阻溫度計(jì)相比,半導(dǎo)體熱電阻溫度計(jì)的電阻溫度系數(shù)大,電阻率高,感溫元件可做得很小,但其性能不夠穩(wěn)定,互換性差。紅外測溫儀器由紅外探測器、紅外光學(xué)系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)組成,其中紅外探測器是它的核心部件。紅外測溫儀是紅外測溫儀器中最簡單的一種。有多種紅外測溫儀供選用,它們各有其自己的應(yīng)用范圍和特點(diǎn)。紅外熱像儀由光學(xué)與掃描系統(tǒng)、紅外探測器、視頻信號處理系統(tǒng),顯示器等組成。通過紅外熱像儀可以獲得物體表面或近表面的熱像圖,通過熱像圖的觀察和分析便可以獲得其溫度分布及其所處的熱狀態(tài)。通過溫度測量可以發(fā)現(xiàn)軸承損壞、流體系統(tǒng)、發(fā)熱量異常、污染物質(zhì)積聚、保溫材料損壞、電器元件損壞、非金屬部件缺陷、機(jī)件內(nèi)部缺陷、裂紋等故障。
6.有多種裂紋無損探測法供選用,如目視—光學(xué)檢測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)身探測法、渦流探測法等。它們有各自的優(yōu)、缺點(diǎn)與適用范圍。
7采用油液污染檢測法進(jìn)行磨損監(jiān)測是一種行之有效的方法。其中,油液光譜分析法是利用原子發(fā)射光譜或原子吸收光譜分析油液中金屬磨損產(chǎn)物的化學(xué)成分和含量,從而判斷機(jī)件磨損的部位和磨損的嚴(yán)重程度。它能對小于10μm磨屑粒度進(jìn)行取樣,適用于早期的、精密的磨損診斷。磁塞檢測法是用帶磁性的塞頭插入潤滑系統(tǒng)的管道中,收集潤滑油中的磨損殘留物,用肉眼直接觀察其大小、數(shù)量和形狀,判斷機(jī)器零件的磨損狀態(tài),適用于磨粒尺寸大于70μm的情況。油液鐵譜分析法能提供磨損產(chǎn)物的數(shù)量、粒度、形狀和成分四種參數(shù),其使用范圍介于油液光譜分析法和磁塞檢查法之間。
十、機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)
(一)考試目的
本部分內(nèi)容是前幾部分內(nèi)容的綜合運(yùn)用。通過本部分考試,了解考生綜合運(yùn)用知識的能力,考察考生對常見機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn)及試驗(yàn)掌握情況。
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熟悉機(jī)器設(shè)備完好的主要內(nèi)容。
掌握投備精度指數(shù)的概念及計(jì)算,要據(jù)計(jì)算結(jié)果評價(jià)機(jī)度和機(jī)器設(shè)備的精度。
了解機(jī)器設(shè)備主要質(zhì)量指標(biāo)劣化程度、機(jī)器設(shè)備的可靠度和機(jī)器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對機(jī)器備質(zhì)量的影響。
掌握機(jī)床精度的概念。
掌握機(jī)床幾何精度的檢測方法,影響機(jī)床工作精度的因素及工作精度的評價(jià)方法。
熟悉金屬切削機(jī)床質(zhì)量評定方法。
熟悉金屬切削機(jī)床的空轉(zhuǎn)試題、負(fù)荷試驗(yàn)的目的、方法及結(jié)果判斷。
熟悉內(nèi)燃機(jī)的損傷的主要原因。熟悉內(nèi)燃機(jī)主要故障分析。熟悉內(nèi)燃機(jī)的廢氣排放對環(huán)境健康的影響。
掌握內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量評定的方法。
了解內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)類別。掌握負(fù)荷特性試驗(yàn)、速度特性試驗(yàn)的目的和方法。
掌握壓力容器的質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)及在用壓力容器安全狀況等級的劃分。
掌握鍋爐試驗(yàn)的目的、方法,并根據(jù)試題結(jié)果判斷其質(zhì)量。了解爐質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容。
掌握橋式起重機(jī)主要受力部件及專用零部件的檢驗(yàn)。掌握橋式起重機(jī)主要零部件的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。
熟悉起重機(jī)合格試驗(yàn)、目測試驗(yàn)、載荷起升能力試驗(yàn)的目的、方法,并能根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷其質(zhì)量。
了解起重機(jī)試驗(yàn)的條件。
?。ㄈ┮c(diǎn)說明
評價(jià)一臺設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣,主要考核技術(shù)性能指票和精度,其資歷考核機(jī)器的運(yùn)動系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動力系的質(zhì)量及環(huán)保、安全、維護(hù)保養(yǎng)、配套齊全等方面的狀況。
機(jī)器設(shè)備的綜合精度可用設(shè)務(wù)精度指數(shù)來衡量。設(shè)備的精度指數(shù)是將設(shè)備各項(xiàng)精度檢查的實(shí)測值(TP)和規(guī)定的允差值(TS)在測定項(xiàng)數(shù)(n)內(nèi)通過公式:
計(jì)算而得。
精度指數(shù)T是評價(jià)機(jī)器設(shè)備有形磨損造成各部件之間相互位置變動的一個重要數(shù)據(jù),設(shè)備精度指數(shù)T值越小,說明期精度越高。
在機(jī)器設(shè)備主要質(zhì)量指數(shù)標(biāo)中,輸出參數(shù)是根據(jù)機(jī)器設(shè)備的用途對其提出的不同要求而制定的。輸出參數(shù)確定了機(jī)器設(shè)備的狀態(tài),且易檢測,同時技術(shù)文件中又規(guī)定了其極限值,因此輸出參數(shù)是判斷機(jī)器設(shè)備質(zhì)量的一個重要依據(jù)。
機(jī)器設(shè)備的可靠度是指機(jī)器設(shè)備在規(guī)定的時間和條件下,能正確執(zhí)行其功能的概率。評價(jià)機(jī)器設(shè)備時,應(yīng)根據(jù)不同機(jī)器設(shè)備可靠度要求和實(shí)際無故障工作概率來考核機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量。
機(jī)器設(shè)備在使用過程中,是否能以最小的消耗獲得盡可能大的效益。
機(jī)器設(shè)備在使用過程中,其維持費(fèi)的高低。
金屬切削機(jī)床質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)的優(yōu)劣主表現(xiàn)在其技術(shù)性能和精度上。機(jī)床精度在一定程度上反映機(jī)床綜合技術(shù)狀態(tài),因此,對金屬切削機(jī)床質(zhì)量進(jìn)行評定時,應(yīng)考查其精度。
7.幾何精度是指機(jī)床在不運(yùn)轉(zhuǎn)時,部件之間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機(jī)床的幾何精度對加工零件的幾何精度有直接影響。對于通用機(jī)床,國家已制定了檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了檢驗(yàn)項(xiàng)目、方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)。
8.工作業(yè)度是機(jī)床在動態(tài)條件下,對工件進(jìn)行加工時所反映郵來的機(jī)床精度。通過機(jī)床加工后工件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想。
幾何參數(shù)符合程度好,則機(jī)床工作精度高;符合程度差,則機(jī)床工作精度低。
影響機(jī)床工作精度的訂要因素的訂要因素是機(jī)床的變形和振動。
目前,對機(jī)床工作精度的評價(jià)主要是通過切削典型零件所達(dá)到的精度,間接地對機(jī)床工作精度做出綜合評價(jià)。
9.在金屬切削機(jī)床的質(zhì)量判定中,機(jī)床精度的檢查最為重要,除此之外,尚須檢查傳動系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)等。
對金屬切削機(jī)床質(zhì)量評定的方法有儀器測法和觀察判斷法兩種。
10.金屬切削機(jī)床試驗(yàn)是為檢驗(yàn)機(jī)床的制造質(zhì)量、加工性質(zhì)和生產(chǎn)能力而進(jìn)行試驗(yàn)。主要進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)。
機(jī)床的空轉(zhuǎn)試驗(yàn)是在無載荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)床,檢驗(yàn)各機(jī)構(gòu)成的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、溫度變化、功率消耗,操縱機(jī)構(gòu)動作的靈活性、平穩(wěn)性、可靠性和安全性。
機(jī)床的負(fù)荷試驗(yàn)是用以試驗(yàn)機(jī)床最大承載能力。負(fù)荷試驗(yàn)一般用實(shí)際切削方法,按試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行。在負(fù)荷試驗(yàn)時,機(jī)床所有機(jī)構(gòu)正常工作,不應(yīng)有時顯的振動、沖擊、噪聲和不平衡現(xiàn)象。
11.由于內(nèi)燃機(jī)在工作中承受著復(fù)雜的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷,它會因磨損、疲勞、熱損傷、腐蝕等作用產(chǎn)生損傷、故障或失效。
內(nèi)燃機(jī)的損作內(nèi)主要有磨損傷、疲損傷和熱損傷。
12.內(nèi)燃機(jī)故障癥狀主要反映在功率、燃油和潤滑油消耗、漏水、漏油、漏氣、起動、電控系統(tǒng)及排煙異常等方面。常見的現(xiàn)象有:
功率下降,烯油消耗增加。
曲軸箱竄氣量大,機(jī)油消耗增加。
異常振動加劇,噪聲大。
排煙量增大,煙色異常。
13.內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣既關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的做功能力、經(jīng)濟(jì)性能及工作可靠性,又對環(huán)境保護(hù)和人類健康產(chǎn)生很大影響。
由于燃料不完全燃燒,產(chǎn)生對大氣環(huán)境和人類健康影響最大的有害排放物有CO、HC、NOX微粒。
減少排放污染物的主要方法有:
提高燃油質(zhì)量。
內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部采用措施。
內(nèi)燃機(jī)外部凈化措施。
14常用對內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量評定的方法有:內(nèi)燃機(jī)故障人工判斷法、內(nèi)燃機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和內(nèi)燃機(jī)臺架試驗(yàn)。
15.內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)類別有:定型試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)和抽查試驗(yàn)。
16.內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷特性試驗(yàn)和速度選特性試是兩項(xiàng)經(jīng)常使用的試驗(yàn)項(xiàng)目。
負(fù)荷特性是指當(dāng)轉(zhuǎn)整不變時,內(nèi)燃機(jī)性能指標(biāo)(如燃油消耗量、排氣溫度等)隨負(fù)荷而變化的關(guān)系。用曲線表示出來,就稱為負(fù)荷特性曲線。
速度特性是指內(nèi)燃機(jī)在油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(柴油機(jī)中的油量調(diào)節(jié)齒條、拉桿或汽油機(jī)中的節(jié)氣門開度)保持不變的情況下,主要性能指標(biāo)(扭矩、功率等參數(shù))隨機(jī)燃機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。
負(fù)荷特性試驗(yàn)和速度特性試驗(yàn)是在內(nèi)烯機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行的。
17.在用壓力容器檢驗(yàn)分為常規(guī)驗(yàn)和缺陷評定兩類。常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目有外部檢查、內(nèi)外部檢驗(yàn)、而壓試驗(yàn)。
在用壓力空器安全狀況分為5級,其中1級的安全狀況最佳,其他依次遞。1-3級可領(lǐng)證使用,4級為限定條件下監(jiān)控使用,5級判廢。
18.對鍋爐進(jìn)行鑒定或驗(yàn)收時,需要進(jìn)行鍋爐性能試驗(yàn),以確定其工作可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。常性行的試驗(yàn)有:
水壓試驗(yàn);
熱效率試驗(yàn);
鍋爐蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)試驗(yàn)。
19.橋式起重機(jī)在使用過程中的損耗主要表現(xiàn)為疲勞損耗和摩擦損耗。
橋架是橋式起重機(jī)的主要受力部件,反復(fù)起升載荷引起的交應(yīng)力作用在橋架上,逐漸形成的線性積累損傷導(dǎo)致橋架產(chǎn)生下?lián)匣蚓植慨a(chǎn)生疲勞裂紋,將影響起重機(jī)的使用及壽命。
20.減速器齒輪、車輪、員鈞、消輪、卷筒、制動器、制動輪、軌道、鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)是評估人員對起重機(jī)的磨損程度和預(yù)期壽命出判斷的依據(jù)。
21.起重機(jī)試驗(yàn)內(nèi)容:合格試驗(yàn)、目測試驗(yàn)、載荷起升能力試驗(yàn),其中載荷起升能力試驗(yàn)包含靜載荷試驗(yàn)、動載荷試驗(yàn)、穩(wěn)定性試驗(yàn)。
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