36. Долговечность и ремонтопригодность
Долговечность – это свойство деталей машин длительно в течение заданного срока сохранять работоспособность в условиях нормальной эксплуатации.
Долговечность определяется:
- поведением материала в процессе работы детали (усталость);
- влиянием износа;
- правильным проектированием, технологией и эксплуатацией;
- ремонтопригодностью.
Ремонтопригодность – приспособление изделия при помощи конструирования к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем технического обслуживания и ремонта. При проектировании конструкция анализируется с точки зрения ремонтопригодности.
Показателями долговечности являются:
- средний ресурс, или средняя наработка до предельного состояния (наработка может быть во времени или в штуках изготовленных изделий), средний ресурс задается как время работы машины при данных условиях эксплуатации или как время до отказа (чаще всего он задается, как время работы в данных условиях); - γ – процентный ресурс (характеризует, что данный срок эксплуатации должны выдержать γ % деталей и узлов);
При γ = 90% из партии в 100 штук заданную долговечность могут выдержать 90 деталей.
37. Надежность машин
Надежность определяется безотказностью работы изделия и его элементов в заданных условиях эксплуатации. Отказ – невозможность работы машины по тем или иным причинам.
Отказы вызываются:
- внезапным разрушением детали;
- постепенным накоплением разрушений вследствие износа;
- разрегулировкой.
Расчеты на надежность имеют особое значение для сложных машин и приборов, состоящих из большого количества элементов.
Показатели надежности:
- наработка на отказ tср (среднее время работы машины между двумя отказами);
- интенсивность отказов (вероятность отказов в единицу времени):
-
вероятность безотказной работы:
Надежность обеспечивается правильным проектированием, правильной технологией изготовления, правильной эксплуатацией.
График зависимости безотказной работы от интенсивности отказов и времени. В современных машинах Р(t) должна быть порядка 0,99 при длительном сроке работы.
38. Износостойкость
Износ – результат постепенного разрушения поверхности детали при трении, изменяющего форму и размеры детали.
Картину износа можно представить следующей диаграммой. Износ характеризуется количеством материала Q, истираемого в единицу времени. Скорость износа постепенно уменьшается и принимает постоянное значение. После длительной работы деталей износ начинает катастрофически возрастать, вследствие длительного постепенного износа.
Кинетика износа детали, работающей в условиях трения
Изнашивание
пропорционально удельному давлению
и скорости V.
Обычно,
,
а
При проектировании деталей для предотвращения износа должны удовлетворяться эти приведенные выше условия.
Допустимый износ в условиях эксплуатации определяется:
- по потере точности;
- по увеличению потерь (снижается КПД);
- по возрастанию шума;
- по снижению прочности;
- по полному истиранию и разрушению.
Предотвращение и уменьшение износа достигается следующими мероприятиями:
- замена конструкции со скольжением конструкциями с качением;
- замена сухого трения жидкостным;
- правильное проектирование системы смазки.