14. Надежность механических систем мм.

Надежность – свойство объекта(изделия) сохранять во времени в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в заданных условиях эксплуатации.

В теории надежности рассматривают следующие обобщенные объекты:

-Изделие – единица продукции, выпускаемая данным предприятием, цехом и т.д.

-Элемент – простейшая при данном рассмотрении составная часть изделия, состоящая из одной или нескольких деталей.

-Система – совокупность совместно действующих элементов, предназначенная для самостоятельного выполнения заданных функций.

Отказ – событие, заключающееся в полной или частичной утрате работоспособности.

Показатели безотказности. Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ не возникает:

- функция распределения наработки до отказа

Средняя наработка до отказа – математическое ожидание наработки до отказа невосстанавливаемого изделия. Под наработкой понимают продолжительность или объем выполненной работы объектом.

Средняя наработка на отказ – отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.

Интенсивность отказов λ(t) – условная плотность вероятности возникновения отказа невосстановленного объекта для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого времени отказ не возник.

- число изделий, отказавших при испытании в течение интервала времени

- общее число испытанных изделий

Для большинства объектов зависимость λ(t) можно изобразить кривой, имеющей три участка.

П ервый участок называют периодом приработки или периодом ранних отказов. Появление отказов в этот период обычно вызвано конструктивными или производственными дефектами. Второй участок постоянной интенсивности характеризует нормальную эксплуатацию на этом участке. Третий участок называют периодом износовых отказов.

Параметр потока отказов – показатель надежности восстанавливаемых изделий, равный отношению среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми прерываниями для технического обслуживания и ремонта.

15. Износостойкость механизмов мм.

Износостойкость – это сопротивление разрушению материала поверхностных слоев, вступающих в контактное взаимодействие при относительном перемещении двух тел под нагрузкой. Износостойкость является структурно-чувствительной характеристикой, она во многом определяет долговечность трущегося сопротивления

Износостойкость зависит от состава и структуры обрабатываемого материала, исходной твёрдости, шероховатости и технологии обработки детали, состояния ответной детали. О износостойкости следует судить по различным признакам, причём в качестве характерных нужно ввести следующие подчинённые понятия: 1. Работоспособность. Материал должен обладать способностью выдерживать высокие нагрузки при всех температурах и экономной смазке, т.е. и при граничном трении, при скоростях, колеблющихся от нуля до максимальных значений и меняющихся направлениях движений. 2. Склонность к заеданию, т.е. склонность к свариванию поверхностных частиц с сопрягаемым материалом, должна быть при совместной работе с материалом вкладыша возможно меньшей, даже тогда, когда вследствие точечного сопряжения и высокой нагрузки от попадания между поверхностями скольжения посторонних частиц или частиц от истирания возникнут временно значительные местные повышения температуры. 3. Хорошая прирабатываемость. При заданных условиях напряжения, движения и смазки должна быстро образовываться сплошная зеркальная рабочая поверхность с хорошей адгезией масла. Материал должен поддаваться полировке. 4. Хорошая резервная работоспособность. При временно недостаточной смазке или её временном отсутствии материал должен иметь способность в течение некоторого времени выдерживать заданную рабочую нагрузку без чрезмерного износа. 5. Изнашивание должно происходить так, чтобы от поверхности отделялись только мельчайшие частицы, которые, попадая между шейкой вала и вкладышем не нарушали работу; при изнашивании никогда не должны выкрашиваться частички.

Распространена точка зрения, что чем выше твердость, тем выше износостойкость. Поэтому часто для улучшения триботехнических характеристик исследователи идут по пути повышения поверхностной твердости, что достигается азотированием. Однако, если в зоне контакта реализуются не только деформационные процессы, но и физико-химические (в частности, имеющие диффузионную природу), прямая зависимость износостойкости от твердости нарушается. Это обстоятельство особенно важно иметь в виду, если проблемы износостойкости решаются технологическими методами направленного изменения свойств поверхностных слоев трущихся деталей.

Известно, что среди различных способов повышения износостойкости основными являются цементация, нитроцементация и азотирование, причем азотирование в последнее время уверенно завоевывает лидирующее положение. Использование сталей, упрочняемых азотированием, позволяет сократить технологический маршрут и снизить трудоемкость процесса изготовления деталей, работающих на износ при высоких контактных давлениях.

Показатели долговечности.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми прерываниями для технического обслуживания и ремонта.

Технический ресурс – наработка объекта от начала его эксплуатации или возобновления эксплуатации после ремонта до предельного состояния. Ресурс выражают в единицах времени работы(часах), длины пути(километрах) и в единицах выпуска продукции.

Срок службы – календарная наработка до предельного состояния. Выражают обычно в годах. Для деталей ММ в качестве критерия долговечности используют технический ресурс.

Показатели долговечности делят на гамма-процентные, средние до текущего(капитального) ремонта, полные, средние до списания.

Ремонтопригодность – приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость – свойство изделия сохранять значение показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после установленного срока хранения и транспортировки.

Показатели ремонтопригодности и сохраняемости. Среднее время восстановления работоспособного состояния, срок сохраняемости средний и -процентный.

Косплексные показатели надежности.

Коэффициент технического использования – отношение математического ожидания времени работоспособности состояния за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий времени работоспособности состояния и всех простоев для ремонтов и технического обслуживания.

Коэффициент готовности – вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме периодов, в которых эксплуатация не предусматривается.