1 Определения, связанные с восстанавливаемыми деталями. Основные положения надёжности

Машиной является совокупность механизмов, образующая функционально-замкнутую систему преобразования энергии, материалов или информации с целью частичной или полной замены производственных функций человека, облегчения его труда и повышения производительности. Примеры машин: преобразователи состояния и вида материала (технологическое оборудование), преобразователи энергии (двигатели), транспортные средства, вычислительные машины. В отличие от продукции, которая расходуется при использовании сама, машины при использовании расходуют свой ресурс. Такая продукция относится к ремонтируемой, а её жизненный цикл состоит из ряда стадий. Понятие жизненного цикла продукции рассматривается, в основном, по отношению к сложной наукоёмкой продукции высокотехнологичных предприятий в рамках CALS-технологий (англ. Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла).

Главными процессами, составляющими жизненный цикл продукции, являются процесс разработки и процесс производства. Процесс разработки начинается с запросов потребителей, которые обслуживаются отделом маркетинга, и заканчивается полным описанием продукта, обычно выполняемым в форме рисунка. Процесс производства начинается с технических требований и заканчивается поставкой готовых изделий.

Состав машины.

Машина делится на агрегаты, которые состоят из сборочных единиц и узлов, а последние в свою очередь состоят из деталей.

Агрегат – это часть машины, которая способна выполнять самостоятельную функцию, обладает полной взаимозаменяемостью с одноименными изделиями и возможностью сборки отдельно от других составных частей машины. Большинство машин включает двигательные, передаточные и исполнительные агрегаты. Агрегатами станка, например, являются электродвигатель, коробки скоростей и подач, пиноль, шлифовальная бабка.

Сборочная единица – изделие, состоящее из нескольких деталей, соединённых между собой с помощью сборочных или монтажных операций и имеющих общее функциональное назначение (корпус редуктора со шпильками, маховик с зубчатым венцом, рама автомобиля и др.).

Узел – это сборочная единица, которая может собираться отдельно от других составных частей агрегата или машины. Узел способен выполнять свою функцию только вместе с другими частями изделия.

Деталь – это изделие, изготавливаемое из однородного материала без сборочных или монтажных операций. К деталям относят также изделия с покрытиями и изделия, полученные с помощью сварки, пайки, склеивания и подобных процессов. Техническое состояние деталей, из которых собран агрегат, определяет его наработку.

Состояния деталей. Каждая деталь может пребывать в исправном, неисправном, работоспособном, неработоспособном и предельном состояниях.

В исправном состоянии деталь соответствует всем требованиям к ней нормативной, ремонтной и технологической документации, а если деталь не соответствует хотя бы одному из требований этой документации, то она признаётся неисправной.

Работоспособное состояние детали такое, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданную функцию, соответствуют требованиям нормативной, ремонтной и технологической документации. Если значение хотя бы одного из этих параметров не соответствует требованиям этой документации, то деталь признаётся неработоспособной.

Отказ – это событие, которое заключается в нарушении работоспособности.

Предельное состояние детали определяется тем, что её дальнейшее применение по назначению технически невозможно или экономически нецелесообразно. При достижении предельного состояния деталь может обладать или не обладать потенциальной работоспособностью. В первом случае она может быть восстановлена, а во втором случае деталь утилизируется. Предельное состояние детали возникает из-за критического числа накопленных повреждений.

Повреждения деталей – это недопустимые, приобретённые в эксплуатации отклонения значений свойств их материала и геометрических параметров от начальных, заложенных при изготовлении или предыдущем восстановлении. В результате целесообразных действий рабочих и СТО над ремонтируемыми машинами (в том числе и над частями машин – деталями) происходят их превращения из состояния ремонтного фонда в товарную продукцию.

Восстановление и упрочнение деталей. Восстановление деталей – это технологический процесс возобновления их исправного состояния и ресурса путём возвращения им утраченной части материала из-за изнашивания и (или) доведения до нормативных значений свойств, изменившихся за время длительной эксплуатации. Детали переходят в исправное состояние из любого другого в результате их восстановления.

Восстановленные детали в течение последующей эксплуатации достигают предельного состояния, как правило, в различные моменты времени. Предельное состояние агрегата и необходимость его ремонта обусловливаются небольшим числом недолговечных деталей. Преждевременные отказы деталей возникают из-за конструктивных или технологических дефектов, которые выявляют во время заводских испытаний и эксплуатации отремонтированных агрегатов. Детали, которые отказывают раньше других и определяют послеремонтную наработку агрегата, подлежат упрочнению.

Упрочнение деталей, лимитирующих наработку отремонтированных агрегатов, – это повышение сопротивляемости элементов этих деталей разрушению, остаточной деформации или изнашиванию. Операции упрочнения деталей входят составной частью в процессы их изготовления или восстановления. Детали упрочняют путём нанесения износостойких покрытий, термической обработкой, пластическим деформированием материала или другими способами.

Основные положения надёжности

Надёжность деталей – это свойство деталей выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Надёжность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения изделия и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость ил определённые сочетания этих свойств.

Основным среди свойств надёжности детали является безотказность, которая определяет способность сохранять работоспособное состояние в течение установленного времени или наработки. Основные показатели безотказности: интенсивность отказов, вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, ресурс непрерывной работы.

Долговечность – это свойство детали сохранять работоспособность до предельного состояния. Показателями долговечности служат ресурс и срок службы детали. Ресурс – это наработка детали до предельного состояния, а срок службы – календарная продолжительность её эксплуатации до исчерпания ресурса. Долговечность рассматривается как промежуток времени или наработка, в течение которых оценивается безотказность.

Остаточная долговечность – это потенциальная долговечность отказавших деталей, которая может быть использована в последующей эксплуатации после выполнения экономически обоснованного объёма восстановительных работ.

Ремонтопригодность – это приспособленность детали к предупреждению, обнаружению и устранению повреждений путём восстановления.

Сохраняемость – свойство изделия непрерывно сохранять исправное состояние в течение хранения и транспортирования.