Какие свойства определяют долговечность

Показатели долговечности характеризуют свойство технического изделия сохранять во времени работоспособность до наступления предельного состояния, когда оно теряет работоспособность при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Перечень используемых показателей долговечности таков:

Тр – среднийресурс, т.e. средний технический ресурс до капитального ремонта;

Трγ — гамма-процентный ресурс;

Тр.н — назначенный ресурс;

Тр.у— установленный ресурс;

Тсл — средний срок службы;

Тслγ —гамма-процентный срок службы;

Тсл.н— назначенный срок службы;

Тсл.у — установленный срок службы;

Тсп — срок службы до списания изделия или предельный срок службы.

Понятие «ресурс» характеризует долговечность, по наработке изделия, а «срок службы» — по календарному времени.

Исходные данные для расчета ресурса, порядок его расчета и статистической оценки, а также привила усыновления требуемого ресурса изделий регламентированы методическими указаниями МУ10-71 «Промышленные изделия. Определение ресурса». М.: Изд-во стандартов, 1972.

Так как под ресурсом понимается суммарная наработка до предельного состояния, то его показатели определяются по формулам, аналогичным формулам наработки на отказ.

Средний ресурс изделия — это математическое ожидание его ресурса. Статистическая оценка среднего ресурса такова:

, (5.20)

где Тр— ресурс i-го объекта;

Ν — число изделий, поставленных на испытания или в эксплуатацию.

Гамма-процентный ресурсвыражает наработку, в течение которой изделие с заданной вероятностью γ процентов не досигает предельного состояния. Гамма-процентный ресурс является основным расчетным показателем, например для подшипников и других изделий. Существенное достоинство этого показателя в возможности его определения до завершения испытаний всех образцов. В большинстве случаев для различных изделий используют критерий 90%-го ресурса.

Вероятность обеспечения ресурса Трγ, соответствующую значению γ /100, определяют по формуле

, (5.21)

где Тр— наработка до предельного состояния (ресурса);

γ — число изделий (%), не достигающих с заданной вероятностью предельного состояния.

Значение гамма-процентного ресурса определяют с помощью кривых распределения ресурсов (рис. 23).

Назначенный ресурс— суммарная наработка, при достижении которой применение изделия по назначению должно быть прекращено независимо от его технического состояния.

Рисунок 9 – Определение значения гамма-процентного ресурса:

а и б – кривые соответственно убыли и распределения ресурсов

Под установленным ресурсом, понимается технически обоснованная или заданная величина ресурса, обеспечиваемая конструкцией, технологией и условиями эксплуатации, в пределах которой изделие не должно достигать предельного состояния.

Средний срок службы — математическое ожидание срока службы. Статистическую оценку среднего срока службы определяют по формуле: , (5.22)

где Тсл— срок службы i-гo изделия.

Гамма-процентный срок службы представляет собой календарную продолжительность эксплуатации, в течение которой изделие не достигает предельного состояния с вероятностью γ, выраженной в процентах. Для его расчета используют соотношение

. (5.23)

Назначенный срок службы— суммарная календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой применение изделия по назначению должно быть прекращено независимо от его технического состояния.

Под установленным сроком службыпонимают технико-экономически обоснованный срок службы, обеспечиваемый конст

Рисунок 10—Типичная кривая износа поверхности изделия

рукцией, технологией и эксплуатацией, в пределах которого изделие не должно достигать предельного состояния.

Предельный срок службы Тсп представляет собой календарную продолжительность эксплуатации или использования изделия до момента его списания и снятия с эксплуатации (использования). Он определяется аналогично тому, как определяют, например, средний срок службы.

Известно, что основной причиной снижения показателей долговечности изделия является износ его деталей.

Изнашиваниемназывается процесс постепенного поверхностного разрушения материала деталей машин в результате трения о них других деталей, твердых тел или частиц. Известно, что сопротивление материала изнашиванию зависит не только от свойств этого материала, но и от многих условий, в которых происходит трение. К этим условиям (факторам) относятся: свойства сопряженного тела, свойства промежуточной среды, температура на поверхности и т.д.

На рисунке 10 приведена типичная кривая зависимости характеристик износа от длительности испытаний или эксплуатации изделий

Износ характеризуется тремя периодами:

1. Период начального износа или период приработки, когда происходит переход от исходного состояния поверхности тре­ния к состоянию относительно устойчивому. В течение периода приработки темп износа со временем уменьшается, приближа­ясь к некоторой постоянной величине, характерной для перио­да установившегося износа.

2. Период установившегося износа, при неизменных условиях работы трущейся поверхности, характеризуется постоянным тем­пом износа.

3. Период ускоренного износа.

Результаты испытаний на износ и наблюдений за плюсом впроцессе эксплуатации техники обычно выражают в относительных величинах.

Относительная износостойкость:

размерная

,

где Δlэ — линейный износ эталона,

Δlм — линейный износ материала испытуемого изделия (образца или детали);

весовая

Е = ΔGэ / ΔGм,

где ΔGэ — весовой износ эталона,

ΔGм — весовой износ материала испытуемого изделия (образца или детали).

Износ может быть оценен не только относительной характеристикой линейного износа, но и по относительному изменению объемов эталона и объекта испытания.

На практике часто износостойкость (износность) оценивают в абсолютных величинах таких как мм/км, мм2/час и т.п.

Установлены три группы факторов, влияющих на вид и интенсивность износа поверхности деталей машин: 1 — факторы, обусловливающие внешне механические воздействия на поверхность трения; 2 — характеристики внешней среды; 3 — факторы, связанные со свойствами трущихся тел.

Конкретными факторами мерной группы являются: а) род трения (качение, скольжение); б) скорость относительного перемещения трущихся поверхностей; в) величина и характер давления при трении.

Основные факторы второй группы, связанные с внешней средой, таковы: а) смазка; б) газовая среда (воздушная, агрессивная или защитная атмосферы); в) наличие абразивных (твердых) частиц на поверхности трения.

Факторами третьей группы являются: а) механические свойства трущихся материалов (предел текучести и упругости, модуль упругости, предел прочности, твердость, ударная вязкость, пластичность, усталостная прочность); б) теплоустойчивость материала детали; в) степень химического сродства металла к кислороду и природа образующихся при трении химических соединений; г) склонность металла к контактному схватыванию при нормальных и повышенных температурах; д) способность металлического материала взаимодействовать со смазкой и т.д.

Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 15776 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установлен­ной системе ТО и ремонта.

Для неремонтируемых изделий свойства безотказности и дол­говечности совпадают, так как их предельным состоянием является первый отказ. Ремонтируемое изделие после отказа может быть вос­становлено, если это экономически целесообразно. Для некото­рых изделий, которые можно многократно ремонтировать, преде­лом долговечности, когда они подлежат списанию, обычно бывает экономическая нецелесообразность дальнейшей эксплуатации или моральный износ. Автомобили и их агрегаты также допускают воз­можность многократного восстановления, но наступает момент, ког­да их ремонтировать невыгодно, и тогда их списывают.

Объект может перейти в предельное состояние, оставаясь ра­ботоспособным, например, его дальнейшее применение по назначе­нию станет недопустимым по требованиям безопасности, экономич­ности, эффективности и безвредности. Объект, перешедший в нера­ботоспособное состояние, может не достигнуть предельного состоя­ния, если восстановление работоспособного состояния целесооб­разно и (или) допустимо.

Показатели долговечности.

Сред­ний ресурс — математическое ожида­ние ресурса. Технический ресурс — наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное со­стояние.

Гамма-процентный ресурс — на­работка, в течение которой объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью γ (%). Гамма-процентный ресурс ιУлегко определить по кривой зависимости вероятности недостижения пре­дельного состояния от величины наработки до предельного состоя­ния.

Рис. Определение гамма-про­центного ресурса:

Р (1п) — вероятность недостижения предельного состояния; γ — заданная вероятность; ιУ — гамма-про­центный ресурс; ιn—■ наработка до предельного состояния

Назначенный ресурс — суммарная наработка’объекта, при до­стижении которой применение по назначению должно быть пре­кращено.

Средний срок службы — математическое ожидание срока службы

Гамма-процентный срок службы — календарная продолжитель­ность от начала эксплуатации объекта, в течение которой он не до­стигнет предельного состояния с заданной вероятностью у (%).

Назначенный срок службы — календарная продолжительность эксплуатации объекта, при достижении которой применение по назначению должно быть прекращено.

В терминах показателей долговечности следует указывать вид действий после наступления предельного состояния объекта (напри­мер, средний ресурс до капитального ремонта и т.д.). Если пре­дельное состояние обусловливает окончательное снятие объекта с эксплуатации, то показатели долговечности называют полным сред­ним ресурсом (сроком службы). В полный срок службы входят продолжительности всех видов ремонта объекта. Цель установления назначенных ресурсов срока службы — обеспечить принудительное заблаговременное прекращение приме­нения объекта по назначению, исходя из требований безопасности или экономического анализа. Если объект достиг назначенного ресурса (назначенного срока службы) в зависимости от его назна­чения, особенности эксплуатации, технического состояния и дру­гих факторов, то он может быть списан, направлен в капитальный ремонт и т. д.

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного значения при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

К основным показателям долговечности относятся:

1) средний ресурс (например, средняя наработка до капитального ремонта, средняя наработка от капитального ремонта до списания);

2) гамма-процентный ресурс (наработка, в течение которой объект не достигнет предельного). Под параметром понимается некоторая выходная характеристика детали, сопряжения, сборочной единицы или автомобиля в целом, в качестве которой принимается один или несколько технологических показателей качества. Выход значения параметра за границы предельного значения классифицируется как отказ, если при этом происходит нарушение работоспособного состояния объекта, т.е. такого состояния, при котором значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Отказы обычно разделяют на внезапные и постепенные. Внезапные отказы характеризуются скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров объекта. Они происходят в случайные моменты времени, которые точно прогнозировать невозможно, а можно лишь характеризовать наступление или ненаступление данного события с определенной вероятностью. Постепенный отказ характеризуется плавным изменением одного или нескольких параметров объекта. Например, монотонное возрастание износа деталей цилиндропоршневой группы двигателя, снижение топливной экономичности и мощности. Разделение отказов на постепенные и внезапные носит условный характер. Например, постепенное изнашивание рабочих поверхностей деталей коробки передач увеличивает зазоры и приводит к внезапному самовыключению передачи.

Составные части автомобилей подразделяются на ремонтируемые и не ремонтируемые. Для первых в нормативно-технической и (или) конструкторской документации предусмотрено проведение ремонтов, а для вторых не предусмотрено. Надежность изделий обусловливается их безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Основными показателями безотказности являются:

1) вероятность безотказной работы (вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает);

2) средняя наработка на отказ (отношение наработки восстанавливаемого объекта к среднему значению числа его отказов в течение этой наработки);

3) параметр потока отказов (отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки).

Текущий ремонт обеспечивает безотказную работу отремонтированных агрегатов, узлов и деталей на пробеге, не меньшем, чем до ближайшего ТО-2. Сокращение времени простоя автомобиля достигается применением агрегатного метода ремонта, при котором производится замена неисправных или требующих капитального ремонта агрегатов и узлов на исправные, взятые из оборотного фонда. Оборотный фонд составных частей автомобиля может создаваться как непосредственно на АТП, так и в обменных пунктах, при региональных центральных мастерских и ремонтных заводах.

Средний ремонт (CP) автомобилей предусматривается для случаев их эксплуатации в тяжелых дорожных условиях; проводится с периодичностью более одного года. При нем могут выполняться следующие ремонтные работы: замена двигателя, достигшего предельного состояния и требующего капитального ремонта, устранение неисправностей других агрегатов с заменой или ремонтом деталей, окраска кузова и другие работы, которые бы обеспечили восстановление исправного состояния автомобиля.

Капитальный ремонт (КР) автомобилей, агрегатов и узлов предназначен для обеспечения назначенного ресурса автомобиля и его составных частей путем восстановления их исправности и близкого к полному (не менее 80% доремонтного) восстановлению ресурса и обеспечения других нормируемых свойств. При КР заменяют или восстанавливают любые узлы и детали, включая базовые. Автомобили и агрегаты подвергают, как правило, не более чем одному капитальному ремонту. Базовой частью легкового автомобиля и автобуса является кузов, грузового автомобиля — рама.

К базовым деталям агрегатов относятся: в двигателе — блок цилиндров; в коробке передач, заднем мосту, рулевом механизме — картер; в переднем мосту — балка переднего моста или поперечина независимой подвески; в кузове или кабине — корпус; в раме — продольные балки.

Централизованный КР полнокомплектных грузовых автомобилей недостаточно эффективен в связи с тем, что из-за малых производственных программ и универсального характера производства увеличиваются транспортные затраты на доставку ремонтного фонда и отремонтированной продукции, автомобили на длительное время отвлекаются из сферы эксплуатации. В связи с этим КР полнокомплектных автомобилей должен осуществляться главным образом для тех из них, которые работают в особо тяжелых дорожных условиях при интенсивной эксплуатации. В этом случае КР и CP автомобилей должен быть максимально приближен к АТП и производиться с использованием готовых агрегатах, узлов и деталей, поступающих в специализированная автомобилей и их составных частей в ремонте. Экономия времени достигается за счет того, что объекты ремонта не ожидают, пока будут отремонтированы снятые с них агрегаты и узлы.
Агрегатный метод — обезличенный метод текущего ремонта, при котором неисправные агрегаты заменяются новыми или заранее отремонтированными. Замена агрегатов может выполняться после отказа изделия или по плану.