5.Отказы и их классификация

Как мы установили - событие, заключающееся в нарушении работоспособности, называется отказом.

Отказ является основным понятием науки о работоспособности технических изделий, об их надёжности, поэтому правильное понимание физической сущности отказов, их причин, возможных последствий, прогнозирование времени наступления отказов являются важнейшими условиями успешного решения всех практических вопросов обеспечения работоспособности.

Любой отказ приводит к нарушению работоспособности. Но нарушение работоспособности может проявляться по разному.

Причина отказа –явления, процессы, события и состояния, вызвавшие возникновение отказа.

Последствия отказа – явления, процессы, события и состояния, обусловленные возникновением отказа объекта.

5.1.Классификация отказов по характеру проявления.

По характеру проявления отказы разделяются на внезапные и постепенные.

Внезапный отказ – отказ характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров объекта.

Причина таких отказов – случайные факторы, связанные с внутренними дефектами элементов, нарушением рабочих режимов, ошибками обслуживающего персонала и т.д. Момент наступления внезапного отказа в большинстве случаев совершенно очевиден и сам отказ обычно сопровождается ярко выраженными признаками, свидетельствующими о потере объектом способности нормального выполнения заданных функций.

Примеры внезапных отказов –короткое замыкание в электрических системах, пробой изоляции, неожиданные поломки механических изделий без предварительных симптомов их разрушения, прокол шины автомобиля, заедание трущихся поверхностей.

Постепенный отказ – отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта.

Постепенные отказы связаны с износом, старением, разрегулировкой.

Постепенный отказ, следовательно, наступает лишь тогда, когда параметр объекта выйдет за установленные границы, поэтому момент наступления такого отказа зависит от того, насколько широк допуск соответствующего параметра, а сам отказ не сопровождается какими-либо ярко выраженными признаками.

Примеры постепенных отказов – износ протектора автомобильной шины, износ дисков сцепления, износ фрикционных накладок башмаков тормозов и износ тормозных дисков, уменьшение мощности двигателя внутреннего сгорания при износе шатунно-поршневой группы и , как следствие, уменьшение скорости движения автомобиля сверх допустимых пределов.

Преобладание внезапных или постепенных отказов на практике зависит в значительной степени от характера и назначения объектов и условий их эксплуатации.

В объектах стационарного назначения, работающих в условиях постоянного воздействия внешней среды и не подвергающихся интенсивному воздействию ударов, вибраций, тепловых воздействий, преобладающий характер могут иметь постепенные отказы.

Для подвижных объектов (колёсных и гусеничных машин), работающих при резко изменяющихся условиях внешней среды, при больших механических, электрических перегрузках, может резко возрасти доля внезапных отказов. Так, в наземных стационарных электрических и электронных системах внезапные отказы составляют около 10% от всех отказов, в транспортных объектах (колёсных и гусеничных машинах), работающих в обычных условиях внешней среды, при движении по дорогам доля внезапных отказов возрастает до 20%, а в колёсных и гусеничных машинах, используемых вне дорог, доля внезапных отказов может возрастать до 40%.

Чёткой границы между внезапными и постепенными отказами, однако, провести не удаётся. Физические и химические процессы, которые составляют причины отказов, как правило, протекают во времени достаточно медленно, Так, усталостная трещина в стенке топливного трубопровода , зародившаяся из трещинообразного дефекта, медленно растёт в процессе эксплуатации и этот дефект , в принципе, может быть обнаружен средствами неразрушающего контроля. Если по каким то причинам своевременное обнаружение несквозной трещины оказалось невозможным, то собственно отказ ( течь из трубопровода) происходит внезапно и этот отказ придётся признать внезапным.

По мере совершенствования расчётных методов и средств контроля, позволяющих своевременно обнаруживать источники возможных отказов и прогнозировать их развитие во времени, всё большее число отказов можно будет относить к категории постепенных.

Одно из определений внезапного отказа: это отказ, наступление которого не может быть предсказано предварительным контролем или диагностированием.