- •Травин г.М., Токарев в.А., Родионова е.А.
- •Кострома
- •Содержание Лекция 1. Декомпозиция технологических систем 5
- •Лекция 1. Декомпозиция технологических систем
- •1.1. Понятие системы
- •1.2. Классификация систем
- •1.3. Технологические системы и их элементы
- •1.4. Состояния и события технической системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •2.1. Понятие качества
- •2.2. Свойства надежности
- •2.3. Показатели оценки надежности
- •3.1. Факторы и процессы влияния
- •3.2. Изнашивание
- •3.3. Влияние скорости процессов на надежность технических систем
- •4.1. Классификация отказов
- •4.2. Характеристика потока отказов
- •5.1. Вероятность безотказной работы
- •5.2. Наработка на отказ, до отказа, интенсивность и параметр потока отказов
- •5.3. Законы распределения времени между отказами
- •6.1. Понятие физической и моральной долговечности
- •6.2. Технико-экономическая долговечность
- •6.3. Определение оптимального срока службы оборудования
- •6.4. Количественные показатели долговечности
- •6.5. Выбор показателей долговечности средств технологического оснащения и их элементов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лекция 7. Ремонтопригодность. Свойства и показатели оценки
- •7.1. Понятие и свойства ремонтопригодности
- •7.2. Характеристики свойств ремонтопригодности
- •7.3. Частные показатели оценки ремонтопригодности
- •8.1. Требования к информации о надежности
- •8.2. Методы исследования и оценки надежности
- •8.3. Комплексные показатели надежности
- •9.1. Избыточность как основной метод повышения надежности систем
- •9.2. Понятие о резервировании
- •9.3. Методы резервирования элементов
- •9.4. Методы резервирования систем
- •9.5. Использование алгебры логики для моделирования систем с резервированием
- •Вопросы для самоконтроля
- •10.1. Расчет надежности резьбовых соединений
- •10.2. Расчет надежности сварных соединений
- •10.3. Расчет надежности соединений с натягом
- •11.1. Понятие и свойства надежности оперативного персонала
- •11.2. Виды и формы отказов персонала
- •11.3. Классификация ошибок оперативного персонала
- •Библиографический список
3.1. Факторы и процессы влияния
На надежность технических систем оказывают влияние три группы факторов: конструктивные, технологические и эксплуатационные.
К конструктивным факторам относятся: принципиальная схема машины, качество материалов, форма и размеры деталей, запас прочности, применяемые методы расчета на прочность, конструктивные концентраторы напряжений в деталях (зазоры, натяги, галтели, пазы, канавки и др.), характер и скорость приложения нагрузок и др.
Технологические факторы – факторы, связанные с процессом получения стабильных свойств материалов, обеспечивающих стабильность структуры, физико-механических свойств, прочности; факторы, связанные с формообразованием заготовки, методами обработки и сборки; методы и режимы механической, термической, химико-термической обработки; геометрия режущего инструмента; организация технического контроля по этапам технологического процесса.
Эксплуатационные факторы – давления, характер нагружения, скорости, температура среды, влажность среды, виды и способы смазки, соблюдение правил технической эксплуатации, техническое обслуживание, качество ремонта, квалификация ремонтно-эксплуатационного персонала, техническая оснащенность ремонтных служб и др.
На надежность технических систем существенное влияние оказывают обратимые и необратимые процессы, происходящие в системах.
К обратимым процессам относятся температурные и упругие деформации в деталях и узлах машин.
Необратимые процессы – это изнашивание, усталостное разрушение, коррозия, старение, ползучесть, кавитационно-эррозионное разрушение и др.
Влияние температурных деформаций проявляется в увеличении зазоров в сопряжениях, появлении вибрации, стука, заклинивании подвижных соединений, поломках, интенсивных износах. Очевидно, следует учитывать возможность изменения линейных и объемных размеров деталей, приводящих к изменению зазоров в сопряжениях, возможность их коробления под действием температур среды или температур, возникающих в парах трения. Например, в паре вал-втулка диаметром 100 мм при возрастании температуры до 100º С величина зазора уменьшится при втулке из бронзы на 0,18 мм, из пресспорошков на 0,37 мм, из капрона на 1 мм.
Упругие деформации в технической системе не оказывают такого влияния как температурные деформации на работоспособность подвижных соединений. Однако они имеют основное влияние на технологическую надежность процесса механической обработки резанием, на точность механической обработки. Известны зависимости величины погрешности механической обработки, обусловленные упругими отжимами элементов технологической системы станок-приспособление-инструмент-деталь. Величина упругих отжимов, а, следовательно, погрешностей зависит от погрешности заготовки (неравномерности припуска на обработку) Δз и неоднородности свойств материала обрабатываемой детали (неоднородность твердости) ΔСр. Именно эти две составляющие упругой деформации в технологической системе вызывают рассеяние (разброс) размеров при обработке на настроенном на заданный размер станке.
Наибольшее влияние на надежность технических систем оказывают необратимые процессы – изнашивание и поломки. 80-90% всех поломок деталей связаны с усталостным разрушением. Наибольшее количество отказов в машинах обусловлено изнашиванием.