
- •Основные понятия и показатели теории надежности……………….….……....9
- •2 Математические основы надежности.....................................................28
- •2.7 Вопросы для самопроверки 48
- •3 Основы надежности сложных систем 50
- •3.6 Вопросы для самопроверки 60
- •4 Изнашивание 62
- •5 Коррозионные разрушения 76
- •7 Пути и методы повышения надежности машин при
- •7. 7 Вопросы для самопроверки ..107
- •8 Техническая диагностика 108
- •1 Основные понятия и показатели теории надежности
- •Понятие и специфика проблемы надежности
- •1.2 Теоретическая база науки о надежности
- •Экономический аспект надежности
- •Основные объекты, состояния и события в надежности машин
- •1.5 Классификация отказов
- •1.6 Основные показатели надежности
- •1.6.1 Показатели для оценки безотказности
- •1.6.2 Показатели для оценки долговечности
- •1.6.3 Показатели для оценки ремонтопригодности
- •1.6.4 Показатели для оценки сохраняемости
- •1.6.5 Комплексные показатели надежности
- •1.6.6 Экономический показатель надежности
- •1.7 Нормирование показателей надежности
- •Вопросы для самопроверки
- •2 Математические основы надежности
- •2.1 Графическое представление эмпирического распределения
- •2.1.6 Подсчет частот (частостей) попадания случайных величин в интервалы группирования.
- •2.2 Статистические меры случайных распределений
- •2.3 Законы распределения случайных величин
- •2.3.1 Нормальное распределение (закон Гаусса)
- •2.3.2 Экспоненциальное (показательное) распределение
- •2.3.3 Распределение Вейбулла
- •2.4 Критерии согласия экспериментальных и теоретических распределений
- •2.4.1 Критерий Пирсона (критерий хи-квадрат)
- •2.4.2 Критерий Романовского
- •2.4.3 Критерий Колмогорова
- •2.4.4 Доверительные границы для параметров законов распределения и показателей надежности
- •2.5 Корреляционный анализ экспериментальных данных
- •2.6 Регрессионный анализ экспериментальных данных. Метода наименьших квадратов.
- •Вопросы для самопроверки
- •Основы надежности сложных систем
- •3.1 Понятие сложной системы
- •3.1 Элементы сложных систем
- •3.3 Основные типы структур сложных систем
- •3.4 Расчет схемной надежности сложных систем
- •3.5 Резервирование
- •3.5.1 Классификация резервирования
- •3.5.2 Характеристики резервирования
- •3.5.3 Расчет схемной надежности при различных видах резервирования
- •3.6 Вопросы для самопроверки
- •4 Изнашивание
- •4.1 Виды трения
- •4.2 Виды фрикционных связей
- •4.3 Виды изнашивания
- •4.3.1 Механическое изнашивание
- •4.3.1.1 Абразивное изнашивание
- •4.3.1.2 Усталостное изнашивание
- •4.3.1.3 Адгезионное изнашивание
- •4.3.1.4 Эрозионное изнашивание
- •4.3.1.5 Кавитационное изнашивание
- •4.3.1.6 Изнашивание при фреттинге
- •4.3.2 Коррозионно-механическое изнашивание
- •4.3.2.1 Окислительное изнашивание
- •4.3.2.2 Изнашивание при фреттинг-коррозии
- •4.3.3 Изнашивание при воздействии водорода
- •4.4 Характеристики изнашивания
- •4.5 Экспериментальные методы определения износа
- •4.6 Методы снижения интенсивности изнашивания
- •4.7 Вопросы для самопроверки
- •5 Коррозионные разрушения
- •5.1 Понятие и проблема коррозии
- •5.2 Виды коррозии
- •5.3 Методы борьбы с коррозией
- •5.4 Вопросы для самопроверки
- •6 Усталостные разрушения
- •6.1 Механизм усталостного разрушения
- •6.2 Циклы нагружения и их характеристики
- •6.3 Экспериментальное определение характеристик сопротивления усталости
- •6.4 Расчет усталостной долговечности
- •6.5 Факторы, влияющие на сопротивление усталости
- •6.6 Вопросы для самопроверки
- •7 Пути и методы повышения надежности машин при проектировании, серийном производстве и эксплуатации
- •7.1 Методы отработки конструкций изделий на технологичность
- •7.2 Принципы конструирования, обеспечивающие создание надежных машин
- •7.3 Повышение надежности деталей машин упрочняющей
- •7.4 Цель и виды испытаний
- •7.5 Процесс изменения надежности изделия на этапах его жизненного цикла
- •7.6 Организационные методы обеспечения надежности техники
- •7.7 Вопросы для самопроверки
- •8 Техническая диагностика
- •8.1 Основные понятия технической диагностики
- •8.2 Задачи технической диагностики
- •8.3 Контролепригодность и показатели ее оценки
- •8.3.1 Оперативные показатели оценки контролепригодности
- •8.3.2 Экономические показатели оценки контролепригодности
- •8.3.3 Конструктивные и дополнительные показатели оценки контролепригодности
- •8.3.4 Показатели оценки уровня контролепригодности
- •8.4 Диагностические параметры
- •8.4.1 Требования к диагностическим параметрам
- •8.4.2 Классификация диагностических параметров
- •8.4.3 Выбор диагностических параметров
- •8.4.4 Методика выбора диагностических параметров
- •8.5 Построение алгоритма диагностирования
- •8.6 Средства технического диагностирования
- •8.6.1 Классификация средств технического диагностирования
- •8.6.2 Общие требования к средствам технического диагностирования
4.4 Характеристики изнашивания
Обычно используют следующие характеристики изнашивания;
- величина износа, соответствующая изменением размера по нормали к поверхности трения и выражаемый в единицах длины;
а)линейный – износ, определяемый изменением размера по нормали к поверхности трения и выражаемый в единицах длины;
б)объемный – износ, определяемый изменением объема трущихся деталей и выражаемый в единицах объема;
в) массовый – износ, определяемый изменением массы трущейся детали и выражаемый в единицах массы;
- скорость изнашивания , определяемая выражением
(87)
где
- износ,
- время работы сопряжения;
- интенсивность изнашивания
,
определяемая отношением абсолютного
износа к пути трения L :
;
(88)
- износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию, оцениваемое величиной, обратной скорости или интенсивности изнашивания;
-относительная износостойкость , определяемая соотношением интенсивностей изнашивания исследуемого и эталонного сопряжений в одинаковых условиях трения
,
(89)
где эталонные показатели относятся к паре, изготовленной из стали 45.
4.5 Экспериментальные методы определения износа
Изучение изнашивания деталей машин, работающих в реальных условиях эксплуатации, может быть осуществлено различными методами.
Метод микрометрирования основан на измерении при помощи
микрометра или измерительного прибора с индикатором параметров до и после изнашивания. Недостатками метода являются неизбежная разборка и сборка изделия до и после работы с целью измерения детали, а также тот факт, что выявленное изменение размера может быть следствием не только изнашивания поверхности, но и результатом деформации детали. Кроме того, разборка и сборка изделий в процессе эксплуатации из-за отсутствия необходимых условий резко снижает эксплуатационные качества машин и, следовательно, возникают отличные по сравнению с заводской сборкой исходные условия для износа деталей, и различные скорости изнашивания.
Метод искусственных баз состоит в том, что на поверхности выдавливают или вырезают углубления заданной формы(пирамида или конус) и глубины. Наблюдая за изменением размера отпечатка, соотношение которого с глубиной заранее известно, можно определить местный линейный износ. Используются специальные приборы, позволяющие определять с точностью от 1,5 до 2 мкм, для отверстий цилиндров двигателей, валов, а
также плоских поверхностей. Метод также требует в большинстве случаев предварительной разборки изделий и поэтому имеет те же недостатки, что и метод микрометрирования.
Метод измерения износа по уменьшению массы основан на взвешивании детали до и после изнашивания. Обычно применяется при испытании деталей небольшой массы. Метод может оказаться неприемлемым, когда износ происходит вследствие не только отделения частиц, но и пластического деформирования.
Метод анализа содержания железа в масле основан на химическом
анализе золы, получаемой сжиганием пробы масла. За период между двумя
последовательными отборами проб учитывают общее количество масла в
картере, его потерю и количество доливаемого масла. Данный анализ
является интегральным, так как продукты износа обычно отделяются
одновременно от нескольких трущихся деталей. Точное определение
количества железа осложняется тем, что крупные частицы продуктов износа
могут оседать на стенках картера.
Метод радиоактивных изотопов заключается в том, что в материал
изучаемой детали вводят радиоактивный изотоп. При этом вместе с
продуктами износа в масло будет попадать пропорциональное им количество
атомов радиоактивного изотопа. По интенсивности их излучения в пробе
масла можно судить о количестве металла, попавшего в масло за
рассматриваемый период времени. Преимущества метода по сравнению с
предыдущим: определяется износ определенной детали, а не суммарный для
нескольких деталей; чувствительность повышается в сотни раз; ускоряется
процесс исследования. Однако при этом методе требуется специальная
подготовка образцов исследуемых деталей, наличие специальной
аппаратуры для измерения интенсивности излучения и принятие мер
предосторожности для охраны здоровья людей.