7.2. Зв’язки між параметрами технічних об’єктів
Параметри ТО та їх взаємозв’язки можуть описуватись у словесній формі або за допомогою позначень та формул. Математичні статистика та логіка дозволяють виразити дані зв’язки аналітично і оперувати ними.
В кожному конкретному випадку для розробки та дослідження ТО одних загальних зв’язків недостатньо. Так, наприклад, при аналізі функціонування калорифера розглядаються залежності теплопередачі за рахунок конвекції, випромінювання і теплопровідності контактуючих елементів. Які впливи слід враховувати у випадку нагрівання об’єкта в електропечі, яка питома частка кожного з них?
Важливо оцінити взаємозв’язки категорій параметрів. Зі схеми на рис. 7.10 видно, що внутрішні параметри ТО (конструктивні та технологічні) є визначальними для зовнішніх, які, в свою чергу, визначають економічні параметри. Наведена схема виявляє надзвичайну складність залежностей між параметрами ТО.
7.3. Визначення параметрів технічних об’єктів та їх взаємозв’язків
Для порівняння фактичних і заданих значень параметрів ТО, а також зіставлення між собою різних ТО і їх детального аналізу, необхідно визначити параметри та установити взаємозв’язки між ними.
Метод визначення параметрів обирається залежно від стадії розробки ТО, а також стану, в якому він знаходиться.
Використовуються чотири основні методи визначення параметрів ТО: 1) вимірювання; 2) експертного оцінювання; 3) розрахунку; 4) порівняння.
Метод вимірювання параметрів технічних об’єктів
Більшість кількісних параметрів ТО в процесі їх експлуатації можна визначити за допомогою різних вимірювальних приладів і на основі спеціально розроблених відповідних методів та методик.
Метод експертного оцінювання параметрів технічних об’єктів
Забезпечення об’єктивності експертного оцінювання в ряді випадків викликає певні труднощі. Даний метод звичайно застосовується для визначення якісних (не вимірюваних) параметрів. Для його реалізації необхідно розробити досить детальні та чіткі критерії оцінювання. Наприклад, висновок про ремонтопридатність ТО робиться на основі таких характеристик, як легкість, зручність і простота визначення причини несправностей, демонтажу та монтажу елементів, проведення операцій технічного обслуговування та ремонту, наявність спеціальних пристроїв та приладів, що прискорюють виконання ремонтних заходів та підвищують їх якість, можливість широкого використання стандартизованого, нормалізованого та уніфікованого ремонтного оснащення. Не дивлячись на відносну суб’єктивність, метод експертного оцінювання є особливо ефективним при аналізі складних комплексних параметрів.
Метод розрахунку параметрів технічних об’єктів
Параметри ТО можна отримати і проаналізувати на основі розрахунків за формулами. Даний метод реалізується при мінімумі додаткових витрат та засобів, але в ряді випадків є досить трудомістким і потребує високої кваліфікації конструктора, оскільки необхідні методики не завжди є в наявності. При використанні методу можливо дослідження зміни параметрів в часі або в залежності від інших параметрів. Останнє найбільш зручно реалізується за допомогою графіків.
Останнім часом, у зв’язку із інтенсивним розвитком комп’ютерної техніки досить широко застосовується окремий вид розрахункового методу – моделювання.
Модель – це представлення реального ТО або ТП доступними фізичними або математичними засобами. Залежно від умов задачі та стадії розробки ТО при створенні моделі приймається більша або менша кількість припущень.
Моделювання і, зокрема, математичне моделювання дозволяють зекономити час та кошти і проаналізувати велику кількість варіантів ТО. З іншого боку, дослідження абстрактної моделі інколи набагато складніше за дослідження реального зразка.
Перш за все слід з’ясувати, якого роду подоба між моделлю та оригіналом нас цікавить, які параметри останнього повинні бути враховані в моделі і що є метою дослідження. На відміну від дослідного зразка ТО, у якого можуть бути обмірювані або обчислені більшість параметрів, модель відображує лише деякі з них: функціональні, принципові або конструктивні. Відповідно розробляються ФС, ПС або КС технічного об’єкта.
Модель завжди має певне призначення. І мова тут йде не лише про конкретні параметри ТО – вона часто служить засобом контролю, інструктажу, навчання або передачі інформації.
Для відображення зовнішнього вигляду ТО в дво- або тривимірному вимірі служать креслення загального вигляду, проекції, ізометричні рисунки, фотографії, об’ємні моделі.
Динамічні і математичні моделі, як правило, відтворюють динаміку робочих процесів ТО під час експлуатації. При цьому деталі, механізми і вузли, наприклад, металорізального верстата, а також впливи між ними представляються і розглядаються як інерційні, пружні, дисипативні елементи, а також елементи сухого тертя, пов’язані між собою механічними передаточними структурами. Параметри елементів моделі і впливів між ними визначаються як приведені.
На рис. 7.11 наведений приклад динамічної моделі залізничного товарного вагона, що перевозить ламкий вантаж, для захисту якого від пошкоджень застосовуються пружні елементи. На моделі позначені: приведені маси вантажу mв і вагона mваг; їх швидкості vв, vваг і прискорення ав, аваг; жорсткість пружних елементів спр і коефіцієнт сухого тертя Rв.п між нижньою поверхнею вантажу і поверхнею підлоги у вагоні. З використанням даної динамічної моделі можуть бути складені рівняння руху і рівняння імпульсу для мас вантажу і вагона - математична модель ТО і визначені значення швидкості і прискорення вантажу, а також його переміщень при зміні швидкості вагона (початку руху або гальмуванні), ударах об інший вагон під час зчіпки і в інших ситуаціях.
Метод порівняння параметрів технічних об’єктів
В даному випадку еталон, наприклад, форма поверхні (профіль різьби) служать моделлю. Фактичне значення параметра і точність його реалізації визначають шляхом порівняння зразка ТО, що перевіряється і еталона.