Шация безотказности машин и другой техники юессе их эксплуатации

ррвидно, что качество машин и, в частности, безотказность Моты закладывается еще в процессе проектирования, ис-В|«1ний и конструирования. А обеспечиваются эти свойства рзготовлении. Однако реализуются надежностные свойства кн в процессе их эксплуатации. Поэтому роль соблюдения НЛ эксплуатации техники в деле более полного проявления рржительных функций чрезвычайна велика. •сплуатация— это основная и наиболее продолжительная |я существования технического объекга (изделия) в пользо-р потребителя, представляющая собой процесс непрерыв-Шяи периодического применения объекта и расходования рхнического ресурса. Расходование ресурса, например, ма-р'тем рачительнее, чем выше качество ее эксплуатации, т.е. Ш)лее адекватны условия эксплуатации требованиям норма-||-технической документации к режиму использования (хра-р, транспортирования, установки, работы, обслуживания и Цтов) данной техники.

I . ' ' ¹⁵¹ .

6<4. Показатели долговечности, ^: •

Показатели'долговечности харак*еризуют свойство техничес-кого изделия сохранять во времени работоспособнрсть до на-,ступления предельного состояния, когда оно теряет работоспо-собяо<У1Ъ при уетановленной системетехнического обсдуживания

й#»*б1«ав. '• ;•:<•>'; •.. • • ••• .,;.. :,г- • •• ••-.., /• • .

Перечень испрльзу«мых показателей долговечности таков:
. ;7^ --ч среп&ъй ресуре, т,е, средний технический ресурс до
капитадьного ремонта; ,

Т_п'— гамма-процентный ресурс; .,, Т_лм — назначениый ресурс;

» I .' • •/*•" . . ...••. • • • • | •- . .

т_гу — установленный ресурс; Т_а -^ средний срок службы; Т — гамма-процентный срок службы; 7^_я—назначенный срок службы; Т_и — установленный срок службы;

Т_сп — срок службы до списания изделия или предельный срок службы.

Понятие "ресурс" характеризует долговечность по наработ-ке изделия, а "<срок службы" — по календарному времени.

Исхддные данные для расчета ресурса, порядок его расчета и статистической оценки, а;также правила установления требуе-мого ре^урса изделий регламентйрованы методическими указа-ниями МУ10.г74, "Промышленные изделия. Определение ресурса" (М.; Изд-вб ста!вдартов, 1972).

Так ^;ка*с под ресурозм понимается суммарная наработка до ПредельнЙго йЬстоянйя, то его показатели опредЬляются по фор-мулам, ^налогичным формулам наработки на отказ.

Средний ресурс изделия— это математическое ожидание его ресурса. Статистическая оценка среднего ресурса такова:

где Т_р1 — ресурс /'-го обтлкта;

Л^ — чиоло изделий, поставленных на испытания или в эксплуатацию-

&'

Шмма-процёнтныйресурс выра^ает нйработку; в гечеййе ко-

I изделие с заданной вероятностью у процентов не достига-Щбльного оостояния. Гамма-ятродентный ресурс является шыМ'расчетным показателем, например, для подшишш'-I других изделий. Существенное достоинство этого щжаза-^остоит в возможности его определения до завершения ис^ рий всех образцов. В большинстве случаев для различных |йй используют критерий 90%-го ресурса. |ероятность обеспечения ресурса Т^, соответствующую зна-|о у/ЮО, определяют по формуле

|1

ИЦ^ — наработка до предельного состояния (рес>фса); ,,,

•»• — число изделий (%), не достигающих с заданной вероятностью

В предельного состояния.

рйачение гамма-процентного ресурса определяют с помощью рых распределения ресурсов (рис. 22).

I., -:

1;^лРис. 22. Определение значения га(мма-процентного ресурса:

Кй б — кривые соответственно убыли и распределения ресурсов

Шазначенный ресурс— суммарная наработка, при достиже-I которой применение изделия по назначению должно быть Юкращено независимо от его технического состояния.

I . 153

Под установленным ресурсомпонимается технически об нованная или заданная величина ресурса, обеспечиваемая коц рукцией, технологией и условиями эксплуатации, в преде. которой изделие не должно достигать предельного состояни

Средний срок службы— математическое ожидание срока сл^ бы. Статистическую оценку среднего срока службы определя по формуле:

где Т_а — срок службы /-го изделия.

Гамма-процентный срок службыпредставляет собой кален-д; ную продолжительность эксплуатации, в течение которой изде/ не достигает предельного состояния с вероятностью у, выраж ной в процентах. Для его расчета йспользуют соотношение

Назначенный срок службы —суммарная календарная пр должйтельность эксплуатации, при достижении которой пр менение изделия по назначению должно быть прекращено ь зависимо от его технического состояния.

Под установленным сроком службыпонимают технико-э? номически обоснованный срок службы, обеспечиваемый кож рукцией, технологией и эксплуатацией, в пределах которс изделие не должно достигать предельнбго состояния.

Предельный срок службыТ._п означает календарную продс жительность эксплуатации или использования изделия до м мента его списания и снятия с эксплуатации (использовани Он определяется аналогично тому, как определяют, наприм^ средний срок службы.

Известно, что основной причиной снижения показателей р лговечности изделия является износ его деталей.

Изнашиваниемназывается процесс постепенного поверхнос ного разрушения матерйала деталей машин в результате трен о них других деталей, твердых тел или частиц. Известно, ч

иютивление материала изнашиванию зависит не только от |ств этого материала, но и от многих условий, в .которых •всходит трение. К этим условиям (факторам) относятся: свой-кардаряженного тела, свойства промежуточной среды, тем-игура на поверхности и т.д. Ца рис. 23 приведена типичная кривая зависимости характе-

№к износа от длительности испытаний или эксплуатации

рш. •

>; Рис. 23. Типичная кривая износа поверхности изделия •ос характеризуется тремя периодами:

|1. Период начального износа или период приработки, когда I происходит переход от исходного состояния поверхности I трения к относительно устойчивому состоянию. В тече-I ние периода приработки темп износа со временем умень-I; шается, приближаясь к некоторой постоянной величине, Ц, характерной для периода установившегося износа. р. Период установившегося износа,при неизменных услови-$; ях работы трущейся поверхности характеризуется постоян-

; ным темпом износа.

3. Период ускоренного износа.

^езультаты испытаний на износ и наблюдений за износом в

1лессе эксплуатации техники обычно выражают в относитель-

с величинах.

ЙЭтносительная износостойкость:

Ъразмерная

Д 1_Э — линейный износ эталона,

'д 1_М — линейный износ материала испытуемого изделия (образца или детали);

весовая

где АС^ — весовой износ эталона,

&С_М — весовой износ материала испытуемого изделия (образца или детали).

Износ может быть оценен не только относительной характе-ристикой линейного износа, но и по относительному изменению объемов эталона и объекта испытания.

На практике часто износостойкость (износность) оценивают в абсолютных величинах, таких как мм/км, мм²/час и т.п.

Установлены три группы факторов, влияющих на вид и ин-тенсивность износа поверхности деталей машин:

1 — факторы, обуславливающие внешние механические воз-действия на поверхность трения;

2 — характеристики внешней среды;

3 — факторы, связанные со свойствами трущихся тел. К конкретным факторам первой группы относятся:

а) род трения (качение, скольжение);

б) скорость относительного перемещения трущихся поверх-ностей;

в) величина и характер давления при трении. Основные факторы второй группы, связанные с внешней сре-дой, следующие:

а) смазка;

б) газовая среда (воздушная, агрессивная или защитная ат-мосферы);

в) наличие абразивных (твердых) частиц на поверхности тре-

ния. К факторам третьей фуппы относятся:

а) механические свойства трущихся материалов (предел те-кучести и упругости, модуль упругости, предел прочности, твердость, ударная вязкость, пластичность, усталостная прочность);

б) теплоустойчивость материала детали;

в) степень химического сродства металла к кислороду и при-рода образующихся при трении химических соединений;

г) склонность металла к контактному схватыванию при нор-мальных и повышенных температурах;

д) способность металлического материала взаимодействовать со смазкой и т.д.