3.2. Критерии оценки предельного состояния
по выходному параметру
Основным критерием предельного состояния изделия является либо экстремальное значение параметров, допускаемое техническими условиями, либо зона, вхождение в которую ведет к резкому его возрастанию. Возможны три основных группы критериев.
1. В результате износа или других повреждений происходит скачкообразное изменение состояния изделия, и оно перестает функционировать. Например, потеря герметичности резервуаров при коррозии, заклинивание механизма при его износе, поломка детали из-за хрупкого разрушения и т. п.
Здесь, как правило, трудно судить по выходному параметру о близости к предельному состоянию и более целесообразно регламентировать максимально допустимую степень повреждения Uмах.
2. В результате процесса повреждения имеется зона интенсивного возрастания выходных параметров изделия - рост вибраций, температуры, шума. Здесь, даже если эти параметры еще находятся в допустимых пределах, необходимо установить значение Хмах, соответствующее началу интенсификации процесса потери работоспособности.
3. Основной случай Хмах - когда процесс повреждения не имеет экстремальных зон и выходные параметры определяются установленными на изделии техническими условиями.
3.3. Критерии предельного износа
При оценке работоспособности механизма необходимо установить предельно допустимые значения износа [ U ] его звеньев. Это является весьма сложной задачей, поскольку к механизму в целом и к его деталям предъявляются самые разнообразные требования.
При занижении значений [ U ] срок службы деталей используется не полностью, при их завышении возрастает доля аварийных ремонтов из-за отказа деталей в межремонтный период.
Критерии предельного износа следует устанавливать исходя из общих принципов оценки предельного состояния. На рис 3.1 приведены примеры критериев предельного износа для трёх основных случаев.
При износе направляющих толкателя кулачкового механизма (рис.3.1,а) возможно заклинивание механизма из-за перекоса толкателя, изменения угла давления и возрастания давления в опорах. В результате износа механизм прекращает функционировать (критерий 1-й группы). Предельно допустимый износ должен определяться в данном случае из условия надёжности функционирования механизма.
а
б
в
Рис.3.1. Примеры критериев предельного износа изделия
Пример попадания механизмов в зону интенсивного возрастания его выходных параметров (критерий 2-й группы) показан на рис. 3.1,б. При износе зубьев реверсивной пары шестерня-рейка при каждом изменении направления движения возникает удар, сила которого прогрессивно возрастает по мере износа пары. Зона интенсивного возрастания динамических нагрузок и определяет значения предельно допустимых износов.
Пример выхода параметров за допустимые пределы (критерий 3-й группы) приведен на рис.3.1,в, где показан износ плунжерной пары в гидравлической системе.
Утечка жидкости при износе корпуса и плунжера оказывает большое влияние на стабильную работу гидравлической системы.