
- •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
7.4 Цель и виды испытаний
Целью экспериментальной отработки сложных технических систем является проверка правильности принятых конструктивных решений и подтверждение работоспособности как отдельных узлов, механизмов и сборочных единиц, так и изделия в целом. По результатам испытаний заказчик принимает решение о завершенности опытно-конструкторских работ, приемке и постановке на серийное производство созданного изделия. Всесторонняя экспериментальная отработка является основой достижения и подтверждения требуемого уровня качества и надежности изделий.
По своему целевому назначению испытания изделия могут быть направлены на подтверждение:
качественных параметров, например, точности, устойчивости, мощности и быстродействия;
конструктивных параметров, например, проверка на прочность и герметичность;
эксплуатационных параметров, например, проверка на грузоподъемность, скорость движения и расход топлива.
Особое место среди испытаний выделяют испытаниям на долговечность, ремонтопригодности и сохраняемость. Целью этих испытаний является установление гарантийного и технического ресурса, подтверждение ремонтопригодности в условиях эксплуатации и установление срока хранения изделия.
В общем случае, испытания по своему целевому назначению можно разделить на два вида - исследовательские и контрольные.
К исследовательским испытаниям относятся все лабораторные, отработочные и конструкторско-доводочные испытания, проводимые в соответствии с конструкторской документацией в процессе экспериментальной отработки опытных образцов. Их целью является проверка физических процессов и принципов функционирования, правильности принятых конструкторских решений, подтверждения соответствия параметров и технических характеристик опытных образцов заданным требованиям.
В случае простых и недорогих изделий отработка составных частей изделия проводится одновременно с отработкой всего изделия. В случае же сложных дорогостоящих изделий их отработка производится последовательно. Сначала отработку отдельных составных частей на соответствие требованиям технического задания выполняют автономно, а затем комплексно, чему соответствуют следующие два вида испытаний.
Автономные испытания -предусматривают проверку на функционирование отдельных узлов, механизмов, сборочных единиц и изделий в целом, а также отработку конструкторской документации на эти объекты. Программой автономных испытаний предусматривается также выявление и устранение неисправностей, определение допустимых границ запасов работоспособности и получение оценок соответствия полученных характеристик требованиям технического задания.
Комплексные испытания предусматривают экспериментальную отработку взаимного функционирования нескольких опытных образцов, входящих в состав изделия, на соответствие требованиям технического задания.
Основными целями комплексных испытаний являются совместная отработка опытных изделий и проверка их взаимного функционирования в условиях, близких к реальным; проверка и корректирование конструкторской документации; проверка работоспособности изделия при имитации аварийных ситуаций; получение оценки соответствия основных характеристик опытных изделий требованиям технического задания. Комплексным испытаниям подвергают изделия, прошедшие автономные испытания.
Виды стендовых испытаний узлов и механизмов, предназначенные для подтверждения их работоспособности, приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Виды стендовых испытаний узлов и механизмов для подтверждения их работоспособности
Виды стендовых испытаний |
Число опытных образцов |
Продолжительность испытаний |
На функционирование |
3-5 |
30-40% заданного гарантийного ресурса |
Специальные: на вибропрочность, пылевлагоза-щишенность, сопротивление изоляции и т.п. |
|
3-хкратная проверка на функционирование после испытаний |
Климатические в камерах тепла и холода |
|
3-хкратная проверка на функционирование после достижения критической температуры -50°С или +50°С |
Ускоренные с увеличенной нагрузкой |
1 |
До полного износа или разрушения |
Ресурсные |
1-3 |
На гарантийныйресурс |
|
1 |
На двойной гарантийный ресурс |
Ускоренные и ресурсные испытания рекомендуется проводить на опытных образцах, прошедших испытания на функционирование, специальные и климатические.
Испытания на функционирование предназначены для проверки работоспособности сборочных единиц в нормальных условиях окружающей среды и соответствия выходных параметров требованиям чертежа, паспортным данным или техническим условиям.
Специальные испытания проводят с целью проверки работоспособности опытного образца после воздействия на него критических возмущений в виде вибрации, пыли, влаги и т.п.
В процессе климатических испытаний проверяют работоспособность узлов, механизмов и других сборочных единиц в условиях воздействия атмосферного давления, температуры, влажности, атмосферных осадков, тумана, солнечного излучения, ветра, песка и т.п.
Контрольным испытаниям подвергают опытные и серийные изделия.
Контрольные испытания опытных изделий подразделяют на два
вида - предварительные или заводские и приемочные. Программой предварительных испытаний предусматривается оценка прочности металлоконструкций и механизмов, проверка работоспособности сборочных единиц, а также проверка удобства и безопасности работы.
Приемочным испытаниям подвергают каждое опытное изделие с целью его проверки в условиях, максимально приближенных к условиям применения по назначению. Они подразделяются на межведомственные и государственные. По результатам последних принимают решение о возможности серийного производства изделия.
Число опытных образцов и продолжительность испытаний изделий приведены в таблице 4.
Контрольные испытания серийных изделий предусматривают проверку соответствия характеристик и параметров требованиям технических условий. К этим испытаниям относятся: приемосдаточные, периодические, ресурсные и типовые испытания, испытания установочной партии. Последний вид испытании проводят с целью подтверждения отработанности серийной технологии и готовности предприятия-изготовителя к серийному производству.
Периодичность контрольных испытаний на надежность устанавливают в зависимости от контролируемых показателей и числа выпускаемых изделий. Состав испытаний на надежность приведен в таблице 5.