Лекція 1. Значення проблеми надійності План

1. Надійність і якість.

2. Розміри, маса, швидкість, точність та надійність.

3. Надійність та економіка.

4. Теоретична база науки про надійність.

5. Основні етапи розвитку науки про надійність.

6. Постановка завдання із забезпечення надійності.

Література [2, 4, 6, 7, ]

1. Надійність і якість

Під якістю продукції розуміють сукупність властивостей, що визначають ступінь її придатності для використання за призначен­ням.

Складність проблеми якості полягає в тому, що вона є комплекс­ною: технічною, економічною і соціальною.

Стосовно машин усі показники якості можна умовно поділити на сім основних груп: призначення, технологічні, надійності, патентно-правові, стандартизації, ергономічні, естетичні.

Для того, щоб оцінити якість будь-якої машини повністю, треба знати не лише показники потужності, продуктивності, швидкості та інші, а й здатність її якнайдовше зберігати ці показники під час роботи.

Надійність - обов'язкова властивість будь-якого виробу. Проте сама по собі надійність ще не означає високої якості виробу. Машина може бути дуже надійна, але мати досить низькі технічні харак­теристики.

З іншого боку, якщо машина не має потрібної надійності, то всі її технічні дані та решта показників втрачають своє практичне зна­чення, бо вони не можуть бути використані.

Отже, надійність машин – це їх властивість зберігати протягом певного часу у встановлених межах значення всіх параметрів, що характеризують їхню здатність виконувати необхідні функції при заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, ремонтів, зберігання та транспортування. Надійність є особливою, найголовнішою властивістю технічних виробів, яка визначає їхню якість.

Надійність будь-якого технічного виробу залежить не лише від якості використовуваних у ній елементів, а й від їх кількості. Зі збільшенням кількості складових елементів, тобто зі збільшенням складності виробу, надійність (за інших однакових умов) знижується. Наприклад, звичайна електронна лампа містить 60...90 деталей, електролічильник - 300, автомобіль - 10 тис., а будь-яка будівельна машина - десятки тисяч.

2. Розміри, маса, швидкість, точність та надійність

Збільшуючи габаритні розміри та масу виробу, конструктор може закласти майже необмежений запас міцності. На практиці маса су­часних машин неухильно зменшується. Питома маса будівельних екскаваторів за останні 25 років знизилася з 50 до 25т на 1м³ місткості ковша, тобто в два рази, а з появою гідравлічного при­вода - ще в 1,5 раза.

Відносна маса використовуваних кращих двигунів внутрішнього згоряння у 1900 р. становила приблизно 250кг/кВт, у 1913р. - 150, у 1931р. - 60, у 1954р. - 10,5, у 1955р. - 3,2, сучасного літака - 1,0... 1,3кг/кВт (сучасного дизеля - 4...5 кг/кВт).

З 1906 по 1959 р. рекордні швидкості літаків зросли більше ніж у 60 разів - з 40 до 2500 км/год, а за останні роки - до 3 000км/год, тобто перевищили швидкість звуку. А швидкість космічних кораблів і ракет досягла майже 40 000 км/год. Проте зі збільшенням швидкостей проблема виготовлення машин, апаратів і приладів, що мають високу надійність, стає дедалі актуальнішою.

Коли Ползунов І.І. (1728-1766рр.) вимірював проміжки катерининським п’ятаком - завтовшки 5мм, а зараз існують прецизійні пари, оброблені з точністю до 0,2...0,3мкм. Підвищення точності обробки деталей в окремих випадках може дати суттєві результати. Так, аби отвори розпилювачів форсунок сучасних двигунів вдалося зробити з точністю до 0,1мкм, то це дало б змогу збільшити моторесурс дизеля в 2...3 рази.

Проте варто лише при виготовленні підшипника помилитися на кілька мікрометрів, як він швидко виходить з ладу. Точність атомних (еталонних) годинників така, що за 1000 років вони допускають похибку ± 1 с.

Отже, зі збільшенням точності обробки елементів виробів надійність підвищується. Проте для того, щоб виготовити подібні елементи, потрібно мати досить надійне обладнання, тобто надійність і точність мають зворотні зв’язки.