Методы повышения надежности реферат

Обновлено: 04.07.2024

Но очевидно, что изменение во времени характеристик технологических систем может приводить к изменению не только качества изготовления продукции, но и производительности. Отказы технологических систем в большинстве случаев приводят не к появлению бракованных изделий, а к задержке в выполнении задания, что сказывается на производительности оборудования. Поэтому, характеризуя свойство надежности технологических систем, целесообразно его рассматривать с точки зрения выполнения заданий как по показателям качества, так и по объему изготовляемой продукции.

Таким образом, в технической литературе широкое освещение получили вопросы применения методов теории надежности к анализу свойств технологических систем обеспечивать изготовление продукции в соответствии с требованиями технической документации и в установленном объеме.

Технологическая система - это совокупность средств технологического оснащения, объектов производства и, в общем случае, исполнителей, необходимая и достаточная для выполнения определенных технологических процессов и операций и находящаяся в состоянии готовности к функционированию или в состоянии функционирования в соответствии с требованиями технической документации. Таким образом, можно рассматривать технологическую систему для выполнения одной операции и технологическую систему для выполнения некоторого процесса, состоящего из отдельных операций

В технологическую систему входят элементы, для которых обязательно наличие функциональных связей, обеспечивающих протекание технологических процессов изготовления продукции. Частным случаем таких связей являются кинематические связи между отдельными элементами (например, в системе станок — приспособление — инструмент — деталь).

Надежностью технологической системы будем называть свойство технологической системы выполнять заданные функции, сохраняя показатели качества и ритм выпуска годной продукции в течение требуемых промежутков времени эксплуатации или требуемой наработки. Ритм выпуска — это количество изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, выпускаемых в единицу времени.

Из определений следует, что технологическую систему можно считать надежной в том случае, если она обеспечивает выполнение задания по показателям качества изготовляемой или изготовленной продукции и по параметрам производительности.

Параметры и свойства технологической системы и ее элементов изменяются в процессе функционирования, т. е. при протекании технологического процесса или операции. Поэтому технологическая система в определенный момент может находиться в работоспособном или неработоспособном состоянии.

При проведении исследований можно оценивать работоспособность системы как отдельно — по ее способности обеспечивать требуемый уровень качества изготовленной продукции и по параметрам производительности, так и по обоим свойствам одновременно с учетом зависимости между ними.

Технологическая система работоспособна по параметрам качества, если обеспечивает изготовление продукции с показателями качества, соответствующими требованиям технической документации, и работоспособна по параметрам производительности, если обеспечивает установленный ритм выпуска.

Отдельные нарушения в технологической системе будем относить к категории повреждений, если они переводят систему из исправного состояния в неисправное, и к отказам, если они переводят систему из работоспособного состояния в неработоспособное.

Таким образом, отказ технологической системы — это событие, заключающееся в потере работоспособности.

Отказы в технологических системах могут быть внезапными и постепенными. К постепенным относятся отказы, вызванные неправильным или дискретным характером изменений в состоянии технологической системы и приводящие к постепенной потере работоспособности (износ направляющих станка, инструмента, приспособлений, температурные деформации, старение материала базовых деталей оборудования и т. п.). Внезапными являются отказы, обусловленные отдельными нарушениями, момент наступления которых практически невозможно прогнозировать (поломка инструмента, ошибка наладчика в настройке оборудования, дефекты в материале или заготовках и т. д.).

В дальнейшем такие постепенные и внезапные отказы будут относиться к категории отказов, обусловленных состоянием системы, т. е. к внутренним отказам. Но технологические системы отдельных операций или процессов могут находиться в состоянии неработоспособности также из-за внешних факторов (нарушение электроснабжения, повреждения помещений, отсутствие материала, заготовок и т. д.). Очевидно, что внешние факторы приводят к снижению надежности по параметрам производительности. К внешним отказам следует относить также простои технологических систем по организационным причинам.

Для того, чтобы решить проблему повышения надежности машин и механизмов, необходимо не просто констатировать факт отказа, но рассматривать каждый случай преждевременного отказа как событие и устанавливать истинную причину нарушения работоспособности. Анализ должен начинаться с установления места отказа. Каждый вид повреждения или отказа имеет различные формы проявления. Все причины отказов могут быть отнесены к одной из следующих трех основных групп:

- ошибки проектирования и изготовления;

- внешние причины, т.е. причины, непосредственно не зависящие от рассматриваемого изделия или узла.

Типичными дефектами конструирования являются: недостаточная защищенность узлов трения, наличие концентраторов напряжения, неправильный расчет несущей способности, неправильный выбор материалов и др. К наиболее типичным дефектам технологии следует отнести: дефекты из-за неправильного состава материала, дефекты при плавке и изготовлении заготовок, ошибки при механической обработке и др. Основными эксплуатационными причинами отказов и повреждений являются: нарушение условий применения; неправильное техническое обслуживание; наличие перегрузок и непредвиденных нагрузок, обусловленных нарушениями в энергоснабжении, влиянием связанных отказов (вторичные повреждения), влиянием явлений природы, попаданием в механизм посторонних предметов и т.д.

Подобная классификация позволяет только отнести зафиксированный отказ к одной из названных выше причин. Задача заключается в том, чтобы, зная физическую причину разрушения, обеспечить конструирование изделий с установленной долговечностью. Поэтому важно по внешнему виду разрушенной детали сделать правильный предварительный вывод о причинах разрушения.

При решении любой задачи по оценке надежности технологических систем исходят из следующих предпосылок:

1) Надежность технологических систем должна оцениваться только по тем параметрам и показателям качества изготовленной продукции, уровень которых зависит от рассматриваемой операции. Например, при шлифовании вала обработке подлежит только одна поверхность, а остальные не изменяются. По этому оценка надежности такой операции шлифования зависит от условий обеспечения необходимого размера и шероховатости только обрабатываемой поверхности.

Многие показатели эргономичности и технической эстетики однозначно определяются конструкцией изделия и не зависят от надежности технологических операций (например, расположение и число точек смазки в изготавливаемом изделии, обзорность и т. д.). Поэтому при расчете надежности технологических операций такие показатели качества готового изделия не должны учитываться.

2) При расчете надежности технологических систем следует исходить из того, что в конструкторской документации однозначно заданы номинальные значения и показатели качества готового изделия. При оценке же надежности технологических операций (как в процессе технологической подготовки производства, так и в серийном изготовлении) следует только учитывать, насколько процесс изготовления обеспечивает соблюдение установленных требований, и не рассматривать при этом соответствия современному уровню показателей, заложенному в конструкторской документации. Это значит, что технологический процесс может обладать высокой надежностью, хотя полученная при его реализации продукция может относиться ко второй категории качества.

3) При оценке надежности технологических систем в условиях серийного производства следует исходить из заданных в технологической документации технологических маршрутов, режимов и средств технологического оснащения.

4) Отработка технологических операции и процессов по показателям надежности на этапе подготовки производства должна проводиться путем отыскания лучшего технологического решения по экономическим критериям и вероятности выполнения задания по показателям качества изготовленной продукции и параметрам производительности.

Оценка надежности технологических систем сводится к дифференцированной оценке показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности или к вычислению, при необходимости, комплексных показателей, характеризующих одновременно все составные свойства надежности.

Оценка безотказности сводится к определению:

- вероятности того, что рассматриваемый технологический процесс (или операция) обеспечит изготовление продукции в соответствии с требуемыми технической документацией показателями качества в течение заданного интервала времени без вынужденных перерывов при одновременном обеспечении заданного объема производства в единицу времени (ритма запуска);

- средней наработки до отказа;

- параметра потока отказов.

При оценке показателей безотказности не учитываются вынужденные простои оборудования, обусловленные организационными причинами.

Для непрерывных технологических операций за наработку принимается продолжительность работы (ч); для дискретных технологических операций (обработка резанием, штамповка и т. д.) — число обработанных деталей или число обработанных прутков (при изготовлении деталей из пруткового материала).

При оценке безотказности автоматических линий, а также технологических операций, за единицу наработки принимается количество изготовленных деталей после финишной операции.

Операция контроля должна рассматриваться как неотъемлемая часть соответствующих технологических операций.

Отказом технологической системы по показателям качества не следует считать произошедшее после операции обработки отклонение от требований технической документации по одному из показателей качества, выявленное при контрольной операции, в результате чего дефектная деталь или изолирована или направлена на доработку (переработку). При оценке безотказности по параметрам производительности время изготовления дефектной продукции должно учитываться как время, затраченное на устранение отказа.

Для дорогостоящих и трудоемких в изготовлении изделий безотказность должна оцениваться для операции обработки и отдельно для контрольной операции.

Оценка долговечности сводится к определению:

- календарной продолжительности функционирования технологической системы до отказа, капитального ремонта, между ремонтами, до полной замены;

- наработок системы до тех же периодов.

Оценка ремонтопригодности технологической системы сводится:

- к определению показателей, характеризующих продолжительность и стоимость выявления и устранения отказов;

- к установлению времени, потребного для приведения системы в рабочее состояние;

- к устранению показателей, характеризующих трудоемкость и стоимость операций технического обслуживания технологических систем, подналадок, смены инструмента.

Оценка надежности технологических систем проводится путем вычисления показателей надежности па этапах технологической подготовки производства, серийного изготовления, а также после капитального ремонта или модернизации важнейших элементов технологических систем.

Основная цель оценок надежности технологических систем — приведение технологических процессов в такое состояние, при котором обеспечивается изготовление продукции в соответствии с установленными в технической документации параметрами и показателями качества при одновременном обеспечении максимальной производительности и минимуме потерь от брака. В зависимости от этапа проведения оценок могут решаться частные задачи:

- при планировании — установление объемов производства отдельных участков и цехов, определение экономически обоснованных норм точности;

- при технологической подготовке производства — выбор оптимальных технологических процессов (выбор режимов обработки, установление мест контрольных операций в технологическом процессе и планов контроля);

- при серийном производстве — определение соответствия параметров технологической системы установленным требованиям, выявление отрицательных факторов и разработка мероприятий по повышению надежности или точности и стабильности технологических процессов;

- после проведения ремонтов технологических систем — оценка качества ремонта.

Эти же методы могут быть использованы для организации приемо-сдаточных испытаний после ремонта основных элементов технологических систем или после их модернизации.

В основу современного развития работ по теории надежности могут быть положены следующие предпосылки:

- большинство отказов, которые появляются при эксплуатации изделий, можно было предвидеть заранее, поэтому их нельзя считать случайными;

- большинство внезапных отказов объясняются недоработкой и ошибками конструирования, изготовления и сборки, поэтому необходимо не просто констатировать факты появления внезапных отказов, а разрабатывать способы, исключающие их возможность;

- большинство методов промышленного контроля в действительности не позволяет обнаружить дефекты; нужны новые методы контроля, дающие возможность прогнозировать моменты появления отказов с целью своевременного принятия необходимых мер, исключающих внезапный характер отказов;

- надежность технических систем должна оцениваться еще на стадии проектирования;

- управление надежностью должно носить комплексный характер и обеспечиваться на этапах проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта.

Поскольку уровень надежности в значительной степени определяет развитие техники по основным направлениям, мы должны стремиться достичь высокой надежности технических средств, применяемых в технологическом процессе.

Но невозможно достичь высокой надежности и долговечности с непрогрессивным рабочим процессом и несовершенной схемой или несовершенными механизмами.

Поэтому первым направлением повышения надежности является обеспечение необходимого технического уровня изделий.

Кроме этого, следует применять агрегаты с высокой надежностью и долговечностью, которые обеспечиваются самой природой, т.е. быстроходных агрегатов без механических передач; деталей, работающих при напряжениях ниже пределов выносливости, и др.

Необходимо отметить, что переход на изготовление машин по строго регламентированной технологии заключает в себе резерв повышения надежности.

Этап конструирования системы является очень важным, поскольку на нем закладывается уровень надежности систем безопасности. При конструировании и проектировании следует ориентироваться на простые структуры, имеющие наименьшее количество элементов, поскольку сокращение количества элементов является существенной мерой повышения надежности. Но уменьшение количества элементов не следует противопоставлять резервированию как эффективному способу повышения надежности, но приводящему, на первый взгляд, к завышенному количеству элементов конструкции. Очевидно, что следует принимать компромиссное решение между необходимостью сокращения количества элементов и применением резервирования наименее надежных элементов.

1. Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. – М., Изд-во стандартов, 1977.

2. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. – М., Изд-во стандартов, 1988.

3. Проников А.С. Основы надежности и долговечности машин. – М., Изд-во стандартов, 1986.

Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 32477
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

В настоящее время эффективность функционирования и развития, как отдельных организаций и личностей, так и общества, государств и мирового сообщества в целом зависит от эффективности сбора, обработки, использования и хранения информации.
В связи с этим особое значение приобретают вопросы изучения свойств информации в целом и ее надежности в частности, что обуславливает актуальность работы, которая заключается в изучении и анализе понятия надежности информации и методов ее повышения.
Объектом работы является надежность и защита информации.
В качестве предмета исследования выступают способы повышения надежности информации.
Исходя из объекта и предмета была сформулирована цель работы – описать и проанализировать понятие надежность информации и методы ее повышения.
Для достижения поставленной цели необходимо реализовать следующие задачи:
- дать общую характеристику информации, а также выявить его значение для общества и государства;
- описать и проанализировать надежность как основное свойство информации;
- определить и дать характеристику основным методам повышения надежности информации.
В соответствии с поставленной целью и задачами строится структура реферата, который содержит: введение, основную часть, состоящую из двух параграфов, а также заключение.

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

Рисунок 1. Этапы принятия управленческого решения
Особую роль для каждого из представленных этапов играет информация в целом и ее надежность в частности.
Надежность представляет собой важнейшее свойство информации, определяющие ее достаточную свободу от неточностей, ошибок, сбоев и пристрастности.
Кроме того, отличительной чертой надежной информации является ее способность представлять то, что изначально планировалось представить.
Таким образом, надежность целесообразно рассматривать как совместный итог таких функций, как репрезентативность достоверность, проверяемость и независимостю.
В связи с этим ключевыми категориями надежности информации являются точность, достоверность, полнота и своевременность.
Данное обстоятельство обуславливает необходимость осуществления постоянного мониторинга и контроля за степенью надежности информации, а также надежностью источников ее фиксации (аппаратная надежность).
Под понятием контроль за надежностью информации следует понимать совокупность устройств, методов и способов, обеспечивающих правильное преобразование информации с заданной точностью и устранение ошибок.
Таким образом, основываясь на анализе представленной информации целесообразно сделать следующие выводы по Главе 1:
- В настоящее время в силу объективных и субъективных социально-экономических, политических и культурных факторов все большее значение приобретает информация, рассматриваемая в качестве эффективного средства повышения эффективности процессов, протекающих во всех сферах жизни общества

Выполнила: ст. гр. ТБП-51М

Влияние надежности и качества материалов, из которых изготавливаются детали машин, на их общую надежность и качество общеизвестно. Современные машины изготавливаются из металлов и сплавов самых разнообразных марок, физические и механические свойства которых изучены достаточно полно. Вместе тем, наряду с традиционными материалам в последнее время стали появляться более эффективные материалы, у которых прочность или износостойкость гораздо: выше, чем у литых материалов. Это так называемые порошковые, стружковые и композитные материалы. Список таких материалов непрерывно пополняется все более совершенными материалами, которые способствуют повышение надежности и долговечности машин. Поэтому разработка новых износостойких материалов - это одно из перспективных направлений повышения надежности машин. Однако, каким бы совершенным материал не был, в конечном итоге надежность деталей во многом зависит от технологии их изготовления. А технологические возможности, необходимые для обеспечения высоких показателей надежности, находятся в прямой зависимости от технических возможностей оборудования, конструкции деталей и оснастки. В полной мере это относится к технологиям порошковой и стружковой металлургии.

Следовательно, для того, чтобы замкнуть технологическую; цепочку в обеспечении надежности и качества изделий, без разработки специального технологического оборудования (СТО) и оснастки не обойтись. При этом вновь разрабатываемые способы формования и спекания порошковых и стружковых деталей и устройства (оборудование и оснастка) для их осуществления существенно расширяют технологические возможности метода порошковой или стружковой металлургии, тем самым способствуя увеличению объемов производства спеченных деталей. Это в свою очередь приводит к сокращению энергозатрат, уменьшению расхода металла на единицу продукции и т. д.

КОНСТРУКТИВНЫЕ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ МАШИН

Специальные устройства и конструкции деталей, обеспечивающие их высокую надежность и качество

Ранее отмеченное повышение в 12,7 раза моторесурса стружковых подшипников скольжения насосов НШ-50 и НШ-100 было достигнуто не только за счет особенностей структуры материала, но и за счет их конструкции.

Все известные порошковые подшипники скольжения имеют "сферические" поры, которые выполняют роль пассивных накопителей смазки (рис.1а).

Именно такая конструкция подшипника с указанными размерами пор и остаточной пористостью обеспечивает их высокое качество. Таким образом, сочетание высокоизносостойкого материала с улучшенной конструкцией подшипника позволяет существенно повысить его эксплуатационные характеристики (качество и эксплуатационную надежность) в несколько раз по сравнению с существующими аналогами. В целом ряде случаев повышение эксплуатационных свойств спеченных пористых деталей зависит от совершенства конструкции оснастки и специального технологического оборудования.

Так в рамках данной работы, с целью повышения надежности и качества формуемых деталей из металлических порошков и стружки, а также с целью расширения технологических возможностей метода порошковой металлургии, был разработан целый ряд приспособлений и оснастки особой конструкции. В сочетание со специальными способами формования деталей и достигалась поставленная цель. Так был разработан способ прессования металлических порошков и устройство для его осуществления, отличающийся от известных тем, что верхний пуансон снабжен кассетой с профилированными роликами, установленными с возможностью вращения вокруг собственной оси и перемещения вдоль оси пуансона, а матрица выполнена с цилиндрической внутренней расточкой и имела возможность вертикально перемещаться (рис.2а).

Разработанная вторая конструкция другого устройства, отличающаяся от известных, позволяла получать более плотные и прочные порошковые детали, либо формовать их с распределенной плотностью по любой задаваемой схеме. Этот эффект достигается с помощью устройства, представленного на (рис.2б), из которого понятен принцип действия этого приспособления.

Другая конструкция, отличающаяся от известных, позволяла повысить качество формуемых деталей и расширить технологические возможности этого метода за счет того, что боковые (кольцевые) пазы различной формы у порошковых деталей изготавливались не методом резанья, а формовались методом обкатки. Конструкция такой оснастки, а также действующее устройство в собранном виде и в состоянии выпрессовки готовой детали представлены на (рис.3). Исследование механических свойств в зоне паза (у изготовленного ролика) показало, что нарушений сплошности металла в зоне перепада твердости нет. Отсутствие нарушения сплошности металла в зоне сформированного паза, по всей вероятности, является результатом релаксации незначительных внутренних напряжений в процессе спекания порошковой детали. В свою очередь возникновение в зоне паза малых внутренних (деформационных) напряжений, по всей видимости, является результатом того, что при его накатке практически не происходит пластической деформации металла (величина наклепанного слоя составляет порядка 0,05-0,08 мм), а идет в основном процесс уплотнения порошка за счет остаточной пористости.

Рис.1. Микроструктура порошкового материала со сферическими порами,(а),*63. Схема конструкции стружкового подшипника с капиллярными

Следовательно, с помощью способа роликовой обкатки можно получать кольцевые пазы с равномерно-распределенной твердостью вдоль всего паза.

Вследствие уменьшения остаточной пористости в зоне паза и дополнительной пластической деформации поверхностных частиц происходит упрочнение металла в зоне накатанного паза и увеличивается его твердость на 30- 35 НВ.

При оптимальных режимах прессования и обкатки можно свести к минимуму перепады твердости в различных участках детали, что в свою очередь, должно способствовать уменьшению остаточных напряжений в металле и снижать опасность образования отжиговых трещин.

Наиболее благоприятным режимом формообразования ролика диаметром 14,3 мм с глубиной паза 0,5 мм и фаской -45°, является давление продольного прессования 6,25 т/см2 и боковое давление вращающегося ролика 7,0 т/см2.

С помощью другого устройства можно формовать глухие замкнутые (полуспиральные и другие) пазы на боковой поверхности порошковых деталей. Это достигается путем применения особой конструкции устройства, представленного на рис.5а. Рабочая конструкция этого устройства в действующем виде представлена на рис.5б. Эта конструкция от известных отличается тем, что в боковой стенке матрицы выполнено отверстие, а боковой элемент выполнен в виде фигурного пуансона, установленного в отверстие с возможностью взаимодействия с возвратными пружинами.

С помощью способа гидродинамического прессования порошковых деталей, и устройства для его осуществления появилась возможность формовать высокоплотные материалы без применения традиционных прессов. Это достигается тем, что многократно ускоренная магнитная жидкость бегущим электромагнитным поле в тороидальной камере приобретает громадную кинетическую энергию, которая и используется для уплотнения порошков (рис.6б.)

Устройство работает следующим образом. Магнитная жидкость многократно ускоряется в тороидальной камере. При достижении ею заданной скорости к эластичной шторке подводят иглу, в результате чего происходит разрыв шторки. После этого жидкость направляется к прессформе уплотняет порошок. Затем по отводному каналу жидкость и, убирают в рабочую камеру. Прорванную шторку заменяю новой путем протяжки пленки из рулона.

Следует отметить, что все разработанные конструкции и способы изготовления порошковых или стружковых деталей способствовали повышению их прочности в зоне действия рабочего органа, точности, износостойкости и чистоте рабочей поверхности, уменьшению пористости и т. д., что конечном итоге способствовало росту качества и надежности изготавливаемых деталей.

Таким образом, наряду с разработкой технологических процессов, создание способов изготовления спеченных деталей, проектирование новых видов оснастки и специальное технологического оборудования, обеспечивающих высокую надежность порошковых или стружковых деталей, является одним из важнейших способов повышения их надежности и качества.

Читайте также: