Схема потери машиной работоспособности при заданной длительности непрерывной работы.

При продолжительной эксплуатации машины начинают проявляться медленно протекающие процессы, такие как износ, коррозия, коробление и др., которые приводят к уменьшению запаса надежности.

Изменение параметров, определяющих работоспособность машины, будет происходить со временем в результате следующих причин:

- рост зазоров в сопряжениях, изменение жесткости и других характеристик, влияющих на быстропротекающие процессы;

- износ и старение настроечных узлов машин;

- следствие износа, коробления и других изменений, которые имеют место в основных сопряжениях и узлах машин. Обычно это главный параметр, влияющий на снижение работоспособности машины

- результат повышения тепловыделения из-за роста коэффициента трения, возрастания нагрузок и других явлений, происходящих при изнашивании мех-мов. 

Функциональную зависимость каждого процесса во времени можно определить в результате испытаний или путем расчета и прогнозирования.

При длительной эксплуатации машины происходит увеличение зоны рассеивания ее параметров, что приводит к увеличению вероятности выхода параметра X за пределы допуска, т. е. к уменьшению вероятности безотказной работы машины.

Предельное состояние машины наступит в момент времени, при котором запас надежности будет израсходован, К_Н = 1. Время работы t = Т_γ до потери машиной работоспособности и будет являться ресурсом по данному пар-ру.

Начиная с момента времени t = Т_γ машина нуждается в ремонте для полного или частичного восстановления утраченной работоспособности.

Типичными примерами машин, для которых заранее регламентировано время работы до очередной подналадки и технического обслуживания, являются многие типы металлорежущих станков, авто, самолеты и др. машины.

48. Расчет вероятности безотказной работы машины по данному выходному параметру.

Одновременное действие процессов различных скоростей усложняет общую картину потери машиной работоспособности и заставляет рассматривать формирование отказа в два этапа.

Первый этап состоит в оценке области рассеивания параметров (области состояний) к концу периода Т0. Она характеризуется: координатой центра группирования

(1)

и средним квадратическим отклонением

(2)

где Ϭа ; Ϭн; Ϭв и Ϭс — средние квадратические отклонения параметра соответственно из-за начальных погрешностей, настройки машины, вибраций и рассеивания скорости процесса смещения центра группирования. Математическое ожидание процесса средней скорости в общем виде также может быть функцией времени.

Второй этап сводится для случая, когда экспериментально или

теоретически определены средняя скорость изменения степени повреждения

(или параметра) γ СР (или γ СР.Х) и ее дисперсия (или ). В результате

P(T)=0,5+Ф[ ] (3)

В общем случае дисперсии процессов также могут быть функциями времени.

Следует иметь в виду, что запас надежности, которым обладает машина, определяется либо реализацией, оценивающей границу регламентированной вероятности принятия параметром данного крайнего значения, либо реализацией, соответствующей максимальной скорости процесса γ mах при наиболее неблагоприятных (а иногда и аварийных) условиях работы машины.