Вопрос 1

-механические свойства материала, из которого изготовлена конструкция

-режимы нагружения (циклические нагрузки ударные и пр)

-остаточные напряжения

-наличие концентраторов напряжений

-размер конструкции

-качество поверхности (наличие микротрещин надрывов и пр…особенно у деталей небольшого размера)

-условия в которых находится конструкция (температура влажность и пр)

БОЛЬШЕ НИЧО НЕ ПРИДУМАЛ

Вопрос 2

Долговечность машины подобно полезной отдаче очень зависит от условий и техническо­го уровня эксплуатации. Бережное отношение к машине, квалифицированный уход, своевре­менная профилактика, предупреждение пере­грузок — все это может значительно повысить долговечность машины. Низкий уровень обс­луживания сокращает срок службы машины. Однако решающее значение для долговечно­сти имеет правильная конструкция машины.

Критерии долговечности. Долговеч­ность есть общее время, которое машина может отработать на номинальном режиме в условиях нормальной эксплуатации без существенного снижения основных расчетных параметров, при эко­номически приемлемой суммар­ной стоимости ремонтов. Иногда применяют понятие «ресурс машины» (время работы машины в часах до первого капиталь­ного ремонта)

Во многих случаях, особенно для агрегатов непериодического действия, долговечность из­меряют показателями суммарной выработки за все время функционирования агрегата. Определенная таким образом долговечность представляет собой общее число опе­раций или единиц работы, ко­торые может произвести машина или агрегат до предельного из­носа. Так, долговечность автотранспорта и подвижного железнодорожного состава оп­ределяют по предельному суммарному пробе­гу в километрах; приборов и испытательных машин — по общему числу включений; плавильных агрегатов — по суммарному числу плавок; почвообрабатывающих машин — по количеству обрабатываемых гектаров почвы.

Фактическая долговечность может значи­тельно отличаться от номинальной в зависи­мости от условий работы. Она уменьшается при систематической перегрузке машины, ра­боте на повышенных скоростях, режимах, уве­личении рабочей нагрузки, в неблагоприятных климатических условиях. При облегченных ус­ловиях работы долговечность машин возра­стает.

Влияние условий работы на долговечность можно учесть введением коэффициента режима ηреж. Фактическая долговечность

где Dном— номинальная (расчетная) долговеч­ность.

Коэффициент режима можно достоверно определить путем дифференцированного изу­чения условий и режимов эксплуатации и их влияния на долговечность, что составляет за­дачу статистической теории надежности. При отсутствии уточненных данных можно в каче­стве первого приближения принимать: для средних условий эксплуатации ηреж = 1; тя­желых 1,2—1,5; легких 0,7—0,8.

Срок службы машины — это общая продол­жительность пребывания ее в эксплуатации (в годах) до исчерпания ресурса долговечности. Для машин непериодического действия срок службы определяется как отношение долговечности, выраженной числом операций (единиц работы), к их среднему числу в году.

Например, срок службы автомобиля, рассчитан­ного на суммарный пробег L км,

где ηреж — коэффициент режима; l— средний кило­метраж, проходимый автомобилем в год.

Для машин, долговечность которых исчис­ляют в единицах времени, срок службы (в го­дах) равен отношению долговечности D к коэффициенту использования ηисп, характеризующий среднюю за период работы ма­шины степень фактического ее использования за вычетом всего холостого времени. С учетом коэффициента режима

Коэффициент использования в общем слу­чае

Коэффициент сезонности ηсез — отношение продолжительности hсез сезона ра­боты машины к общему числу дней в году:

К числу машин, продолжительность дей­ствия которых ограничена климатическими и сезонными условиями, принадлежит боль­шинство сельскохозяйственных машин, дорожные, снегоуборочные машины, судовой транспорт с ограниченным периодом навига­ции.

Для некоторых категорий машин (специа­лизированные сельскохозяйственные машины, например, картофелеуборочные, хлопкособирательные) ηсез = от 0,05 до 0,20.

Для машин, используемых круглый год, ηсез = 1.

Коэффициент выходных дней ηвых — отношение числа рабочих дней в году к общему числу дней в году. При пятидневной рабочей неделе число рабочих дней 52 • 5 = 260, а за вычетом выходных дней — 255 дней.

Следовательно, ηвых = 255/365 = 0,7. Этот коэффициент действителен для машинного оборудования, работающего по календарному режиму. Для агрегатов, работающих беспрерывно в течение всего года (доменные агрегаты, оборудование теплосиловых станций), ηвых = 1.

Коэффициент сменности ηсм — отношение продолжительности hсм смен в часах, в течение которых работает машина, к числу часов в сутках: ηсм = hсм /24.

При 8-часовом рабочем дне и одно-, двух- и трехсменной работе соответственно ηсм = 0,33; 0,66 и 1.

Коэффициент ремонтных про­стоев ηрем - среднее отношение продолжительности hф фактической работы машины к сумме продолжительности фактической ра­боты hф и продолжительности простоев ма­шин в ремонте hрем:

Этот коэффициент зависит в первую очередь от надежности машины, определяющей дли­тельность межремонтных сроков и объем ре­монтных работ, а также от уровня организа­ции ремонта Величина ηрем определяется также длительностью пребывания машины в эксплуатации. Будучи незначительными на первых этапах эксплуатации, ремонтные про­стои прогрессивно возрастают по мере износа машины и к концу срока службы могут дости­гать больших значений.

Для технологических машин, работающих по календарному режиму в среднем ηрем = от 0,85 до 0,95. Для других категорий машин цифры варьируют в широких пределах.

Для машин сезонного и резко непериодиче­ского действия ηрем = 1, так как эти машины ремонтируются почти всегда в периоды их бездействия.

Коэффициент машинного вре­мени ηмаш - отношение машинного времени hмаш (времени фактической работы) к сумме машинного и вспомогательного времени hвсп (времени, затрачиваемого на установку и сня­тие изделий, настройку и регулировку машины, обслуживание и уход)

Этот коэффициент действителен для машин-орудий с ручным управлением, обслуживае­мых операторами (например, металлообра­батывающие станки, кузнечно-прессовое обо­рудование) Величина ηмаш зависит от типа оборудования, совершенства организации ра­бочего процесса размеров партий обрабаты­ваемых изделий. Для металлорежущих стан­ков в среднем ηмаш = от 0,8 до 0,9. С увеличением степени автоматизации величина ηмаш прибли­жается к единице.

Коэффициент загрузки ηзаг — отно­шение hф продолжительности фактической работы машины к сумме фактической работы машины и холостого времени hхол — простоев за тот же период вызванных про­изводственной невозможностью обеспечить полную загрузку машины

Низкий коэффициент ηзаг имеют машины, работающие вне часового графика, и машины непериодического действия с нерегламентированной загрузкой (вспомогательные, аварий­ные, ремонтные).

В условиях непрерывного производства не­догруженными бывают специализированные машины, выполняющие узкий круг операций при изготовлении деталей ограниченной номенклатуры, и машины, производительность которых превышает среднюю производитель­ность смежного машинного оборудования.

Как правило, низкое значение коэффициента ηзаг у технологических машин является след­ствием дефектов производственного планиро­вания, неправильного подбора оборудования по численности, типажу и производительности, а также нестабильности профиля продукции.

В производствах со сменяющимися объекта­ми величина ηзаг зависит от типа объекта, на­ходящегося в данный момент в производстве, характера обработки его деталей и, следова­тельно, может изменяться во времени. Напри­мер, при обработке деталей с преобладанием токарных операций будут загружены станки токарной группы; другие станки (фрезерные, расточные) будут недогружены или простаи­вать.

В мелкосерийном производстве ηзаг = от 0,7 до 0,75; в серийном 0,8 — 0,85; в крупно­серийном 0,9 — 0,95. При непрерывно-поточном массовом, стабильном во времени производ­стве ηзаг = 1.

Коэффициент вынужденных про­стоев ηпр — среднее отношение продолжи­тельности фактической работы машины hф к сумме hф и времени hпр простоев, вызванных неполадками и неисправностями, устраняемы­ми на месте.

Значение этого коэффициента для надежно выполненных и правильно эксплуатируемых машин близка к единице. У машин с дефекта­ми конструкции или работающих при неквали­фицированном обслуживании ηпр может быть значительно меньше единицы.

Средства повышения долговечности:

- повышение прочности

-снизить изнашиваемость

-увеличить твердость трущихся поверхностей (цементирование, азотирование, наплавление более твердого материала и др.)

-снизить давление на поверхности трения (снизить нагрузки, увеличить площадь поверхности трения и др)

-смазка

-увеличить качество трущихся поверхностей

-улучшить антифрикционные свойства (фосфатирование, сульфидирование, графитирование)

-компенсация износа (бывают ручные и автоматические…ручные- подшипники с регулируемым зазором, осевая поддятжка и тд…автоматические – узлы подшипников качения с пружинным натягом и др)

-повышение эффективности смазки (присадки и пр)

-устранение металлического контакта (электромагнитные муфты, муфты жидкостного трения, гидростатические подшипники и пр.)

-предотвратить появление коррозии (антикоррозийные материалы, смазка, коррозионостойкие сплавы)

-использование современных материалов и методов обработки

-своевременное техническое обслуживание и ремонт

И др.

БИЛЕТ №5