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: 16571 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

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

        свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние изделия определяется в зависимости от его схемно-конструктивных особенностей, режима эксплуатации и сферы использования. Для многих неремонтируемых изделий (например, осветительные лампы, шестерни, узлы бытовых электро- и радиоприборов) предельное состояние совпадает с Отказом. В ряде случаев предельное состояние определяется достижением периода повышенной интенсивности отказов. Таким методом определяется предельное состояние для компонент автоматических устройств, выполняющих ответственные функции. Применение этого метода обусловлено снижением эффективности эксплуатации изделий, компоненты которых имеют повышенную интенсивность отказов, а также нарушением требований безопасности. Период эксплуатации неремонтируемых изделий до предельного состояния устанавливается по результатам специальных испытаний и вносится в техническую документацию на изделия. Если нельзя заранее получить сведения об изменении интенсивности отказов, предельное состояние изделия определяется непосредственным обследованием его состояния в процессе эксплуатации.

         Предельное состояние ремонтируемых изделий определяется неэффективностью их дальнейшей эксплуатации из-за старения и частых отказов или увеличения затрат на ремонт. В некоторых случаях критерием предельного состояния ремонтируемых изделий может быть нарушение требований безопасности, например на транспорте. Предельное состояние может также определяться моральным устареванием.

         Лит.: Хевиленд Р., Инженерная надежность и расчет на долговечность, пер. с англ., М.—Л., 1966; Колегаев Р. Н., Определение оптимальной долговечности технических систем, М., 1967; Меламед Г. И., Счастливенко Ф. Е., Надежность и долговечность станочных систем, Минск, 1967; ГОСТ 13377—67. Надежность в технике. Термины, М., 1968; Проников А. С., Основы надежности и долговечности машин, М., 1969.

         О. Г. Лосицкий, В. Н. Фомин.

         Д. зданий и сооружений — предельный срок службы зданий и сооружений, в течение которого они сохраняют требуемые эксплуатационные качества. Различают Д. моральную и физическую. Моральная Д. (срок морального износа) характеризуется сроком службы зданий и сооружений до того момента, когда они перестают отвечать изменяющимся условиям эксплуатации или режимам технологических процессов. Физическая Д. определяется продолжительностью износа основных несущих конструкций и элементов (например, каркаса, стен, фундаментов и др.) под воздействием нагрузок и физико-химических факторов. При этом некоторые конструктивные элементы и части зданий и сооружений (лёгкое стеновое ограждение, кровля, перекрытия, полы, оконные переплёты, двери и прочее) могут иметь меньшую Д. и заменяться при капитальном ремонте. Постепенный физический износ конструкций происходит неравномерно в течение общего срока службы здания; в первый период после постройки — быстрее (что связано с деформациями конструкций, неравномерными осадками грунта и т.п.), а в последующий, преобладающий по длительности, — медленнее (нормальный износ). По окончании первого периода эксплуатации здания отдельные его конструкции могут нуждаться в специальном послеосадочном ремонте.

         Д. сокращается при неправильной эксплуатации зданий и сооружений, перегрузках конструкций, а также при резко выраженных разрушающих влияниях окружающей среды (действие влаги, ветра, мороза и т.д.). Большое значение для обеспечения Д. имеет правильный выбор конструктивных решений с учётом особенностей климата и условий эксплуатации. Повышение Д. достигается применением строительных и изоляционных материалов, обладающих высокой стойкостью при замораживании и оттаивании, влагостойкостью, биостойкостью, и защитой конструкций от проникновения в них разрушающих агентов и прежде всего жидкой влаги. В строительных нормах и правилах, действующих в СССР, установлены следующие степени долговечности ограждающих конструкций: I степень со сроком службы не менее 100 лет, II — 50 лет и III — 20 лет.

         Лит.: Долговечность ограждающих и строительных конструкций (Физические основы), под ред. О. Е. Власова, М., 1963; Ильинский В. М., Проектирование ограждающих конструкций зданий (с учетом физико-климатических воздействий), 2 изд., М., 1964; Долговечность строительных конструкций зданий химической промышленности. Сборник трудов, Ростов н/Д., 1968; Износ и защита строительных конструкций промышленных зданий с агрессивной средой производства, М., 1969.

         Е. Г. Кутухтин.

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.