6. Характеристика и анализ отказов машин и оборудования
Отказы делятся не 2 большие класса: постепенные и внезапные.
Постепенные отказы возникают неизбежно в процессе эксплуатации, так как любое изделие подвергается износу и старению. Момент наступления постепенных (износовых) отказов можно продлить путем усовершенствования конструкции, более точного изготовления, использования более прочного материала и т.д., а также путем проведения профилактических мер: смазка, регулировка…
Постепенный отказ является неизбежным закономерным результатом износа и старения любого изделия, то есть он должен обязательно произойти. Следовательно, вероятность наступления постепенного отказа равна 1 (единице).
Н
аступление
постепенных отказов подчиняется
нормальному закону
распределения, который
имеет два параметра: среднюю арифметическую
(средний срок службы элемента) и среднее
квадратическое (стандартное) отклонение
(имеет размерность измеряемой величины).
(мера рассеивания отказов относительно среднего срока службы)
- срок службы.
- вероятность возникновения
постепенных отказов;
При
- вероятность безотказной работы
практически приближается к 100 %.
Срок, который назначается между осмотрами и заменой деталями, зависит от назначения изделия, условий его работы и количества деталей в нем.
Для сельскохозяйственных и
животноводческих машин сроки между
профилактическими заменами деталей
принимают равными
и
(для более сложных).
Пример. Для
какой то детали машины
часов, а
часов, срок службы
часов.
В авиации, как правило, деталь
заменяют через срок службы
и даже
.
Внезапный отказ – событие случайное, и вероятность его не равна 1 или 0.
Внезапные отказы. Основные причины их возникновения – перегрузка машин. Кроме того, вызывают внезапные отказы усталостные явления в металле, дефекты монтажа, нарушение правил эксплуатации.
Внезапный отказ может произойти и при постепенно нарастающих износовых отказах, если не будет профилактической замены близких к предельному износу деталей.
Для внезапных отказов характерен экспоненциальный закон распределения.
Экспоненциальный
закон показывает, что если определенная
наблюдением наработка на отказ
и заданное время работы изделия
равны, то вероятность безотказной его
работы в течение этого времени
будет составлять всего 0,37 (то есть от
37 изделий из 100 можно в течение этого
времени ожидать безотказной работы).
- вероятность безотказной
работы; - время работы; - проработка на отказ.
Зависимость вероятностей безотказной работы изделия от времени.
Для повышения безотказной
работы нужно уменьшить заданное время
работы изделия. Так при
,
вероятность безотказной работы повышается
до 0,9.
Вероятность безотказной работы изделия в целом зависит от количества изделий в нем и вероятностей безотказной работы каждого элемента.
Если в состав изделия входит
деталей, то (при отсутствии резервных
элементов) вероятность безотказной
работы изделия определяется зависимостью:
,
где
- вероятность безотказной работы
отдельных деталей изделия.
Если все детали имеют одинаковую
вероятность
,
то вероятность безотказной работы
изделия будет равна:
Отказы изделий в процессе их работы (и износовые, и внезапные)
имеют
три периода:
I - приработочные;
II - износные;
III – внезапные.
В I период происходит приработка элементов. Этот период характеризуется большим числом отказов, которые после