Файл: Лекции по дисциплине Надежность сельскохозяйственной техники Тема 1. Введение. Цель и задачи курса. Цель Изучение теории надежности транспортной техники План.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 184
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЛЕКЦИИ
по дисциплине «Надежность сельскохозяйственной техники»
Тема №1. Введение. Цель и задачи курса.
Цель: Изучение теории надежности транспортной техники
План:
1. Основные разделы надежности.
2. Понятия о качестве и надежности машин.
3. Объекты, рассматриваемые в теории надежности.
4. Понятия о качестве объектов в теории надежности.
1.1 Надежность - это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в заданных условиях эксплуатации.
Надежность различной техники – чрезвычайно многогранная проблема, отражающая все этапы существования объекта (от конструкторской идеи до списания). Она постоянно находится в стадии развития по мере совершенствования знаний и умений человека, а также изменения условий службы различных объектов.
Все, что ни делает человек (от первых орудий труда до космических кораблей), он стремится делать надежно. Однако, создать совершенно безотказную и предельно долговечную машину невозможно, потому что с течением времени на нее непрерывно воздействуют различные факторы, изменяя свойства деталей и, как следствие, вызывая отклонение установленных показателей надежности.
Возникнув вначале в авиационной и космической технике, радиотехнике, автоматике, телемеханике и современных средствах связи, надежность стала «проблемой номер один» и выделилась в самостоятельную дисциплину, главная задача которой дать оценку надежности объекта.
Наука о надежности техники изучает закономерности изменения показателей работоспособности объектов с течением времени, а также физическую природу отказов и на этом основании разрабатывает методы, обеспечивающие с наименьшей затратой времени средств необходимую долговечность и безотказность работы объектов.
Теоретические основы науки о надежности техники базируются на отдельных разделах фундаментальных наук.
1) Математические методы в теории надежности с самого начала положены в основу этой науки получили достаточно широкую разработку. Это прежде всего применение теории вероятности и математической статистики как для установления закономерностей возникновения отказов, так и для изучения механо-физико-химических процессов, которые изменяют свойства, приводящие к разрушению деталей машин, а также для расчета поведения объекта в процессе эксплуатации, т.е. прогнозирования.
2) Свое отражение в науке о надежности нашла теория симметрии. По определению Германа Вейля «Симметрия является той идеей, посредством которой на протяжении веков человек пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство»
Теория симметрии - фундаментальное учение, в объяснении зависимости между происхождением и строением, с одной стороны, и свойствами, с другой стороны, материалов, применяемых для изготовления деталей машин.
3) Теория надежности базируется также на учении об объемной и поверхностной прочности материалов деталей машин. Наибольшую трудность представляет расчет долговечности деталей с учетом поверхностной прочности или износостойкости. Поэтому изучение и установление закономерностей различных видов изнашивания – ключ к резкому повышению надежности техники. Реальная возможность инженерного расчета машин на надежность появится только тогда, когда будет установлена зависимость износа от строения материала.
4) В теоретических основах надежности широко используются достижения таких наук, как физика твердого тела, химия, металлофизика, кристаллофизика, кристаллохимия, физическая химия, химическая физика, кристаллография и другие, которые служат основой современного материаловедения.
Без глубоких знаний природы и строения (структуры) материала, причин его разрушения в различных условиях (усталость, износ, коррозия и др.), без основ управления формированием необходимых свойств невозможно создать способы получения практически безызносных поверхностных слоев деталей, а также принципиально новых материалов.
Надежность состоит из таких разделов, как
- математическая теория надежности;
- надежность по отдельным физическим критериям отказов;
- расчет и прогнозирование надежности;
- мероприятия по повышению надежности;
- контроль надежности (испытания, статистический контроль, организация наблюдений) и техническая диагностика;
-теория восстановления;
- экономика надежности;
Надежность характеризуется следующими основными состояниями и событиями.
Работоспособность - состояние изделия, при котором оно способно нормально выполнять заданные функции (с параметрами, установленными в технической документации).
Исправность - состояние изделия, при котором оно удовлетворяет всем не только основным, но и вспомогательным требованиям. Исправное изделие должно быть обязательно
работоспособно.
Неисправность - состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации.
Различают неисправности, приводящие и не приводящие к отказам.
Отказ - событие,заключающееся в полной или частичной утрате работоспособности.
Функциональные отказы - прекращается выполнение функций элементом или объектом (поломка зубьев шестерен).
Параметрические отказы, при которых некоторые параметры объекта изменяются в недопустимых пределах (потеря точности станка).
Причины отказов могут быть случайные и систематические.
Случайные - это непредусмотренные перегрузки, дефекты материала;
это явления, вызывающие постепенное накопление повреждений (коррозия, старение, усталость, износ)
Отказы по характеру возникновения делятся на внезапные и постепенные.
Отказы по причинам возникновения подразделяются на конструкционные, технологические, эксплуатационные
Отказы - по последствиям различают - легкие, средние, тяжелые
Надежность изделий обуславливается их безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.
1.2 Понятие о качестве и надежности машин.
ГОСТ 13377-75 «Надежность в технике. Термины» содержит 86 терминов, которые разделены на следующие основные группы:
1)общие понятия;
2)виды отказов;
3)показатели надежности;
4)термины, относящиеся к резервированию.
Технические объекты могут иметь следующие основные состояния: исправность и неисправность, работоспособность и неработоспособность, предельное состояние.
Исправность (исправное состояние) – это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям научно – технической документации (НТД).
Неисправность – состояние объекта, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований, установленных научно – технической документацией (НТД).
К неисправностям относит снижение производительности и экономичности трактора сверх допустимых пределов, потерю точности станком, отклонение в толщине слоя окраски кузова, вмятины на кабине автомобиля и т.п.
Работоспособность – это состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных НТД.
Неработоспособность наоборот.
Понятие исправность шире - исправный объект всегда работоспособен.
Предельное состояние-это такое, при котором дальнейшая эксплуатация объекта должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований ТБ, ухода параметров за установленные пределы, снижения эффективности эксплуатации или необходимости кап ремонта.
Переход объекта из одного состояния в другое характеризуетсяповреждением и отказом.
Повреждение - это нарушение исправности под влиянием внешних воздействий. Оно может быть несущественным и существенным (нарушение работоспособности).
Отказ - заключается в нарушении работоспособности. Он всегда связан с возникновением неисправности.
Восстанавливаемый объект - при возникновении отказа подлежит восстановлению.
Невосстанавливаемый объект - не подлежит восстановлению.
Ремонтируемый объект - работоспособность в случае возникновении отказа подлежит восстановлению
Неремонтируемый объект не подлежит восстановлению.
Неремонтируемые объекты - поршневые кольца, фрикционные накладки тормозов.
Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции , сохраняя установленные эксплуатационные показатели в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
Физическая надежность - характеризуется способностью надежно работать в заданных условиях в течение заданного времени. Определяется стабильностью характеристик материалов.
Схемная надежность сложного изделия или системы – обуславливается уровнем физической надежности отдельных элементов. Характеризуется способностью сохранять работоспособность при наличии отказов отдельных элементов.
Техническое обслуживание (ГОСТ 18322-78) – это операция или комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировки.
Ремонт – это комплекс мероприятий, предназначенный для восстановления исправности или работоспособности изделий и восстановления ресурса изделий или их составных частей.
Надежность как сложное свойство в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации должна включать в себя в отдельности или в определенном сочетании следующие свойства: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Безотказность –
сохранение работоспособности в течение некоторого времени или некоторой наработки. Из этого следует, что отказов не должно быть в течение заданного промежутка времени или заданной наработки.
Наработкой называется продолжительность или объем работы, выполняемой объектом. Она может измеряться в часах, мото-часах, километрах пробега, гектарах убранной площади или в других единицах.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния. Предусматривает перерывы, связанные с тех обслуживанием и ремонтом.
Различие между безотказностью и долговечностью состоит в следующем. Безотказность - это непрерывная работоспособность в течение некоторого времени или наработки, долговечность предусматривает перерывы в эксплуатации, связанные с техническим обслуживанием и ремонтом.
Ремонтопригодность - это приспособленность объекта к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и устранению их последствий путем ремонта и технического обслуживания.
От приспособленности машины к работам, предусмотренными системами технического обслуживания (ТО) и ремонта, зависят убытки, возникающие вследствие неработоспособности машины во время проведения работ. Это важнейшее эксплуатационно-техническое свойство. От ремонтопригодности зависит время восстановления работоспособности.
Ремонтопригодная конструкция машины при рациональных затратах на ее изготовление и эксплуатацию минимальное время находится в неработоспособном состоянии.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранении и (или) транспортировки. Это свойство наиболее ярко проявляется для сезонно работающих машин.
Наряду с понятиями наработки в надежности часто используются следующие термины: технический ресурс (ресурс) срок службы, срок сохраняемости, гарантийная наработка и срок гарантии.
Технический ресурс или ресурс – это наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.
Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.
Срок сохраняемости – календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования объекта в заданных условиях, в течение и после которой сохраняются значения заданных показателей в установленных пределах.