147293 (Основні поняття і положення теорії надійності)

Реферат на тему:

Основні поняття і положення теорії надійності

Зміст

1. Об'єкти, що розглядаються в теорії надійності

2. Основні поняття і визначення, прийняті в теорії надійності

3.Фізичні основи надійності

3.1 Зовнішні і внутрішні чинники, що впливають на надійність техніки

3.2 Фізична природа виникнення відмов

3.3 Відмови вібраційного походження і інші чинники, що впливають на надійність машин

Використана література

1. Об'єкти, що розглядаються в теорії надійності

У даний час замість вузького поняття "виріб" як предмету, виготовленого на підприємстві, в теорії надійності використовують більш узагальнююче поняття "об'єкт". Під об'єктом розуміється предмет певного цільового призначення, що розглядається в періоди проектування виробництва, експлуатації, досліджень і випробувань на надійність. Об'єктами можуть бути вироби, системи і їх елементи, в частині споруди, установки, пристрої, машини, апарати, прилади і їх частини, агрегати і окремі деталі.

Об'єкти підрозділяють на відновлювані і невідновлювані.

Відновлювані об'єкти — відновлення їх працездатного полягання в тій, що розглядається ситуацій передбачено нормативно технічною і (або), конструкторською документацією.

Невідновлювані об'єкти — відновлення їх працездатного полягаючи ні я не передбачено нормативно-технічною і конструкторською документацією.

Серед машин (агрегатів, вузлів), експлуатованих в сільському господарстві, майже третя частина "нових", тобто що не пройшли так званий знеособлений "капітальний ремонту" і більше двох третіх — минулі один або декілька таких ремонтів.

З перекладом ремонтних підприємств на індустріальну основу (знеособлений ремонт) став можливим розподіл машин (агрегатів і вузлів) на дві категорії: первинного і вторинного виробництва.

Машина (агрегат, вузол), що поступила на спеціалізоване ремонтне підприємство, практично як би перестає існувати, перетворюючись на висхідний матеріал для виготовлення "нової" машини (агрегату, вузла) вторинного виробництва, якій властивий новий рівень надійності. Замовник одержує від ремонтного підприємства не свої і навіть не інші відремонтовані машини (агрегати, вузли)" а машини (агрегати, вузли) знов створені. Таке "знищення" і "відродження" машин (агрегатів, вузлів) як первинного, так і вторинного виробництва може відбуватися і відбувається багато разів аж до їх морального зносу, Заміна унаслідок морального зносу стає доцільною, коли собівартість одиниці продукції, вироблюваною старою моделлю, виявиться вище собівартості тієї ж продукції, вироблюваною машиною (агрегатом, вузлом) нової моделі.

Таким чином, при визначенні характеристик надійності ми матимемо дві основні групи об'єктів — первинного і вторинного виробництва. Розподіл на первинне і вторинне виробництво при визначенні характеристик надійності необхідний, оскільки їх кількісні характеристики різні для одних і тих же моделей машин (агрегатів, вузлів, деталей), експлуатованих в однакових умовах.

2. Основні поняття і визначення, прийняті в теорії надійності

Не дивлячись на різноманітність об'єктів і умов їх роботи, формування показників надійності відбувається по загальних законах, підкоряється єдиній логіці зв'язків, розкриття яких є основою для оцінки, розрахунку і прогнозування надійності, а також для побудови раціональних систем виробництва, випробувань і експлуатації об'єктів

Надійність — це складне поняття, об'єднуюче ряд властивостей об'єкту, пов'язаних з якістю виконання їм певних функцій протягом заданого часу. В техніці надійність має цілком конкретне значення. Вона не тільки може бути точно визначена, але і розрахована, об'єктивно оцінена, зміряна і випробувана.

Показник надійності – кількісна характеристика одного або декількох властивостей, що становлять надійність об'єкту.

Справність — полягання об'єкту при якому він відповідає всім вимогам, встановленим нормативно-технічною і (або) конструкторською документацією.

Несправність — полягання об'єкту, при якому він не відповідає хоча б одній з вимог нормативно-технічний і (або) конструкторської документації.

Працездатність — полягання об'єкту, при якому значення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати задані функції, відповідають вимогам нормативно-технічної і (або) конструкторської документації.

Непрацездатність – полягання об'єкту, при якому значення хоча б одного заданого параметра, що характеризує здатність виконувати задані функції, не відповідає вимогам нормативно-технічної і (або) конструкторської документації.

Якість — сукупність властивостей об'єкту, що обумовлюють його придатність задовольняти певні потреби відповідно до призначення.

Надійність є доданком якості і обумовлюється безвідмовністю, ремонтопридатністю, зберіганням і довговічністю. Вона визначається досконалістю конструкції і технологій виготовлення, багато в чому залежить від умов експлуатації і ремонту.

Розглянемо такі поняття, як безвідмовність, ремонтопридатністю, зберіганням, довговічність і інші, від яких залежить надійність.

Безвідмовність — властивість об'єкту безперервно зберігати працездатне полягання протягом деякого часу або деякого напрацювання.

Збереженість – властивість об'єкту зберігати значення показників безвідмовності" довговічності і ремонтопридатністю протягом зберігання і (або) транспортування і після них.

Довговічність — властивість об'єкту зберігати працездатне полягання до настання граничного полягання при встановленій системі технічного обслуговування і ремонту.

Граничне полягання – полягання об'єкту, при якому його подальше вживання за призначенням неприпустимо або недоцільно, або відновлення його справного або працездатного полягання неможливе або недоцільне.

Напрацювання — тривалість або об'єм роботи об'єкту.

Гарантійне напрацювання — напрацювання об'єкту, до завершення якого виготівник гарантує і забезпечує виконання певних вимог до об'єкту за умови дотримання споживачем правил експлуатації, у тому числі правил зберігання і транспортування.

Стік служби — календарна тривалість експлуатації об'єкту від її початку або відновлення після ремонту певного вигляду до переходу в граничне полягання.

Гамма-процентний стік служби — календарна тривалість від початку експлуатації об'єкту, протягом якої він не досягає граничного полягання із заданою вірогідністю біля, вираженої у відсотках.

Середній рядків служби — математичне очікування терміну служби.

Надійність виробу визначається його безвідмовністю і довговічністю. Перше з них розглядають як самостійну безперервну роботу виробу без яких-небудь втручань для підтримки працездатності. Під довговічністю виробу, навпаки, слід розуміти роботу виробу за весь період його експлуатації, враховуючи, що тривала робота виробу неможлива без ремонтних і профілактичних заходів, поновлюючи працездатність втрачається в процесі експлуатації.

Знання понять, визначень і основних показників надійності дозволяє вибрати об'єктивні критерії для її оцінки.

Поняття "відмова" є центральним в теорії надійності і безпосередньо пов'язано з поняттям "працездатність". Ознаки (критерії) відмов встановлюються нормативно-технйческой документацією на даний об'єкт.

Відмова машини (агрегату) може наступити унаслідок поломки, деформації, зносу деталей, порушення регулювань механізмів або систем, ослаблення кріплень, припинення подачі палива, мастила, зв'язаних, як правило, з неякісним і невчасним проведенням технічного обслуговування, З погляду теорії надійності термін "відмову" (дефект) дозволяє вичерпно класифікувати всі види несправностей. По характеру процесу відмови ділять на поступові і раптові.

Поступова відмова характеризується поступовою зміною значень одного або декількох заданих параметрів об'єкту.

Раптова відмова характеризується стрибкоподібною зміною значень одного або декількох заданих параметрів об'єкту.

Незалежна відмова – це відмова, не обумовлена відмовою іншого об'єкту; залежна відмова об'єкту обумовлена відмовою іншого об'єкту.

Конструкційні відмови виникають унаслідок помилок конструктора або недосконалості методів конструювання (недостатня міцність елементів конструкції, незахищеність найвідповідальніших частин механізмів від дії абразивів, волога, температури і т. д.). В цьому випадку при аналізі і розрахунку надійності слід враховувати, що недосконалість конструкції буде властива всім екземплярам даної моделі (серії) машини (агрегату, вузла, деталі).

Виробничі відмови виникають в результаті недосконалості або порушення встановленого процесу виготовлення або ремонту об'єкту, що виконувався на ремонтному підприємстві. Якість деталей, вузлів, агрегатів в цілому не буває однаковим. Незначні зміни якості не позначаються скільки-небудь помітно на надійності об'єкту" При значних відхиленнях якості надійність одних об'єктів виявляється набагато нижче за надійність інших, що приводить до виробничих відмов, пов'язаних із зниженням надійності тільки біля частини об'єктів

Експлуатаційні відмови виникають в результаті порушення правил експлуатації або впливу непередбачених правилами зовнішніх дій, що приводить до передчасних відмов, тобто прискорює передчасне старіння машини. Звичайно такі порушення торкаються лише частини експлуатованих машин.

У сільськогосподарському виробництві залежно від вибору місця і методу усунення відмови машини або її елементу відмови ділять на експлуатаційні і ресурсні.

Усунення ресурсних відмов пов'язано з трудомісткими розбірно-складальними, регулювальними, обкатувальними і іншими роботами, для виконання яких потрібне спеціальне устаткування і високої кваліфікації персонал (тобто виробничі умови ремонту об'єкту) і при цьому відновлюється міжремонтний ресурс і підвищуються інші показники надійності.

Прикладом ресурсних відмов автомобілів і тракторів можна рахувати граничний знос ліжок блоку циліндрів, корінних і шатунних шийок колінчастого валу, граничний (знос кубел для підшипників коробки передач, заднього моста і ін.

3.Фізичні основи надійності

3.1 Зовнішні і внутрішні чинники, що впливають на надійність техніки

Будь-яка машина при експлуатації, зберіганні і транспортуванні піддається різним внутрішнім в зовнішнім діям, внаслідок чого порушуються її основні параметри і характеристики. Зміна початкових характеристик машини в процесі експлуатації залежить від багатьох чинників, що знижують її техніко-економічні показники. Причому ці чинники, знаходячись в тісній і складній залежності один від одного, впливають на об'єкт не ізольований, а комплексно. От чому всяка їх класифікація носить умовний характер.

Основними причинами зниження початкових характеристик машин є порушення умов їх Експлуатації, невчасне технічне обслуговування, низька якість ремонту і ін. Порушення правил технічної експлуатації машин спричиняє за собою такі дефекти, як вигини і скручування деталей, задираки на робочих поверхнях, тріщини, відколи і поломки. Крім того, кричи роботі вузли і механізми піддаються дії різних видів енергії. Механічна енергія, наприклад, виявляється у вигляді статичних і динамічних навантажень кричи взаємодії із зовнішнім середовищем, а також деформації при розподілі внутрішніх напруг, зміні об'єму деталі після термічної обробки і т.д. Теплова енергія впливає на агрегати" вузли і деталі машини, коли під час її роботи коливається температура навколишнього середовища. Якщо ж середовище агресивне" той значний вплив роблять на окремі елементи машини хімічні процеси, що ведуть до їх руйнування.

Всяке відхилення робочих характеристик від норми свідчить про ту або іншу несправність, яка виникла через те, що машина не підготовлена для виконання певного виду робіт. Це часто відбувається унаслідок змін у вузлах і деталях, що сполучаються, що у свою чергу, обумовлюється порушенням посадок, Так, наприклад, падіння потужності двигуна може бути слідством збільшення зазорів в деталях поршневої групи. Порушення посадки може бути пов'язано із зміною форми і розмірів деталей, якості їх поверхні" а також невідповідністю хімічного складу, структури і механічних властивостей матеріалу, з якого вони виготовлені.

3.2 Фізична природа виникнення відмов

Причини, що обумовлюють появу відмов, пов'язані з певними фізичними і фізико-хімічними процесами, що відбуваються в матеріалах і конструкціях на різних етапах їх "життя". Відмови, що впливають на надійність сільськогосподарської техніки, можуть бути поступові і раптові.

Перші відображають закономірні зміни характеристик надійності, зв'язаних, як правило, з процесом нормального зношування деталей, а також конструктивними прорахунками, порушенням правил експлуатації, обслуговування, ремонту і т.д.

Другі представляють випадкові зміни характеристик надійності, що виникають при несподіваних перевантаженнях, засмічень робочих органів і т.п. Прикладом раптових відмов може бути аварійна поломка деталей.

Релаксація — стрибкоподібна зміна полягання, що виникає як наслідок накопичення пошкоджень, Виникають відмови елементів об'єктів, пов'язані з релаксацією, частіше, ніж раптові.

Істотним для процесу пошкодження з релаксацією є те, що параметр об'єкту або його елементів, що впливає на вірогідність відмови, змінюється недетерміновано випадково. Буває, що відмова об'єкту наступає унаслідок дії декількох незалежних причин, як правило, не менше два. При цьому знос і відмова через "пікові" навантаження не пов'язані один з одним, тобто "пікові" навантаження у вигляді перевантажень і знос, що впливає на поведінку робочої характеристики, діють паралельно, але ізольований один від одного.

Зношування — процес руйнування і видалення матеріалі поверхні твердого тіла.

Швидкість зношування – відношення значення зносу до інтервалу часу, протягом якого він виник. Розрізняють миттєву (в певний момент часу) і середню швидкість зношування (за певний інтервал часу).

Інтенсивність зношування – відношення значення зносу до обумовленого шляху, на якому відбувалося зношування, або до об'єму виконаної роботи.