www.chms.ru - вывоз мусора в Жуковском
Читаемые статьи

Читаемые книги

Ссылки


Главная >  Долговечность и надежность деталей машин 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

долговечность-надежность деталей машин

Терминология в области надежности в СССР стандартизирована. Общесоюзный стандарт (ГОСТ 13377-75) содержит 24 основных термина, определения и показателя надежности, которые можно разделить на три группы: общие понятия, свойства и показатели. Пять терминов: работоспособность, отказ, неисправность, наработка и резервирование являются общими понятиями. К свойствам также относится пять терминов: надежность, долговечность, безотказность, ремонтопригодкость и сохраняемость. Остальные 14 терминов, приведенных в ГОСТ 13377-75, - гамма-процентный ресурс, наработка на отказ, средняя наработка до первого отказа, среднее время восстановления, коэффициент готовности, коэффициент технологического использования, вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, параметр потока отказов, ресурс, назначенный ресурс, срок службы, срок гарантии и гарантийная наработка - являются показателями. Приведем определения некоторых терминов, установленные стандартом.

Наработка - продолжительность или объем работы изделия в течение рассматриваемого периода, измеряемая в часах, километрах, циклах и других единицах измерения.

Надежность - способность изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Работоспособность - состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями нормативно-технической документации.

Отказ - полная или частичная утрата изделием работоспособности.

Неисправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент времени не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации.

Долговечность - свойство изделия длительно сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.

Безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в течение не-

которой наработки без вынужденных перерывов.

Ремонтопригодность - свойства изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению п устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость - свойство изделия непрерывно сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в нормативно-технической документации.

Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации изделия от определенного момента времени до наступления предельного состояния, оговоренного в нормативно-технической декументации, ил до списания. При этом предельное состояние изделия может устанавливаться по изменению параметров, по условиям безопасности по экономическим показателям и т. п. Различают срок службы до первого капитального или среднего ремонта, срок службы между капитальными или средними ремонтами, срок службы до списания, средний-срок службы и др.

Ресурс - наработка изделия от определенного момента времени до наступления предельного состояния, оговоренного в-нормативно-технической документации.

Гамма-процентный ресурс - ресурс, который имеет и преВ(Ь1шает в среднем обусловленное число (у> процентов-изделий данного типа.

Назначенный ресурс - наработка изделия, при достижении которой-эксплуатация должна быть прекращена независимо от состояния изделия.

Гарантийная наработка - наработка изделия, до завершения которой-изготовитель гарантирует и обеспечивает сохранение определенных свойств изделия при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе правил хранения и транспортирования.

Наработка на отказ - среднее значение наработки ремонтируемого изделия между отказами.

Коэффициент технического использования - отношение наработки изделия в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме средних значений наработки и времени всех простоев, вызванных техническим обслужи- ванием и ремонтами за тот же период эксплуатации.

Коэффициент готовности - вероятность того, что изделие будет рабо-



тоспособно в произвольно выбранный момент времени в промежутках между выполнениями планового технического обслу живания.

2. Способы определения долговечности

Долговечность машины, ее отдельных уз-лов или деталей определяется на основании лабораторных, стендовых, полигонных или эксплуатационных испытаний.

При лабораторных испытаниях лишь в юпределенной мере имитируются эксплуатационные условия взаимодействия отдельных деталей. Для ускорения испытаний влияние главных факторов, определяющих долговечность детали, обычно усиливается В качестве показателей долговечности при лабораторных испытаниях используются относительные срок службы, износостойкость, усталостная прочность и др. Зная срок службы стандартной детали и отно-сительную эффективность ее упрочнения по новому методу, установленную при лабораторных испытаниях, можно приближенно определить срок службы упрочненной детали. Полученные при этом данные могут быть использованы для расчета эконо-г1ической эффективности предлагаемых технологических Мероприятий на проектной стадии.

Для получения более точных сведений о долговечности узлов или отдельных ответственных деталей машин проводят стендовые испытания. В этом случае детали или узлы обычно соответствуют чертежам проекта машины и испытываются в одном, а иногда и в нескольких эксплуатационных режимах. В качестве контрольных показателей долговечности используют число часов работы, число циклов нагружения при данном режиме испытаний, число включений и выключений определенного механизма, число торможений и т. д.

Для оценки фактической долговечности машины или ее отдельных узлов проводят испытания машины в условиях эксплуатации. В методике испытаний предусматривают соблюдение соответствующих режимов работы машины, обеспечивающих нормальную эксплуатационную нагрузку. Показателем долговечности машины при эксплуатационных испытаниях является длительность работы до разрушения, выраженная, например, в часах, в числе циклов эксплуатационного нагружения определенной интенсивности, в кубических метрах выбранного грунта и др.

В процессе разработки конструкции машины, станка, агрегата закладываются основы долговечности и надежности отдельных узлов и деталей. При изготовлении машины большое влияние на качество и долговечность деталей оказывают различные технологические факторы. От правильности выбора метода изготовления, назначения соответствующей упрочняющей обработки металла, качества сборки во многом зависят надежность и долговечность наиболее нагруженных сопряженных деталей,

рабочих органов машины. И, наконец, большое влияние оказывают условия эксплуатации машины, субъективные особенности обслуживающего персонала. Таким образом, при создании машины и последующей ее эксплуатации используются различные методы увеличения срока службы ее деталей и узлов. Эти методы можно разделить на три основные группы: конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Конструктивные методы повышения долговечности деталей машин включают комплекс мероприятий, связанных с созданием рациональной конструкции машины. Среди них наиболее существенными являются правильный выбор конструктивного решения, от которого зависит работоспособность сопряженных деталей при эксплуатации, экономичность и эффективность агрегата, а также правильный выбор конструктором материалов и обеспечение равнопрочности деталей и узлов. Практика показывает, что неудачную конструкцию можно значительно улучшить путем правильного подбора материалов для ее деталей; но нельзя успешно эксплуатировать машины, если материал детален и его свойства выбраны неверно. Чтобы обеспечить длительную эксплуатацию узлов машины, конструктор должен предусмотреть простоту их обслуживания и ремонта.

К технологическим методам повышения долговечности деталей машин относятся мероприятия по улучшению свойств материалов, применяемых в данной конструкции. Свойства детали начинают формироваться в процессе литья, сварки, обработки давлением и механической обработки. При выполнении этих операций закладываются прочностные характеристики и другие показатели долговечности будущих деталей машины. Все последующие операции изготовления детали сводятся к улучшению свойств материала заготовки. Поэтому прежде чем назначать улучшающую обработку, следует убедиться в правильности выбора материала и метода получения заготовки детали. Особенно велико влияние способа получения заготовки на ударную вязкость материала. Так, диапазон колебаний величины ударной вязкости стали СтЗ после литья и проковки находится в пределах 2-20 кгсМ/см2. Еще значительнее можно изменить свойства деталей, применив новые методы получения заготовок и новые материалы типа металлокерамики, пластических масс или композиционных веществ.

Дальнейшее повышение долговечности деталей машин при их изготовлении осуществляется путем применения различных методов термической и химико-термической обработки, а также покрытий. Эти виды обработки позволяют значительно повысить прочность и износостойкость деталей. Предел выносливости можно увеличить за счет применения поверхностного наклепа. Эффект упрочнения в этом случае достигается за счет изменения тонкой кристаллической структуры и создания в поверхностных слоях детали сжимающих напряжений, снижения вредного влияния



концентраторов напряжений. В качестве мероприятий, повышающих коррозионную стойкость деталей, широко используются методы нанесения гальванических, лакокрасочных, пластмассовых и других покрытий. В табл. 1.1 приведены сведения о характере работы и основных видах повреждения широко распространенных деталей машин, а также о материалах и способах повышения долговечности.

Изготовленная машина поступает в эксплуатацию. Ресурс ее в зависимости от условий эк9плуатации существенно изменяется. При неудовлетворительном уходе отмечаются случаи выхода из строя новы? машин в самом начале эксплуатации. По этому эксплуатационные мероприятия являются составной частью комплекса мероприятий по увеличению долговечности машин. К ним в первую очередь относятся организационно-технические мероприятия, способствующие реализации установленных графиков планово-предупредительного ремонта, систематический контроль за износом сопряженных деталей. Большое влияние на интенсивность износа ответственных деталей машины оказывает качество ухода за машиной, особенно своевременная смазка трущихся частей, предохранение их от загрязнения. Весьма эффективным методом увеличения срока службы агрегата или машины является применение наиболее рациональных режимов эксплуатации, исключающих чрезмерную перегрузку двигателя и рабочих элементов машины.

Для предупреждения поломки деталей оборудования в механизмы встраивают предохранительные устройства, представляющие собой детали, устанавливаемые в кинематической цепи, прочность которых ниже прочности остальных деталей. При перегрузках эти детали ломаются первыми, в результате чего механизм выключается. К числу таких деталей относятся предохранительные стаканы, устанавливаемые под нажимными винтами, срезные муфты, срезные шпиндели и др.

3. Классификация видов разрушения деталей машиИ

Наблюдения за износом и повреждениями деталей машин при эксплуатации позволяют выделить пять основных видов разрушения деталей: 1) деформация и изломы (хрупкий излом, вязкий излом, усталостный излом, остаточная деформация, контактные усталостные повреждения); 2) механический износ (истирание металлических пар, абразивный износ, питтингование); 3) эрозионно-кавитационные повреждения (жидкостная эрозия, кавитация, газовая эрозия); 4) коррозионные повреждения (атмосферная коррозия, коррозия в электролитах, газовая коррозия); 5) коррозионно-механические повреждения (коррозионная усталость, коррозионное растрескивание, коррозия при трении). Характерные виды разрушения деталей машин приведены в табл. 1.2.

Долговечность деталей машин определяется главным образом их прочностью, жест-

костью и износостойкостью. При проектировании наиболее полно удается решить вопросы обеспечения прочности деталей. Для тех случаев, когда в процессе эксплуатаци могут возникнуть не поддающиеся точному расчету перегрузки отдельных деталей или узлов, необходимо либо найти способ автоматического выключения этих деталей, либо предусмотреть предохранительные средства, исключающие возможность поломок основных дорогостоящих частей данного механизма. Более сложно обеспечить высокую износостойкость деталей, определяющую в основном их долговечность. Для этого необходимо предусмотреть достаточную жесткость базисных деталей: станин, корпусов, коробок, ферм и др. Кроме того, следует обеспечить стро-ое соблюдение правил технической эксплуатации и технологическук> дисциплину. Необходимо своевременно компенсировать износ трущихся поверхностей и производить требуемую регулировку деталей машин и механизмов. В системе планово-предупредительных ремонтов следует предусмотреть мероприятия, способствующие предупреждению неисправностей в работе оборудования и созданию условий, прв которых износ трущихся деталей был бы минимальным. В то же время основным мероприятием, обеспечивающим необходимые-эксплуатационные свойства и в первую очередь износостойкость деталей машин, является выбор оптимальных материалов и соответствующих методов упрочняющей обработки.

4. Изнашивание деталей машин

Основные термины и определения, принятые при анализе процессов трения и изнашивания, регламентированы ГОСТ 23.002-

78 и ГОСТ 23.001-78. Испытания на изнашивание проводят в соответствии с ГОСТ 23.203-78, ГОСТ 23.204-78, ГОСТ 23.205-79, ГОСТ 23.209-79, ГОСТ 23.208-

79 и др.

Процесс изнашивания деталей машин характеризуется тремя периодами (рис. 1.1) i

Рис. 1.1. Типовые кривые интенсивности изнашивания деталей



[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

кресло руководителя гарантия

Чем хороши многотопливные котлы?



Нетрадиционное отопление



Детище отечественной Оборонки



Что такое автономное индивидуальное отопление?



Использование тепловых насосов



Эффективное теплоснабжение для больших помещений



Когда удобно применять теплые полы
© 1998 - 2017 www.300mm.ru.
При копировании материала обязательно наличие обратных ссылок.
Яндекс.Метрика