Конспект лекций по надежности. Конспект лекций по надежности (2). Конспект лекций для студентов специальности 030600 Технология и предпринимательство
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
3.3. Влияние скорости процессов на надежность технических систем По скорости процессы, протекающие при эксплуатации машин, делятся на быстропротекающие, процессы средней скорости и медленно протекающие. Они в разной мере оказывают влияние на надежность технических систем. Быстропротекающие процессы проявляются сразу же после включения машин в форме вибраций, изменения сил трения в сопряжениях, колебаний рабочих нагрузок, неуравновешенности движущихся деталей и др. Длительность и периодичность их возникновения измеряется секундами. Действие процессов приводит к изменению и рассеянию выходных параметров машин, например, при механической обработке неточность размеров, формы деталей. Процессы средней скорости происходят при непрерывной работе машин. Длительность их измеряется минутами, часами. Под их действием происходит монотонное изменение начальных параметров на величину  , как это показано на рисунке 4. Это могут быть как обратимые, так и необратимые процессы, например, износ металлорежущего инструмента, его стойкость измеряется в минутах.Медленно протекающие процессы происходят за время между ремонтами машин. Это только необратимые процессы: износ, перераспределение напряжений, ползучесть, загрязнение, коррозия, сезонные изменения температур и др. Эти процессы влияют на производительность, точность, коэффициент полезного действия и др. Они ведут к монотонному изменению выходного параметра, достигающему величины  . Методы борьбы с ними это техническое обслуживание и ремонты. Рисунок 4. Изменение выходных параметров машин под действием процессов разной скорости Все рассмотренные процессы носят случайный характер, что приводит к разбросу выходных параметров машин, законы рассеяния которых отражаются функциями  и  на рисунке 4. Суммарное изменение выходного параметра под действием процессов разных скоростей или суммарная погрешность  .Вопросы для самоконтроля На какой стадии жизненного цикла технической системы проявляется влияние на ее надежность технологических факторов? Чем обусловлено большинство отказом в машинах? Чем отличается трение скольжения от трения качения и трения верчения? Какие роды трения реализуются в зубчатых передачах? В чем разница понятий «изнашивание» и «износ»? Возможно ли изнашивание без трения? В чем суть явления избирательного переноса? В чем принципиальная разница окислительного и коррозионного изнашивания? Назовите основные этапы изменения линейного износа во времени. В чем состоит главное влияние скорости процессов на надежность технических систем? «Усложнять – просто, упрощать ‑ сложно». Закон Мейера Лекция 4. Анализ отказов технических систем
4.1. Классификация отказов Выбор принципов классификации определяется ее целью. В связи с этим существуют различные подходы к классификации отказов. Наиболее простая и понятная классификация отказов механических систем предложена Прониковым А.С., согласно которой отказы делятся на функциональные и параметрические. Появление первых приводит к нарушению функционирования механизмов, а, следовательно, и машин в целом. Наличие параметрических отказов приводит к выходу параметров машин за установленные пределы (границы). Например, снижение точности обработки на металлорежущем станке, снижение производительности, пропуск стежков на швейной машине и др. С позиций изучения характера и природы отказов, влияния различных факторов на их возникновение, интерес представляет классификация, предложенную Рахутиным при исследовании надежности шахтного оборудования. Классификация построена на рассмотрении значительного количества классификационных признаков. 1. По условиям возникновения разделяют отказы в нормальных и ненормальных производственных условиях. Ненормальные условия имеют место вследствие ошибок персонала или стихийных бедствий (наводнение, оледенение на ЛЭП и др.), или при других чрезвычайных ситуациях. 2. По причинам возникновения выделяют отказы не связанные с разрушением (разладки, засорения) и обусловленные разрушением (поломки, изнашивание). 3. По характеру возникновения: внезапные, связанные с резким изменением основных параметров, и постепенные под действием случайных факторов, обусловленные медленно протекающими необратимыми процессами (старение, ползучесть, изнашивание и другие). 4. По степени влияния на работоспособность: полные и частичные. Последние связаны с «частичной» потерей работоспособности системы, т.е. с пониженным уровнем функционирования. Такие отказы возникают в системах, имеющих большое количество автономных компонентов (рабочих органов). При отказе некоторых большинство остается работоспособными. Например, городская телефонная сеть, прядильная машина. При отказе телефона одного (или нескольких) абонентов, одного (или нескольких) веретен системы продолжают функционировать. 5. По признакам проявления: явные и неявные. Возникновение явного отказа обнаруживается органолептическими методами. При неявных отказах для их обнаружения требуется применение специальных приборов или устройств или значительный опыт и умение персонала. 6. По взаимосвязи между собой: независимые и зависимые, когда появление одного отказа влечет за собой возникновение других. Возможность возникновения зависимых отказов свидетельствует о серьезных ошибках в конструкциях систем, о недоработках конструкторов. Взаимосвязь отказов может привести к их лавинообразному нарастанию. 7. По последствиям различают отказы опасные и безопасные для здоровья и жизни персонала и для окружающей природной среды; тяжелые, ведущие к значительным материальным и финансовым и другим затратам и потерям, и легкие. 8. По способу устранения выделяют отказы, устраняемые заменой элементов, регулировкой, чисткой и самоустраняющиеся отказы или сбои. 9. По сложности устранения: простые и сложные, требующие специалистов высокой квалификации и значительных трудозатрат. 10. По частоте возникновения: единичные и систематические. Наличие последних обусловлено, главным образом, конструктивными недоработками, технологическими ошибками или нарушениями условий эксплуатации. 11. По возможности устранения: устранимые и неустранимые, при возникновении которых восстановление работоспособности системы технически невозможно или экономически неоправданно. 12. По происхождению: конструктивные, обусловленные недостатками конструкции; технологические – недостатками технологического процесса изготовления и сборки деталей и узлов и эксплуатационные, связанные только с условиями эксплуатации. 4.2. Характеристика потока отказов В технических системах отказы возникают и устраняются в случайные моменты времени. Следовательно, на длительном промежутке времени можно рассматривать реальный поток отказов. Тогда под потоком отказов будем понимать последовательность их возникновения в случайные моменты времени. Именно вид потока отказов определяет свойства сложного технического изделия как системы, а также аналитические зависимости между количественными и качественными характеристиками надежности. Наиболее характерными видами потоков отказов являются простейший или стационарный и нестационарный пуассоновский поток. Простейший поток такой, при котором время возникновения отказов удовлетворяет одновременно трем условиям: стационарности, отсутствия последействия, ординарности. Условие стационарности означает, что вероятность возникновения отказа за фиксированный промежуток времени  t зависит только от величины этого промежутка и не зависит от его расположения на временной оси. Из условия стационарности вытекает свойство эргодичности, которое означает, что результаты длительных наблюдений за одной системой в произвольно выбранные моменты времени имеют те же статистические свойства, что и одновременные наблюдения за большим числом систем.Отсутствие последействия означает, что отказ одного элемента не изменяет надежность других, т.е. отсутствует корреляционная связь между временем возникновения отказов элементов. Следовательно, отказы элементов события случайные и независимые. Ординарность означает, что вероятность попадания на отрезок времени t двух и более отказов неизмеримо мала по сравнению с вероятностью возникновения только одного отказа.Эти три условия очень часто нарушаются. Стационарность нарушается в начальный момент эксплуатации вследствие приработки, с течением времени вследствие старения, изменения условий эксплуатации, под действием изменения температуры и влажности среды, наличия вибраций и т.п. Очевидно, что для больших промежутков времени условие стационарности невыполнимо. Гипотеза о стационарности потока отказов технической системы справедлива лишь для сравнительно малых промежутков времени. Гипотеза отсутствия последействия для целого ряда систем оказывается маловероятной. Например, при постепенных отказах ухудшаются параметры некоторых элементов, что может привести к изменению режимов работы смежных элементов. Следовательно, постепенные отказы одних элементов могут привести к изменению вероятности безотказной работы целой группы других. Т.о. в общем случае поток отказов элементов с постепенными отказами является потоком с последействием. Внезапные отказы могут вызвать резкое изменение в режимах работы сопряженных элементов, не вызывая изменения в характере потока отказов. Это объясняется кратковременностью действия внезапных отказов, что не изменяет надежности других элементов. Условия ординарности во многих случаях также являются невыполнимыми, поскольку при функционировании сложных систем отказ одного элемента почти одновременно ведет к отказу ряда других. Однако для большинства систем, главным образом с последовательным соединением элементов, предположение об ординарности потока справедливо. Дело в том, что при последовательном соединении элементов отказ одного ведет к отказу всей системы. Следовательно, безразлично отказали или нет другие элементы. Резюмируя, можно утверждать, что если элементы системы работают одновременно, их отказы являются внезапными, отказ любого из них ведет к отказу всей системы, старение элементов отсутствует или протекает очень медленно, период приработки закончен, то поток отказов системы и ее элементов является простейшим. Нестационарным пуассоновским потоком считается поток, удовлетворяющий одновременно двум условиям: отсутствия последействия и ординарности. Чаще всего отказы сложных технических систем образуют именно нестационарный пуассоновский поток отказов. Такие потоки реализуются в процессе приработки, когда элементы системы работают неодновременно, а также в системах с постоянным включением резерва. Кроме рассмотренных потоков отказов в практике исследования надежности систем встречаются и другие виды потоков отказов, например, поток Пальма, поток Эрланга и другие. Вопросы для самоконтроля Чем функциональные отказы отличаются от параметрических? Является ли ошибка персонала отказом технической системы? Что означает «ненормальные» производственные условия? В каких технических системах могут иметь место «частичные» отказы? Чем отличается явный отказ от неявного? Существуют ли неустранимые отказы? Что такое поток отказов? Какая связь между свойством эргодичности системы и стационарностью потока отказов? При каких условиях справедлива гипотеза о стационарности потока отказов технических систем? Чем стационарный поток отказов отличается от нестационарного? «Угол зрения зависит от занимаемого места» Закон Майлса Лекция 5. Безотказность. Свойства и показатели оценки
5.1. Вероятность безотказной работы Вероятность безотказной работы Р(t) – вероятность того, что в заданном интервале времени или заданной наработки отказ изделия не произойдет. Эта функция является убывающей. Р(О) = 1; Р() = 0, следовательно О ≤ Р(t) ≤ 1. На рисунке 5 представлена графическая интерпретация функции надежности.  Рисунок 5. Функции вероятности безотказной работы Р(t) и вероятности отказа Q(t)Для невосстанавливаемых систем вероятность безотказной работы рассчитывается  ,где N(t) – количество изделий, остающихся работоспособными к моменту времени t; No – количество изделий, находившихся под наблюдением. Для восстанавливаемых систем  ,где n(t) – количество изделий, в которых произошел хотя бы один отказ к моменту времени t. В некоторых случаях более удобной характеристикой безотказности выступает вероятность неисправной работы или вероятность отказа Q(t). Очевидно, что P(t) и Q(t) события противоположные, несовместимые и образуют полную группу событий. Следовательно Q(t) = 1 – P(t); P(t) = 1 – Q(t). Использование показателя вероятности безотказной работы несет в себе ряд преимуществ: применим для оценки простых и сложных систем; применим для оценки на стадии проектирования системы; является показателем изменения надежности во времени; является достаточно полной характеристикой надежности, поскольку учитывает большое число факторов влияния. Главным недостатком данного показателя является то, что он может служить достаточно полной характеристикой только для невосстанавливаемых систем. 5.2. Наработка на отказ, до отказа, интенсивность и параметр потока отказов Наработка на отказ T0 есть среднее время исправной работы между двумя соседними отказами. Представляет собой отношение наработки восстанавливаемой системы к математическому ожиданию числа отказов в течение этой наработки. Величина случайная, точное значение которой заранее предсказать невозможно. Поэтому рассчитывается как среднее статистическое значение  ,где m – число отказов за время t, ti – время исправной работы между (i-1) и i-m отказами, ТМ – суммарное время безотказной работы за время t. Как видно этот показатель используется для оценки безотказности восстанавливаемых систем. Для невосстанавливаемых систем применяется показатель наработки до отказа Тср (для восстанавливаемых систем наработка до первого отказа). Статистическое значение рассчитывается  ,где ti – время работы i-го изделия до первого отказа. Недостатки этих показателей сводятся к следующему: как математическое ожидание случайной величины они не могут полностью характеризовать время исправной работы, поскольку неизвестна мера рассеяния их величины; не позволяют оценить надежность изделий, время работы которых меньше среднего времени безотказной работы. Интенсивность отказов  есть условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемой системы. Статистическое значение интенсивности отказов определяется как отношение числа систем, отказавших в единицу времени, к среднему числу систем, остающихся исправными в данный промежуток времени. ,где  ‑ количество изделий, отказавших за время  , ‑ количество изделий, оставшихся исправными до конца наработки t.Параметр потока отказов  есть плотность вероятности возникновения отказа восстанавливаемой системы. Статистическое значение представляет среднее число отказов в единицу времени непрерывной работы Как видно, параметр потока отказов величина – обратная наработке на отказ, следовательно  ;  . Закономерность изменения параметра потока отказов во времени может носить различный характер, как это показано на рисунке 6. Кривая 1 носит классический характер. Стадия I соответствует приработке, во время которой выявляются скрытые дефекты и пропуски контроля. Частота отказов уменьшается и стабилизируется, что соответствует переходу в стадию нормальной работы (II). На этой стадии поток отказов может рассматриваться как стационарный (  ). Рисунок 6. Варианты изменения во времениСтадия III характеризуется лавинообразным нарастанием отказов, когда проявляются постепенные отказы, связанные с износом, старением, усталостными явлениями. Кривая 2 характеризует технические системы, приработка которых проведена до начала эксплуатации, например, в условиях их производства. Кривая 3 характерна для технических систем, элементы которых не испытывают старения или износа и этап нормальной эксплуатации отсутствует. 5.3. Законы распределения времени между отказами Поскольку отказы сложных технических систем возникают в случайные произвольные моменты времени, следовательно, и время работы систем между отказами и до отказа также является непрерывной случайной величиной. Отсюда следует, что одной из полных характеристик надежности систем или их элементов (особенно для невосстанавливаемых систем) должен служить закон распределения времени работы до отказа (между отказами) в дифференциальной форме в виде плотности вероятности  , либо в интегральной форме в виде функции распределения  . Таким образом, задача сводится к выявлению и математическому описанию такого закона, который отражал бы с высокой степенью достоверности объективную реальность. Основаниями для использования законов служат: опытные данные испытаний изделий или образцов, сведения об аналогах, эксплуатационные наблюдения, теоретические предпосылки.Поскольку закон распределения времени между отказами позволяет достаточно просто определить другие характеристики безотказности, то его можно использовать для прогнозирования поведения системы с точки зрения вероятности возникновения отказа. Время между отказами, число отказов систем могут иметь различные законы распределения. Для большинства технических систем (механических, электрических, электромеханических, электронных, гидравлических, пневматических, вакуумных и др.) наиболее характерными являются законы распределения случайной величины Вейбулла-Гнеденко, экспоненциальный, Релея, нормальный. При проведении исследований и расчетов необходима обязательная проверка статистических гипотез о правомерности применения законов. Закон распределения Вейбулла-Гнеденко используется при определении уровня надежности в период приработки, сроков службы подшипников качения, наработки на отказ по критерию усталостной прочности и неремонтируемых изделий. Интегральная функция, характеризующая вероятность отказа имеет вид  ,а вероятность безотказной работы  .Плотность вероятности (дифференциальная функция), характеризующая частоту отказов  .Распределение Вейбулла-Гнеденко двухпараметрическое, параметрами являются положительные постоянные  и  .Графическая интерпретация интегральной и дифференциальной функций распределения Вейбулла-Гнеденко представлена на рисунке 7.  Рисунок 7. Интегральная и дифференциальная функции распределения Вейбулла-ГнеденкоЗакону распределения Релея подчиняются существенно положительные величины, например, биения (эксцентриситеты) цилиндрических деталей. Этот закон является частным случаем закона Вейбулла-Гнеденко при =2.Интегральная функция  , .Плотность вероятности  .Экспоненциальный закон распределения применим к изделиям, не испытывающим износа или старения, или эти процессы протекают медленно. Для малых промежутков времени, когда величина этого промежутка несравнимо мала по отношению к длительности процессов изнашивания и старения, ошибка в использовании весьма незначительна и ею можно пренебречь. Этот закон является частным случаем закона Вейбулла-Гнеденко при =1. Интегральная функция закона , .Плотность вероятности  .Закону нормального распределения подчиняется время безотказной работы элементов, связанное с постепенным изменением параметров за счет старения, усталости, износа; а также в тех случаях, когда на процессы оказывает влияние большое количество не связанных между собой факторов. Интегральная функция распределения отражается законом Гаусса  , а плотность вероятности , где ‑ среднее квадратическое отклонение.Вероятность безотказной работы  ,где  ‑ функция Лапласа, имеющая табулированные значения, – квантиль нормального распределения .Вопросы для самоконтроля В чем преимущества оценки безотказности через вероятность безотказной работы? Что такое наработка на отказ? Чем она отличается от наработки до отказа? Что характеризует показатель интенсивности отказа? Существует ли закономерность в изменении потока отказов во времени? Какая связь между наработкой на отказ и параметром потока отказов? Существует ли закономерность в распределении времени между отказами? Что характеризует плотность вероятности распределения времени безотказной работы? В каких случаях целесообразно использовать закон распределения Вейбулла-Гнеденко? В каких случаях применим закон нормального распределения для характеристики времени безотказной работы? «Вечного нет ничего, да и долговечно тоже немногое» Сенека Лекция 6. Долговечность. Свойства и показатели оценки
6.1. Понятие физической и моральной долговечности Долговечность – свойство системы сохранять работоспособность до предельного состояния. Различают физическую, моральную и технико-экономическую долговечность. Физическую долговечность определяет срок работы системы до ее предельного износа. Лимитирует износ основных деталей, определяющих целевое назначение механизма. В двигателе – износ блока цилиндров, в металлорежущем станке – износ направляющих. При этом вспомогательные детали могут быть заменены без существенного влияния на параметры машины. Моральную долговечность определяет срок эксплуатации, обусловленный техническим прогрессом в области создания машин данного класса и характеризует срок, после которого машина устаревает. Различают две формы морального износа (по К. Марксу): удешевление стоимости новых машин (продукции) с теми же параметрами и характеристиками; появление машин (продукции) с лучшими показателями эффективности и экономичности. Моральную долговечность можно установить исходя из производительности общественного труда. Если в данной отрасли планируется повышение производительности за N лет на n %, то производительность проектируемого оборудования должна отвечать этому условию. Если оборудование обеспечивает повышение производительности без коренных изменений, только за счет улучшения его использования, проведения модернизации, оно не является морально устаревшим. Критерием моральной долговечности может быть не только производительность, но и условия труда, коэффициент полезного действия (например, в случае с паровозом). Моральную долговечность можно спрогнозировать используя формулу В. Трейера. Согласно этой формуле общий проектный срок службы рассчитывается:  ,где  ‑ коэффициент, учитывающий возможные повышение качества сырья, уровня обслуживания, модернизацию ( =1,5-1,6); и  ‑ техническая норма производительности существующего и проектируемого способа в единицу времени; ‑ среднегодовой темп прироста производительности в данной отрасли (%).6.2. Технико-экономическая долговечность Технико-экономическую долговечность технической системы определяет срок ее службы между физической и моральной долговечностью. Она зависит от культуры производства, в том числе и ремонтного. Чем выше культура, тем ближе технико-экономическая долговечность к моральной, чем ниже – к физической. Очевидно, следует рассматривать два аспекта долговечности: технический и экономический. Технический аспект заключается в том, что работоспособность средств технологического оснащения целесообразно восстанавливать до тех пор, пока износ базовых деталей не превысит допустимого значения. При достижении предельного состояния ремонт не только нецелесообразен, но, иногда и невыполним. Рассмотрим экономический аспект. Удельные эксплуатационные расходы на производство единицы продукции включают постоянную и переменную составляющие. Постоянная часть это материальные и трудовые (заработная плата) затраты непосредственно на производство продукции (графически на рисунке 8 представлены прямой 3). Переменную часть затрат образуют амортизационные отчисления (кривая 1) и ремонтные издержки (2). Удельные амортизационные отчисления с увеличением срока службы средств технологического оснащения уменьшаются, поскольку их стоимость распределяется на все большее количество выпущенной продукции. Это уменьшение распределяется по гиперболе. Ремонтно-эксплуатационные издержки наоборот возрастают. Действительно, удельные расходы на текущий ремонт, запасные части, энергоматериалы растут, поскольку со временем увеличивается частота ремонтов, количество замененных при ремонте деталей. Нарастают и простои оборудования. Фактическая себестоимость единицы продукции не остается постоянной и меняется в зависимости от срока службы оборудования. Суммарные изменения себестоимости с учетом всех затрат отражены кривой 4 на рисунке 8. В начальный момент себестоимость единицы продукции интенсивно снижается, достигает минимума, а затем начинает расти. Срок службы, при котором достигается минимальная себестоимость, является экономически оптимальным, т.е. является технико-экономической долговечностью без учета морального износа.  Рисунок 8. Изменение удельных эксплуатационных затрат во времени Рассчитать технико-экономическую долговечность с учетом морального износа сложно. Влияние морального износа выражается в сокращении срока службы. Следовательно, технико-экономическая долговечность с учетом морального износа меньше, чем по физическому износу. Рассматривая технико-экономическую долговечность по физическому износу как верхнюю границу, следует корректировать ее с учетом морального износа. 6.3. Определение оптимального срока службы оборудования Рассмотрим две методики расчета оптимального срока службы по критерию физической долговечности: метод Селиванова А.И. и метод Казарцева В.И. В первом методе рассматриваются суммарные затраты потребителя в процессе эксплуатации средств технологического оснащения   ,где  ‑ затраты на приобретение и монтаж средств технологического оснащения; ‑ затраты на хранение, рабочую силу, материалы (пропорциональны времени использования t и не зависящие от срока службы); ‑ прогрессирующие во времени затраты и потери, связанные с заменой деталей при отказах и ремонтах; ‑ постоянный для данного оборудования коэффициент, определяющий исходную норму затрат и потерь потребителя; ‑ показатель степени роста затрат и потерь по мере старения оборудования.Задача сводится к отысканию минимума затрат. Поделив выше представленное выражение на t, получим функцию удельных затрат  .Для отыскания минимума функции найдем ее первую производную и приравняем ее к 0.  , откуда , тогда .С и t параметры кривой определяются аналитическим путем решением функции  по способу наименьших квадратов.По методу Казарцева В.И. технико-экономическая долговечность рассчитывается по критерию физического износа исходя из прироста стоимости запасных частей, расходуемых при каждом ремонте  где ТК – периодичность капитального ремонта, qЗ – усредненная стоимость запасных частей, замененных при капитальном ремонте. 6.4. Количественные показатели долговечности Для оценки долговечности используются две группы единичных (частных) показателей: сроки службы и ресурсы. Срок службы это календарная продолжительность эксплуатации в определенных условиях до разрушения или предельного состояния. Различают сроки службы: до капитального ремонта, между капитальными ремонтами, суммарный (полный). Срок службы до капитального ремонта – продолжительность эксплуатации до первой полной разборки с заменой или восстановлением ряда элементов, в том числе части основных деталей. Срок службы между капитальными ремонтами (между первым и вторым и т.д.) зависит от качества ремонта, от того, в какой степени восстанавливается ресурс оборудования. Суммарный срок службы это календарная продолжительность от начала эксплуатации до выбраковки (до списания). Эта группа показателей имеет следующие достоинства: простота учета; удобство использования для планирования сроков замены оборудования, поставки запасных частей, сроков проведения ремонтов. Основным недостатком таких показателей является то, что они не учитывают интенсивность эксплуатации оборудования, объем выполненной им работы. От этого недостатка свободна вторая группа показателей – технические ресурсы. Технический ресурс это наработка изделия в заданных условиях эксплуатации до капитального ремонта либо до замены. Измеряется объемом выполненной работы. Может измеряться и в часах непрерывной работы. Например, для автомобильных двигателей в моточасах. Для других видов средств технологического оснащения в часах работы при зафиксированном объеме простоев как организационных и технологических, так и в техническом обслуживании и ремонте. Ресурс – величина, расходуемая в процессе эксплуатации. Различают: полный технический ресурс, использованный технический ресурс, остаточный технический ресурс. Полный – от начала эксплуатации до капитального ремонта или замены. Использованный – от начала эксплуатации или от начала работы после капитального ремонта до рассматриваемого момента. Остаточный – от рассматриваемого момента до капитального ремонта или конца эксплуатации. Ресурс – величина статистическая, подвержена рассеянию. В связи с этим широко используется такой показатель как гарантированный  ресурс. Гамма процентный ресурс – технический ресурс, которым обладают не менее изделий данной модели, где  - гарантированная вероятность. выбирается в зависимости от назначения, масштабов и технологии производства, последствий отказов. Например, если =0,9 это означает, что 90% всех изделий обладают ресурсом не менее указанного и лишь 10% могут иметь меньший ресурс. Отсюда очевидно, что средний ресурс ( =0,5) превышает гарантированный. Для подшипников общего назначения принимается равным 0,9.Следует обратить внимание на то, что нельзя путать понятия гарантированный ресурс и гарантийный срок эксплуатации. Под последним понимается продолжительность эксплуатации, в течение которой завод изготовитель и ремонтные предприятия несут материальную ответственность за неисправности, выявившиеся у потребителя при условии соблюдения им правил эксплуатации. Гарантийный срок эксплуатации измеряется небольшой долей технического ресурса изделия. Это понятие не только техническое, но и юридическое и не может применяться в качестве показателя долговечности. Однако это понятие в какой-то мере характеризует качество изготовления и контроля, поскольку в этот период выявляются, как правило, дефекты, пропущенные контролем. Из группы показателей долговечности – ресурсов наибольшее распространение получили гарантированный ресурс, средний ресурс, среднеквадратическое отклонение ресурса от его среднего значения ( ).6.5. Выбор показателей долговечности средств технологического оснащения и их элементов Выбор показателей долговечности необходимо осуществлять от общего к частному, т.е. от оборудования в целом (О) к его элементам: агрегатам (А), механизмам (М), узлам (У), деталям (Д) по схеме О-А-М-У-Д. Для обеспечения заданной нормы долговечности оборудования долговечность основных деталей должна быть существенно выше. При этом не должна идти речь о равной долговечности деталей. Массовые детали могут заменяться многократно за срок службы оборудования. Для снижения неопределенности надежности, обеспечения возможности групповых замен деталей необходимо стремиться к кратной долговечности. Тогда, например, при двенадцатой замене деталей 1-ой группы, 6-ой раз заменяются детали 2-ой, 4-ый раз третьей, 3-ий раз четвертой и второй пятой группы. Задача повышения долговечности средств технологического оснащения сложная, поскольку речь идет, по сути, о распределении затрат между производителем и потребителем. Затраты первого повышаются, второго снижаются за счет: уменьшения стоимости эксплуатации (сокращение расхода запасных частей, уменьшение частоты ремонтных воздействий), сокращения простоев оборудования. Наиболее приемлемыми показателями долговечности являются: а) для деталей: 1. ресурс до первого восстановительного ремонта;2. средний ресурс до первого восстановительного ремонта. б) для узлов, механизмов: 1. ресурс до первого ремонта с трудоемкой разборкой;2. ресурс до первого капитального ремонта;3. средний ресурс до первого капитального ремонта. в) для агрегатов и оборудования в целом: 1. ресурс до первого ремонта с трудоемкой разборкой;2. средний ресурс до первого капитального ремонта; 3. средний ресурс до списания. Кривая распределения ресурса представлена на рисунке 9.  Рисунок 9. Теоретическая кривая распределения технического ресурса Вопросы для самоконтроляКакие элементы технической системы определяют ее физическую долговечность? Какие формы имеет моральный износ? Каким образом моральный износ влияет на технико-экономическую долговечность? В чем особенность определения оптимального срока службы оборудования по А.И. Селиванову? По какому критерию оптимизируется срок службы оборудования в методике В.И. Казарцева? Чем срок службы отличается от ресурса? В чем разница понятий «гарантированный ресурс» и гарантийный срок эксплуатации?Чья норма долговечности должна быть выше: оборудования или деталей? «Все сложнее, чем кажется. Все тянется дольше, чем можно ожидать. Все оказывается дороже, чем планировалось. Если что-то может испортиться, оно обязательно испортиться» Законы Мерфи |