Структурні схеми та надійність машин

Надійність складних машин , що являють собою технічні (механічні) системи, складається з великої кількості окремих елементів (деталей) і залежить від надійності кожного елемента і схеми їх з’єднання.

Технічна система – об’єкт, що розбивають на складові частини (елементи).

Елемент – складова частина об’єкта, що розглядається при розрахунку надійності як єдине ціле, що підлягає подальшому розбиванню.

Деградація (деградаційний процес) – дія одного чи сукупності природних процесів старіння, корозії, зносу, втоми та руйнування.

Визначальний фактор – фізичний параметр (показник якості), що характеризує стан об’єкта, досягнення яким деякого граничного значення визначає відмову (граничний стан).

 

Таблиця 1.5 – Характеристика типових структурних схем надійності – ССН

Назва ССН	Позначення	Характеристика
Послідовна з різнотипних елементів	ССН-1	Об’єкт складається із послідовно з’єднаних різнотипних елементів. Відмова об’єкта наступає при відмові будь-якого елемента
Структура типу “ з ”	ССН-2	Об’єкт складається з паралельно з’єднаних однотипних елементів. Відмова об'єкта наступає при відмові елементів , – мінімальне число працездатних елементів, необхідне для функціонування об’єкта

 

При послідовному з’єднанні елементів (рис. 1.7), при котрому відмова одного елемента призводить до відмови всієї системи.

Рис. 1.7 – Послідовне з’єднання елементів

і при , . (1.44)

При паралельному з’єднанні елементів (рис. 1.8) забезпечується дублювання елементів, що відмовили, резервними. Відмова системи наступає лише у разі відмови всіх елементів.

Рис. 1.8 – Паралельне з’єднання елементів

. (1.45)

При змішаному з’єднанні (рис. 1.9) із загальним чи роздільним резервуванням (рис. 1.10) елементів, уважаючи, що надійність усіх елементів однакова , відповідно будемо мати:

Рис. 1.9 Рис. 1.10

. (1.46)

Приклад: при і отримано .

Для отримання надійності надійність складових елементів повинна бути .

Максимальне значення надійності вибирають на основі техніко-економічного аналізу. Для машин загального призначення ; для машин високої відповідальності .

Фізико-хімічні основи старіння машин

В умовах експлуатації

Поняття про старіння машин. Теорія старіння машин – це наука про знос, експлуатаційну оцінку, технічне обслуговування і ремонт машин. Вона вміщує питання аналізу змінення загального стану машин у період їх експлуатації, розроблення закономірності старіння виробів і методів оцінювання їх конструктивної, а також технологічної досконалості з рівноміцності конструктивних елементів, стабільності регулювання і ремонтопридатності.

Теорія старіння машин містить також методи встановлення зносу машин з урахуванням їх змінності й відновлювання їх деталей, питання визначення термінів служби виробів і коректування цих термінів у зв’язку з моральним зносом самих виробів та їх елементів. Питання побудови раціональної системи технічного обслуговування й ремонту виробів є невід’ємною частиною теорії старіння машин.

Методи оцінювання старіння машин. Старіння машин – процес поступового і безперервного змінення експлуатаційних властивостей, що викликається дією механічних, електричних, теплових та інших навантажень, наявність яких визначається режимом роботи машин та умовами експлуатації.

Для судження про ступінь старіння всієї машини слід мати дані про зношення всіх її деталей і вузлів, знати закономірності погіршення її експлуатаційних властивостей внаслідок зношення окремих деталей, порушення регулювання і вміти підсумовувати такі дані зі всіх елементів машини, аби отримати єдиний показник, який характеризує ступінь старіння машини.

Найбільш часто використовуються три методи оцінювання зношення (старіння) машини:

• щодо технічного стану виробу в цілому;

• щодо технічного стану найважливіших конструктивних елементів машини;

• щодо терміну служби чи обсягу виконаної роботи.

Зношення деталей машин і його закономірності