-
Понятие о качестве и надёжности машин. Составляющие надёжности машин.
Качество – это совокупность эксплуатационных свойств, определяющих пригодность машины в целом и ее конструктивных элементов для работы в соответствии со своим назначением. К таким свойствам относят надежность, точность, удобство и т.д.
Надежность является более узкой характеристикой объекта, чем качество. Надежность - свойство машины сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Надежность машины закладывается и поддерживается на протяжении ее жизненного цикла, начиная с этапа проектирования, в процессе изготовления и эксплуатации.
Надежность машины складывается из четырех основных составляющих: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости (см. рисунок 1).
Рисунок 1 - Составляющие надежности машин
-
Причины нарушения работоспособности машин. Классификация отказов.
В процессе эксплуатации машины подвергаются различным воздействиям и их технические характеристики изменяются. Можно выделить три группы источников воздействий:
-
внешние, связанные с условиями работы, включая действия оператора, управляющего машиной и проводящего техническое обслуживание и ремонт;
-
внутренние, связанные с рабочими процессами, протекающими в машине и агрегатах (в двигателе внутреннего сгорания):
-
потенциальная энергия, возникающая в деталях машин при их изготовлении (различные внутренние напряжения).
Все источники воздействий, проявляющиеся в виде механической, тепловой, химической энергии, вызывают в деталях машин необратимые процессы и приводят к изменению конструктивных параметров.
Основные факторы, вызывающие изменения конструктивных параметров:
-
нагружение элементов;
-
взаимное перемещение элементов;
-
воздействие тепловых, электрических, магнитных и др. полей;
-
воздействие химически активных компонентов;
-
образование отложений (нагар, накипь и т.п.).
Последствия изменения конструктивных параметров (причины отказов):
-
изнашивание;
-
пластическая деформация и механические повреждения;
-
усталостные повреждения;
-
тепловые разрушения;
-
коррозионные разрушения;
-
физическое старение: изменение физико-химических свойств материалов (намагниченности, электро- и теплопроводности, упругости, структуры материала и т.д.).
Нарушение работоспособности машин в процессе эксплуатации происходит в результате появления отказов, которые имеют разнообразный характер и причины. При анализе отказов используют их классификацию.
Классифицируют отказы машин по ряду признаков:
1) По причине появления (конструктивные, производственные (технологические), эксплуатационные)
Конструктивный отказ возникает в результате несовершенства конструкции объекта: при наличии ошибочных исходных данных для проектирования, ошибок при выборе кинематики механизмов, выполнении прочностных расчетов, неправильном назначении материала детали, технических требований на изготовление отдельных элементов и объекта в целом и т. д.
Производственный отказ - отказ, возникающий в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления или ремонта объекта.
Эксплуатационный отказ - отказ, возникающий в результате нарушения установленных правил и (или) условий эксплуатации объекта.
2) по характеру проявления (внезапные, постепенные, перемежающиеся).
Внезапный отказ - отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких заданных параметров объекта.
Постепенный отказ возникает в результате постепенного изменения значений одного или нескольких заданных параметров объекта.
Перемежающийся отказ - многократно возникающий самоустраняющийся отказ объекта одного и того же характера.
3) по внешним признакам (явные, скрытые).
Явный отказ - отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению.
Скрытый отказ - отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении Т0 или специальными методами диагностирования.
4) по взаимосвязи (зависимые, независимые).
Независимый отказ - отказ объекта, не обусловленный отказом другого объекта.
Зависимый отказ - отказ, обусловленный другими отказами.
5) по группам сложности (1, 2 и 3 группы) – для тракторов
Первая группа - отказы, устраняемые ремонтом или заменой деталей, расположенных снаружи сборочных единиц, и агрегатов без разборки последних, а также отказы, устранение которых требует внеочередного проведения ТО-1 и ТО-2.
Вторая группа - отказы, устраняемые ремонтом или заменой легкодоступных сборочных единиц и агрегатов (или их деталей), а также отказы, устранение которых требует раскрытия внутренних полостей основных агрегатов без их разборки или внеочередного проведения операций ТО-3.
Третья группа - отказы, для устранения которых необходима разборка основных агрегатов.