Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Алексаньян И.М. Материалы для вып. практич. раб. по дисц. Надежность механич. систем. Метод. пособ. 2017

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.03.2026
Размер:
1.03 Mб
Скачать

Индукционная

46-63

0,3-5

 

20

 

0,748-0,751 (0,750)

Газовая

13-42

0,5-1,5

 

1,44

 

0,288

Электрошлаковая

51-62

10-20

 

10-60

 

0,028-0,039 (0,034)

 

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ

 

Хромирование

35-72

0,05-1

 

0,007-0,0248

 

16,644-575,02 (34)

Железнение (осталивание)

21-62

0,1-5

 

0,011-0,0850

 

6,58-37,13 (10,27)

Никелирование

24-72

0,05-1,5

 

0,018-0,0356

 

11,8-223,98 (41,21)

 

НАНЕСЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

Напыление

 

0,05-3

 

3-9,6

 

1,518-2,242 (188)

Газоплазменное

0,90-2,5

0,7-3

 

3,5-5

 

1,10-1,10 (1,10)

В электростатическом поле

1-2,25

0,5-1,5

 

4,8-9,6

 

 

В псевдоожиженном слое

0,9-3

0,05-,5

 

3,6-5

 

 

Литьё под давлением

0,9-2

0,25-3

 

2-4,5

 

0,489-0,559 (0,524)

 

ЗАЛИВКА ЖИДКИМ МЕТАЛЛОМ

 

Заливка жидким металлом

23-45

4-10

 

6-12

 

0,067-0,121 (0,087)

 

 

 

 

 

Таблица 2

Относительная долговечность деталей

 

 

 

при восстановлении различными способами

 

 

 

 

 

Коэффициент относительной долговечности,

 

Способ восстановления

 

восстанавливаемой детали, Кi

 

 

 

по износо-

по проч-

по

по сцепле-

 

 

стойкости, К1

ности

усталостной

нию с

 

 

 

К2

прочности

основным

 

 

 

 

К3

металлом

 

 

 

 

 

К4

1.

Ручная сварка и наплавка:

 

 

 

 

 

электродуговая

0,70

0,95

0,60

1,00

 

 

0,70

0,90

0,70

1,00

 

газовая

0,70

0,95

0,70

1,00

 

аргоно-дуговая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Механизированная сварка и наплавка:

 

 

 

 

 

в среде углекислого газа

 

 

 

 

 

под слоем флюса

0,72

0,95

0,90

1,00

 

вибродуговая

0,91

0,95

0,87

1,00

 

в среде пара

1,00

0,90

0,52

0,98

 

 

0,90

0,95

0,75

1,00

3.

Электролитические покрытия:

 

 

 

 

 

хромирование

1,67

0,95

0,97

0,82

 

осталивание

0,91

0,95

0,82

0,65

 

никелерование

0,87

0,95

0,74

0,70

4.

Металлизация напылением

0,55

0,85

0,60

0,10

5.

Пластические деформации

1,00

0,90

1,00

1,00

6.

Постановка дополнительной детали

0,90

0,75

0,90

1,00

7.

Механическая обработка

0,95

0,60

0,90

1,00

41

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Статистические значения вероятностей отказов деталей, собранные на Ростовском заводе «Ремстройдормаш»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Причина статистической вероятности отказа детали, ʄi

 

Деталь

Максималь-

Способ восстановления

Износ при

Недостаточная

Недостаточная

Отслоение

Себестоимость

 

ный износ, И,

 

трении, f1

прочность, f 2

усталостная

материала

Ci, руб

 

мм

 

 

 

прочность, f 3

покрытия, f 4

 

1. Ось катка трактора

1,05

Наплавка в среде

0,85

0,01

0,01

0,03

64,89

 

 

углекислого газа

 

 

 

 

 

 

 

Наплавка под флюсом

0,90

0,05

0,50

0,04

72,13

 

 

Хромирование

0,95

0,10

0,10

0,06

700,4

2. Промежуточный вал

0,75

Наплавка в среде

0,80

0,01

0,01

0,03

50,98

редуктора автогрейдера

 

углекислого газа

 

 

 

 

 

 

 

Наплавка под флюсом

0,85

0,05

0,05

0,04

59,57

 

 

Хромирование

0,90

0,50

0,05

0,04

459,0

3. Полуось заднего моста

1,03

Ручная электродуговая

0,85

0,10

0,10

0,05

17,47

автосамосвала

 

наплавка

 

 

 

 

 

 

 

Наплавка в среде

0,90

0,05

0,05

0,04

40,17

 

 

углекислого газа

 

 

 

 

 

 

 

Наплавка под флюсом

0,95

0,01

0,01

0,03

45,08

4. Крайний и средний

3,0

Ручная электродуговая

0,86

0,10

0,80

0,04

34,94

ножи бульдозера

 

наплавка

 

 

 

 

 

 

 

Механизированная

0,84

0,06

0.06

0,04

82,56

 

 

наплавка порошковой

 

 

 

 

 

 

 

проволокой

 

 

 

 

 

5. Коленчатый вал

2,8

Под ремонтный размер

0,95

0,80

0,90

1,00

5,25

двигателя

 

Наплавка под флюсом

0,91

0,95

0,87

1,00

40,12

 

 

Осталивание

0,91

0,95

0,82

0,64

28,0

 

 

Вибродуговая наплавка

1,00

0,90

0,52

0,98

26,8

42

Рациональный способ восстановления определяется по формуле:

в– C'+ Сn

в– Cзпмэлнр

в– C'n+C"

в+ Сi (1 i )

i

ВВОД Критерием оценки способов восстановления является относительная их

стоимость с учётом …

ВВОД (текст)

Используя значения статистической вероятности (табл.3) коэффициента относительной долговечности восстановления Кi (табл. 2), полученные автором на ремонтных предприятиях Северного Кавказа, выберите и аргументируйте расчётами рациональный способ восстановления оси катка трактора, если износ составляет 1,05 мм, а HRС должна быть 52-58 (формулы диаграммы оформить вручную).

Пример ответа студента:

Сi (1 i ) - min

i

i a1 1 K1 a2 ( 2 K2 3 K3 4 k4 )

Ki 1 Ki ; 0 K 1

n

i i Ki

1

КЕЙС № 5 Раздел 2 Долговечность машин и ее элементов ВЫБОР Прочитайте текст и определите …

Оценка надёжности СДПТМ может быть экспертной, расчётнотеоретической и статистической.

Экспертная оценка применяется в случаях низкой достоверности исходной информации и когда применение других методов невозможно или экономически нецелесообразно. При этой оценке группа экспертов даёт в условиях неопределённости полезную информацию, которая впоследствии обрабатывается с целью выявления группового мнения. Это мнение оценивается среднеарифметическим или средним значениями. Иногда мнение специалистов анализируют в несколько этапов. Перед каждым последующим этапом всех участников экспертизы знакомят с оценками каждого эксперта.

43

Расчётно-теоретическая оценка основывается на исследовании технического состояния машины в целом и её элементов. Для этой оценки необходимо формализовать процесс изменения технического состояния машин на основе теоретических и экспериментальных исследований. Такая оценка применяется при определении показателей надёжности новых конструкций машин и сборочных единиц.

Статистическая оценка показателей надёжности базируется на анализе возникновения отказов элементов машин. Для прогнозирования показателей надёжности проектируемых машин используют данные о надёжности аналогичных систем, полученные на основе опыта эксплуатации. Определяют коэффициент пересчёта средней наработки до отказа одной детали и считают, что он будет постоянным для всех элементов системы. Статистическая оценка наиболее проста и доступна, однако для определения показателей надёжности эксплуатируемых машин эта информация запаздывает, а прогнозирование ориентировочно.

Для расчёта и прогнозирования надёжности необходимо иметь источники информации об изменении технического состояния машин. Эта информация либо учитывает конечные результаты протекающих процессов старения, либо даёт оценку процесса изменения технического состояния. Последняя информация позволяет осуществлять прогнозирование работоспособности объекта, а конечные сведения об отказах характеризуют лишь уровень надёжности.

Основной целью сбора информации является повышение надёжности СДПТМ на основе выявления узлов и деталей, лимитирующих наработку до ремонта.

Методика сбора статистических данных о надёжности в процессе эксплуатации машин должна обеспечивать: своевременное получение полных, объективных и достоверных данных об отказах машин; оперативную обработку полученных данных; координацию мероприятий по повышению надёжности, проводимых проектными организациями, заводамиизготовителями и эксплуатационными организациями. Сбор и обработка информации о надёжности регламентируется руководящим документом РД- 50-204-87.

От качества статистической информации зависит оценка надёжности объекта. Эта информация должна удовлетворять трём требованиям: достоверности, полноте и непрерывности.

Многочисленными исследованиями установлено, что износы и ресурсы деталей и агрегатов ПТМ и СДМ описываются, чаще всего, функцией нормального распределения.

Гипотеза о принадлежности опытных данных к нормальному закону проверяется с помощью критериев.

При проверке по критерию Романовского должно выполняться неравенство …

в- Р( 2 ,ч) 0,1

44

в- 2 ч 3 2 ч

в- P( ) 0,6

ВВОД Часть генеральной совокупности, над которой производится статистическое

наблюдение, называется … В+ выборка

ВВОД (текст)

В таблице приведены собранные в реальных условиях эксплуатации и обработанные по закону Гаусса технические ресурсы до выхода из строя и снятия с машины двигателя ЯМЗ-740 с 72 самосвалов КамАЗ-5510

Интервалы

Средний пробег,

Частота случаев

пробегов

тыс. км

опытная

теоретическая

автомобилей,

 

 

 

тыс. км

 

 

 

110-130

120

5

4

130-150

140

7

6

150-170

160

10

7

170-190

180

12

8

190-210

200

11

9

210-230

220

14

10

230-250

240

9

8

250-270

260

7

7

270-290

280

6

6

290-310

300

3

5

310-330

320

2

4

Постройте кривые экспериментального и теоретического распределения (от руки) и аргументируйте причины расхождения опытных и теоретических частот с учётом технологических и эксплуатационных факторов. Предложите мероприятия по повышению срока службы ДВС в эксплуатации

КЕЙС № 6 Раздел 3 Ремонтопригодность машин. ВЫБОР Прочитайте текст и определите …

В связи с высоким ростом производства автотранспорта назрела необходимость повышения качества шин, на которые по существующим ценностным соотношениям приходится до30% полной стоимости грузового и до 15-20% некоторых марок легкового автомобиля.

45

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что за последние годы срок службы шин повысился в 1,3-1,4раза ,но надёжность их продолжает оставаться низкой, в основном из-за несвоевременного и не в полном объёме выполняющегося ТО и Р.

Причиной сильного износа средней части протектора является … в- повышенное давление в шинах

в– пониженное давление в шинах

в– нарушение схода-развала колёс

ВВОД Для устранения износа протектора по окружности необходимо провести … колёс.

ВВОД (текст)

Сформулируйте, какие операции включает процесс наложения нового протектора при восстановительном ремонте покрышек, и каким физикомеханическим испытаниям подвергают отремонтированные покрышки.

Пример ответа студента: Последовательность операций:

-удаление старого протектора;

-шероховка наружной поверхности;

-нанесение клея и сушка;

-подготовка протекторной резины;

-наложение протектора;

-вулканизация;

-отделка и контроль.

Отремонтированные покрышки проверяют на твёрдость, разрыв, относительное удлинение и истирание в количестве 0,1 % от каждой партии.

КЕЙС № 7 Раздел 3 Ремонтопригодность машин ВЫБОР Прочитайте текст и определите …

Наука о надёжности технических изделий посвящена изучению процесса технических показателей изделий во времени или по мере увеличения наработки.

Особый интерес представляют вероятностные методы определения ресурсов элементов конструкций, методы расчёта показателей долговечности изделий по критериям снижения эффективности, выявление показателей процессов восстановления изделия по характеристикам долговечности его элементов, исследования взаимосвязей между законами распределения ресурсов, их параметрами и причинами отказов. Следует различать

46

показатели надёжности неремонтируемых и ремонтируемых изделий, но исключением является два совпадающих для обеих групп показателя – это …

в- средний ресурс в- гамма-процентный ресурс

в– интенсивность отказов

в– параметр потока отказов

в– характеристика потока отказов

ВВОД Показатель ремонтируемого изделия определяемый при испытаниях на

долговечность – … до первого КР.

ВВОД (текст)

Используя данные, приведённые в таблице, определите численные значения дополнительных показателей ремонтопригодности-коэффициентов, характеризующих вооружённость производства, и обоснуйте, какой из приведённых вариантов, на Ваш взгляд, способствует более эффективной эксплуатации исследуемых изделий

Вариант

 

 

 

 

 

 

Сото

 

 

Сор

Сн

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8000

 

5000

10000

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3000

 

7500

10000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример ответа студента:

 

КТО

 

СОТО

 

 

8000

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

10000

 

 

 

1

 

 

 

СН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТО1

КОР1

1,3

 

КОР

 

 

 

СОР

 

 

5000

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

10000

 

 

 

 

1

 

 

 

СН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТО

 

3000

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

10000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТО2

КОР2

1,05

 

КОР2 100007500 0,75

Более эффективной эксплуатации способствует первый вариант, так как широкое внедрение средств диагностики позволяет своевременно устранять неисправности с наименьшими затратами труда. С другой стороны, чем современнее оснащено ремонтное производство, тем качественнее будут осуществляться технологические процессы на всех этапах восстановления узлов и деталей, а это будет способствовать повышению надёжности и

47

долговечности при эксплуатации, так как число ремонтных воздействий снижается, межремонтный срок увеличивается, производительность машин повышается и следовательно, себестоимость работы машины будет ниже.

КЕЙС № 8 Раздел 3 Ремонтопригодность машин ВЫБОР Прочитайте текст и определите …

Наука о надёжности технических изделий посвящена изучению процесса технических показателей изделий во времени или по мере увеличения наработки.

Особый интерес представляют вероятностные методы определения ресурсов элементов конструкций, методы расчёта показателей долговечности изделий по критериям снижения эффективности, выявление показателей процессов восстановления изделия по характеристикам долговечности его элементов, исследования взаимосвязей между законами распределения ресурсов, их параметрами и причинами отказов. Следует различать показатели надёжности неремонтируемых и ремонтируемых изделий.

Показатели ремонтируемого изделия отражают такие свойства надёжности, как … и … в- долговечность

в- безотказность в- ремонтопригодность

ВВОД Интенсивность отказов – условная плотность вероятности возникновения отказа … объекта.

ВВОД (текст)

Используя данные, приведенные в таблице, определите численные значения дополнительных показателей ремонтопригодности – коэффициентов, характеризующих вооружённость производства, и обоснуйте, какой из приведённых вариантов на Ваш взгляд, способствует более эффективной эксплуатации исследуемых изделий

Вариант

Сото

Сор

Сн

1

6000

7000

10000

2

5000

5500

12000

Пример ответа студента:

48

КТО

 

СОТО

 

6000

0,5

СН

12000

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(КТО2

КОР2 ) 1,08

КОР

 

СОР

 

7000

 

0,58

 

СН

12000

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТО

 

СОТО

 

 

5000

 

0,42

 

СН

 

12000

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(КТО2

КОР2 ) 0,88

КОР

 

СОР

 

5500

 

0,46

 

СН

12000

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КЕЙС № 9 Раздел 3 Ремонтопригодность машин ВЫБОР Прочитайте текст и определите …

Для более полной характеристики технической эксплуатации парка дорожно-строительных машин используют комплексные показатели надёжности, которые дают возможность оценить работоспособность машины и качество её эксплуатации в составе парка эксплуатационной базы.

К таким показателям относятся: коэффициенты технической готовности и технического использования машин, коэффициент оснащённости и др.

Доля периода эксплуатации, в течение которой объект не должен находиться на плановом ТО и Р называется коэффициентом:

в– технического использования в-- планируемого применения в– сохранение эффективности

ВВОД

Вероятность того, что дорожная машина окажется работоспособной в произвольный момент времени, кроме того, когда её использование не предусматривается, называется коэффициентом … (два слова)

ВВОД (текст)

Анализируя статистические данные, приведённые в таблице на основании записей из журналов эксплуатационного хозяйства, рассчитайте коэффициенты готовности и технического использования и выразите своё мнение по эффективности использования автокранов в данной организации

Заводской

Наработка, ч

Время ремонта, ч

Ежедневное

49

номер крана

 

плановое

неплановое

обслуживание,

 

 

 

 

ч

0033

2244

112

34,5

46,75

0068

1848

138

39

38,5

0066

1667

110

41

34,7

0011

1703

121

32

35,48

0018

1773

127

23,5

36,93

0022

1664

127

24,5

34,66

0015

1571

120

44

32,73

0094

1913

137

34

39,85

0026

1664

130

35,5

34.66

0036

1587

130

40

33,06

Итого

***

***

***

***

Пример ответа студента:

Коэффициент готовности

 

K г

 

Т

нар

 

 

 

Т нар

 

Т н. р.

 

 

 

 

Кг

 

 

17634

 

 

17634

0,98

 

 

 

 

 

 

17634 348

 

17982

 

 

Коэффициент технического использования

 

 

Кт.и.

 

 

Т нар

 

 

 

 

,

 

 

 

Т нар

Т н. р.

Т

 

 

 

 

 

 

проф.

 

Кт.и.

 

 

 

17634

 

 

 

17634

0,9

 

348 1252 367,32

 

 

 

 

17634

19601,32

 

КЕЙС № 10 Раздел 3 Ремонтопригодность машин ВЫБОР Прочитайте текст и определите …

Вязкость является основным параметром при выборе масла для ДВС и других агрегатов машин, так как от её величины зависит:

-возможность образования жидкостного трения;

-отвод тепла от деталей;

-очистка деталей от накопившихся продуктов износа, старения и загрязнения;

-герметизация (уплотнение) узла трения;

50