5. Методы ускоренных испытаний.

Сокращение длительности испытаний оборудования на надежность позволяет своевременно получить достоверные данные при минимальных трудовых и материальных затратах.

Для ускорения испытаний применяются различные факторы. Эффективность того или иного метода можно характеризовать коэффициентом ускорения /С_у, который определяется соотношением:

Где Т_норм, Т_и – время безотказной работы оборудования соответственно при нормальных условиях експлуатации и при данном виде испытаний.

Рассмотрим основные методы ускорения испытаний.

Усиление режима работы оборудования (увеличение нагрузок, скоростей, температур, применение агрессивных сред и т. д.). При выборе методов и режимов ускоренных испытаний следует базироваться на общеметодических положениях:

- предельные значения внешних факторов следует выбирать, в первую очередь исходя из условия сохранения физики отказов, т.е. чтобы вид и характер разрушения при работе на повышенных режимах были идентичны;

- нагрузки не должны выходить за критическую область, что-бы предотвратить возможность искажения кинематических и функциональных связей;

- трудоемкость и продолжительность испытаний должны быть минимальными (при заданной точности и достоверности получаемых результатов);

- испытания следует проводить до предельного состояния, так как окончание испытаний на ранних стадиях приводит к потере пенной информации и к необходимости не всегда достоверной экстраполяции для приближенной оценки ресурса оборудования И его элементов.

Методы ускоренных испытаний связаны с рядом явлении: увеличение напряженности режима работы машины приводит к возрастанию рассеивания ресурса деталей; повышение нагрузок, вызывая большие деформации, изменяет условия контакта деталей (в зубчатом зацеплении, на- пример, «пятна контактов> могут сместиться на кромки зубьев и привести к ускоренному их разрушению); влиянне недостатков изготовления деталей возрастает настолько, что происходят такие разрушения, которые при обычных эксплуатационных нагрузках очень редки или вообще не возникают (например, увеличение скорости перемещения усиливает влияние динамической неуравновешенности масс, а возрастание нагрузок расширяет зазоры в подвижных соединениях); наблюдается скачкообразное изменение условий смазки и интенсивности изнашивания, и как следствие, повышается температура поверхностей контакта; переменному режиму сопутствует многократная приработка контактирующих поверхностей.

Дтя определения коэффициента ускорения надо знать функциональную зависимость процесса разрушения от данного параметра. Например, при испытании изделий, которые отказывают вследствие износа, для ускорения эксперимента можно увеличить нагрузку р и скорость относительного перемещения V.Максимальные допустимые значения р_макс и V_макс определяются из условия сохранения данного вида изнашивания.

При линейной зависимости износа от и (например, при абразивном изнашивании) коэффициент ускорения рассчитывается по формуле

Сокращение простоев и холостых ходов. Это позволяет оборудованию работать более интенсивно во времени, без перерывов и холостых ходов. Указанный метод следует применять только после анализа влияния перерывов в работе оборудования на интенсивность процесса разрушения. Так, например, в большинство случаев перерыв в работе (останов) увеличивает износ детали.

Т_х – все простои, Т_р – непрерывная работа.

Повышение точности измерения параметров..При износовых отказах не всегда в процессе испытания необходимо доводить износ детали до предельного состояния. Часто достаточно знать скорость процесса ( скорость изнашивания), если дальнейшее его протекание во времени определяется извесными закономерностями. Для ускорения испытаний следует повышать точность измерения параметров, например износа, чтобы за короткий срок установить ход процесса.

Предельная погрешность метода измерения 𝛥l должна быть значительно меньше того условного значения параметра U_у, которое принято за предельное. Как показывает анализ, должно быть выдержано условие .

Использование закономерностей отказов. Если на основании теоретических и экспериментальных исследований раскрыта физическая сущность данного вида отказов и установлены закономерности, связывающие интенсивность данного процесса с физическими параметрами, то время испытаний в этом случае может быть сокращено до минимума.

Например, если скорость абразивного изнашивания линейно зависит от твердости материала, удельного давления, скорости относительного перемещения и т. д., то достаточно знать среднее значение и дисперсию этихвеличин, чтобы найти скорость изнашивания.

Недостатком метода является то, что он требует проведения сложных предварительных исследований, установления границ применяемости полученых закономерностей, оценки условий работы оборудования и его елементов, определения постоянных параметров, входящих в функциональные зависимости, и т.д. Однако именно этот метод позволяет решить основную проблему испытаний на надежность – получение достоверных данных в кратчайшее время.