Обновлено: 07.07.2024

• Для учеников 1-11 классов и дошкольников
• Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тема 1.3 Общие сведения надежности тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин.

Самостоятельная работа (вопросы для изучения): 1. Рассмотреть оценочные показатели надежности

1. Основные понятия и определения

2. Оценочные показатели надежности.

3. Виды трения, смазки и изнашивания деталей машин.

4. Виды повреждений и разрушений деталей, меры их предупреждения

5. Основные направления повышения надежности тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин.

1. Основные понятия надежности машин.

Работоспособность и эффективность использования трактора или другой машины во многом зависят от надежности его агрегатов, сборочных единиц и деталей. Надежность важна как для новой машины, так и для капитально отремонтированной.

По мере эксплуатации под действием нагрузок и окружающей среды постепенно:

искажаются формы рабочих поверхностей деталей;

увеличиваются зазоры в подвижных и нарушаются натяги в неподвижных соединениях;

теряется упругость и другие свойства деталей;

нарушается взаимное расположение деталей, вследствие чего ухудшаются условия зацепления шестерен, возникают дополнительные нагрузки и вибрации;

образуются нагар и накипь, ухудшающие отвод тепла от теплонагруженных деталей, и т. п.

В результате снижается работоспособность и ухудшаются основные показатели надежности машин.

Надежностью называется свойство машины или ее составных частей выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих режимам и условиям их использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

В понятие надежность входят безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость как машины в целом, так и отдельных ее частей.

Безотказность - свойство трактора (машины) непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность - свойство трактора (машины) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность - свойство трактора (машины), заключающееся в приспособлении его к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость - свойство трактора (машины) непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности трактора (машины). (Нельзя путать отказ с неисправностью.) Например, трещины, вмятины в кабине или оперении машины, подтекание охлаждающей жидкости из радиатора или масла через сальник и т. п. являются неисправностями, так как не нарушают работоспособности машины, а трещина или поломка питательной трубки, прокол шины и т. п. вызывают отказ.

Наработка - продолжительность или объем работы трактора (машины). Наработка измеряется в часах, километрах, гектарах и других единицах. В процессе эксплуатации различают суточную, сменную, месячную или годовую наработку, до первого отказа или между отказами, межремонтную и т. п.

Технический ресурс (ресурс) - наработка трактора (машины) от начала эксплуатации или ее возобновление после капитального ремонта до наступления предельного состояния.

Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации трактора (машины) или возобновление ее после капитального ремонта до наступления ремонтного состояния. (Нельзя путать срок службы с ресурсом.) Например, ресурс двух тракторов одной марки одинаков, а срок службы их будет разным, если один из них будет работать в две смены, а второй - в одну.

2 Виды изнашивания.

Механическое изнашивание происходит в результате механических воздействий. Разновидности:

а) абразивное —• в результате режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии;

б) эрозионное — при воздействии потока жидкости или газа;

в) гидроабразивное (газоабразивное) — в результате действия твердых частиц, взвешенных в жидкости (газе);

г) усталостное — в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя;

д) кавитационное — гидроэрозионное изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости.

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим или электрическим взаимодействием материала со средой. Разновидности коррозионно-механического изнашивания!

а) окислительное, при котором основное влияние на изнашивание оказывает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой;

б) фреттинг-коррозия — изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях.

Изнашивание при заедании происходит в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия появившихся неровностей на сопряженную поверхность.

3 Допустимые и предельные износы деталей машин.

Допустимым износом называют такой износ, при котором не нарушается нормальная работа соединения.

Предельно допустимым износом называют износ, при котором дальнейшая работа узла или машины становится технически ненадежной или экономически нецелесообразной.

Предельные и допустимые износы для всех деталей и сопряжений даются в технических условиях, которыми руководствуются при ремонте машины.

Для зубчатых колес с поверхностным упрочнением предельно допустимую величину износа принимают такой, чтобы величина упрочненного слоя была не меньше 0,2—0,25 мм.

Предельно допустимые радиальные зазоры для однорядных шариковых подшипников качения диаметром 30—120 мм принимают 0,24—0,08 мм, а осевые — 0,1 0,5 мм.

Предельно допустимые радиальные зазоры для роликовых подшипников диаметром 30—120 мм составляют 0,018—0,04 мм.

Предельно допустимый зазор в шлицевых и шпоночных соединениях для реверсивных передач — 0,4 мм, для других передач — 0,5 мм.

4 Способы определения износов и дефектов деталей машин.

1. Внешний осмотр. Позволяет определить значительную часть дефектов: пробоины, вмятины, явные трещины, сколы, выкрошивания в подшипниках и зубчатых колесах, коррозию и др.

2. Проверка на ощупь. Определяется износ и смятие резьбы на деталях, легкость проворота подшипников качения и цапф вала в подшипниках скольжения, легкость перемещения шестерен по шлицам вала, наличие и относительная величина зазоров сопряженных деталей, плотность неподвижных соединений и др.

3. Простукивание. Деталь легко остукивают мягким молотком или рукояткой молотка с целью обнаружения трещин, о наличии которых свидетельствует дребезжащий звук.

4. Керосиновая проба. Проводится с целью обнаружения трещины и ее концов. Деталь либо погружают на 15—20 мин в керосин, либо предполагаемое дефектное место смазывают керосином. Затем тщательно протирают и покрывают мелом. Выступающий из трещины керосин - увлажнит мел и четко проявит границы трещины.

5. Измерение. С помощью измерительных инструментов и средств определяется величина износа и зазора в сопряженных деталях, отклонение от заданного размера, погрешности формы и расположения поверхностей.

6. Проверка твердости. По результатам замера твердости поверхности детали обнаруживаются изменения, произошедшие в материале детали в процессе ее эксплуатации.

7. Гидравлическое (пневматическое) испытание. Служит для обнаружения трещин и раковин в корпусных деталях. С этой целью в корпусе заглушают все отверстия, кроме одного, через которое нагнетают жидкость под давлением 0,2— 0,3 МПа. Течь или запотевание стенок укажет на наличие трещины. Возможно также нагнетание воздуха в корпус, погруженный в воду. Наличие пузырьков воздуха укажет на имеющуюся неплотность.

8. Магнитный способ. Основан на изменении величины и направления магнитного потока, проходящего через деталь, в местах с дефектами. Это изменение регистрируется нанесением на испытуемую деталь ферромагнитного порошка в сухом или взвешенном в керосине (трансформаторном масле) виде: порошок оседает по кромкам трещины. Способ используется для обнаружения скрытых трещин и раковин в стальных и чугунных деталях. Применяются стационарные и переносные (для крупных деталей) магнитные дефектоскопы.

9. Ультразвуковой способ. Основан на свойстве ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред (металла и пустоты в виде трещины, раковины, непровара). Импульс, отраженный от дефектной полости, регистрируется на экране установки, определяя место дефекта и его размеры. Применяется ряд моделей ультразвуковых дефектоскопов.

10. Люминесцентный способ. Основан на свойстве некоторых веществ светиться в ультрафиолетовых лучах. На поверхность детали кисточкой или погружением в ванну наносят флюоресцирующий раствор. Через 10—15 мин поверхность протирают, просушивают сжатым воздухом и наносят на нее тонкий слой порошка (углекислого магния, талька, силикагеля), впитывающего жидкость из трещин или пор. После этого деталь осматривают в затемненном помещении в ультрафиолетовых лучах. Свечение люминофора укажет расположение трещины. Используются стационарные и переносные
дефектоскопы. Способ применяется в основном для деталей из цветных металлов и неметаллических материалов, так как их контроль другим способом невозможен.

5 Основные методы повышения надежности техники.

Обеспечение заданной надежности достигается на всех этапах создания и использования весового оборудования в процессе проектирования, изготовления и эксплуатации.

В процессе проектирования высокая надежность обеспечивается выбором рациональных схемных и конструктивных решений, резервирования отдельных элементов и блоков, использования высоконадежных элементов, применения элементов с небольшими коэффициентами загрузки, уменьшения динамических воздействий на грузоприемные устройства, а также применения эффективных успокоителей колебаний и устройств оперативной поверки, удобства и простоты выполнения метрологической аттестации, изучения и учета опыта эксплуатации аналогичных изделии.

В процессе производства повышение надежности достигается за счет совершенствования и стабилизации технологических процессов изготовления, внедрения входного контроля материала и комплектующих изделий, применения термоциклических тренировок, пооперационного контроля, технологических прогонов и выходного контроля.

В процессе эксплуатации повышение надежности весового оборудования достигается как за счет своевременного и качественного ТО, и обеспечения нормальных режимов работы.

Другая группа факторов, влияющая на надежность весового оборудования, связана с организацией эксплуатации, повышением квалификации обслуживающего персонала и совершенствованием профилактического обслуживания.

Название работы: Показатели надежности сельскохозяйственной техники. Терминология надежности

Предметная область: Производство и промышленные технологии

Описание: Терминология надежности Надежность свойство изделия выполнять заданные функции сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении определенного времени или наработки. Работоспособность состояние изделия при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами установленными требованиями технической документации. Повреждение состояние изделия при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации сохраняя при этом работоспособность вмятины на облицовке и пр. Безотказность.

Дата добавления: 2015-07-28

Размер файла: 30.88 KB

Работу скачали: 16 чел.

Тема: Показатели надежности сельскохозяйственной техники. Терминология надежности

Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении определенного времени или наработки.

Надежность обуславливается безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

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

Отказ – событие, заключающееся в отказе работоспособности.

Повреждение – состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации, сохраняя при этом работоспособность (вмятины на облицовке и пр.).

Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторой наработки.

Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе для технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки, установленного технической документацией.

Наработка – продолжительность или объем работы объекта.

Ресурс – наработка до предельного состояния объекта.

Восстанавливаемость – свойство изделия, определяющее возможность получения начальных или допустимых значения параметров системы в результате устранения неисправности.

Резервирование – метод повышения надежности путем введения резервных частей, являющихся избыточными по отношению к минимальной функциональной структуре изделия, необходимой и достаточной для выполнения им заданных функций.

1. Основные понятия, термины и определения надежности.

2. Показатели надежности.

3. Виды испытаний и методы контроля показателей.

4. Оформление и анализ результатов испытаний.

ТЕКСТОВЫЙ МАТЕРИАЛ ЛЕКЦИИ

Основные понятия, термины и определения надежности

Надежность сельскохозяйственной техники относится к числу основных показателей, характеризующих ее технический уровень. Согласно ГОСТ 27.002-под надежностью понимают свойство объекта сохранять во времени и установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требу­емые функции в заданных режимах и условиях применения, техни­ческого обслуживания, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зави­симости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять ра­ботоспособное состояние в течение некоторого времени или на­работки.

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособ­ное состояние до наступления предельного состояния при установ­ленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспо­собного состояния путем технического обслуживания и ремонта. Сохраняемость — свойство объекта сохранять в заданных пре­делах значения параметров, характеризующих способность объек­та выполнять требуемые функции в течение и после хранения и (или)транспортирования.

При испытаниях на надежность необходимо учитывать дефек­ты, повреждения и отказы техники. Эти термины имеют следую­щие определения.

Дефект— это каждое отдельное несоответствие продукции ус­тановленным требованиям.

Повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправно­го состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособ­ного состояния объекта.

Причины отказа — явления, процессы, события и состояния, вызвавшие возникновение отказа объекта.

Последствия отказа — явления, процессы, события и состоя­ния, обусловленные возникновением отказа объекта.

Ресурсный отказ — отказ, в результате которого объект дости­гает предельного состояния.

Независимый отказ — отказ, не обусловленный другими отка­зами.

Зависимый отказ— отказ, обусловленный другими отказами.

Внезапный отказ — отказ, характеризующийся скачкообраз­ным изменением значений одного или нескольких параметров объекта.

Постепенный отказ — отказ, возникающий в результате посте­пенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта.

Явный отказ — отказ, обнаруживаемый визуально или штат­ными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению.

Скрытый отказ— отказ, не обнаруживаемый визуально или штат­ными методами и средствами контроля и диагностирования, но вы­являемый при проведении технического обслуживания или специаль­ными методами диагностики.

Конструктивный отказ — отказ, возникший по причине, свя­занной с несовершенством или нарушением установленных пра­вил и (или) норм проектирования и конструирования.

Производственный отказ — отказ, возникший по причине, свя­занной с несовершенством или нарушением установленного про цесса изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предприятии.

Эксплуатационный отказ — отказ, возникший по причине, свя­занной с нарушением установленных правил и (или) условий экс­плуатации.

Многие показатели надежности изделий определяются через временные термины, к которым относятся следующие.

Наработка — продолжительность или объем работы объек­та. Наработка может быть как непрерывной величиной (про­должительность работы в часах, километрах пробега и т. п.), так и целочисленной величиной (число рабочих циклов, запус­ков и т. п.).

Наработка до отказа — наработка объекта от начала эксплуа­тации до возникновения первого отказа.

Наработка между отказами — наработка объекта от оконча­ния восстановления его работоспособного состояния после отка­за до возникновения следующего отказа.

Время восстановления — продолжительность восстановления работоспособного состояния объекта.

Ресурс — суммарная наработка объекта от начала его эксплу­атации или ее возобновления после ремонта до перехода в пре­дельное состояние.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуата­ции от начала эксплуатации объекта или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.

Срок сохраняемости — календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования объекта, в течение которой сохраняются в заданных пределах значения парамет­ров, характеризующих способность объекта выполнять функции.

По истечении срока сохраняемости объект должен соответство­вать требованиям безотказности, долговечности и ремонтопригод­ности, установленным нормативно-технической документацией на объект.

Остаточный ресурс — суммарная наработка объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние.

Аналогично вводятся понятия остаточной наработки до отка­за, остаточного срока службы и остаточного срока хранения.

Назначенный ресурс — суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена незави­симо от его технического состояния.

Назначенный срок службы — календарная продолжитель­ность эксплуатации, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его техничес­кого состояния.

К основным показателям, характеризующим надежность, относятся следующие:

- Единичный показатель надежности — показатель, характери­зующий одно из свойств, составляющих надежность объекта.

- Комплексный показатель надежности — показатель, характе­ризующий несколько свойств, составляющих надежность объекта.

- Расчетный показатель надежности — показатель, значения ко­торого определяются расчетным методом.

- Экспериментальный показатель надежности — показатель, то­чечная ил- и интервальная оценка которого определяется по дан­ным испытаний.

- Эксплуатационный показатель надежности — показатель, то­чечная или интервальная оценка которого определяется по дан­ным эксплуатации.

Вероятность безотказной работы — вероятность того, что в пре­делах заданной наработки отказ объекта не возникает.

Гамма-процентная наработка — наработка, в течение которой отказ объекта не возникает с вероятностью выраженной в про­центах.

Средняя наработка до отказа — математическое ожидание на­работки объекта до первого отказа.

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

Интенсивность отказов — условная плотность вероятности воз­никновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник.

Параметр потока отказов — отношение математического ожи­дания числа отказов восстанавливаемого объекта за достаточно малую его наработку к значению этой наработки.

Осредненный параметр потока отказов — отношение матема­тического ожидания числа отказов восстанавливаемого объекта за конечную наработку к значению этой наработки. Все показате­ли безотказности определены как вероятностные характеристи­ки. Их статистические аналоги определяют методами математи­ческой статистики.

Гамма-процентный ресурс — суммарная наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с вероятнос­тью выраженной в процентах.

Средний ресурс — математическое ожидание ресурса. Гамма-процентный срок службы — календарная продолжи­тельность эксплуатации, в течение которой объект не достиг­нет предельного состояния с вероятностью у, выраженной в процентах.

Средний срок службы — математическое ожидание срока служ­бы. При использовании показателей долговечности следует ука­зывать начало отсчета и вид действий после наступления предель­ного состояния (например, гамма-процеитный ресурс от второго капитального ремонта до списания). Показатели долговечности, отсчитываемые от ввода объекта в эксплуатацию до окончатель­ного снятия с эксплуатации, называются гамма-процентным пол­ным ресурсом (срок службы), средним полным ресурсом (срок службы).

Комплексные показатели надежности

Коэффициент готовности — вероятность того, что объект ока­жется в работоспособном состоянии в произвольный момент вре­мени, кроме планируемых периодов, в течение которых примене­ние объекта по назначению не предусматривается.

Коэффициент оперативной готовности —- вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произволь­ный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматри­вается, и начиная с этого момента будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

Коэффициент технического использования — отношение ма­тематического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эк­сплуатации к математическому ожиданию суммарного време­ни пребывания объекта в работоспособном состоянии и про­стоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремоатом за этот период.

ССНТ предназначена для нормативного обеспечения мето­дов, мероприятий и средств, направленных на достижение уровня надежности машин.

Стандарты ССНТ должны обеспечивать эффективность организационных, конструкторских, технологических и эксп­луатационных мероприятий, направленных на достижение оп­тимального уровня надежности, объективность и сопостави­мость результатов контроля и испытания на надежность.

Работы по испытанию сельскохозяйственной техники на надежность, помимо стандартов системы ССНТ, регламентируются и рядом других нормативных документов, к которым относятся:

Расчетные методы основаны на вычислении показателей на­дежности изделия по справочным данным о надежности его со­ставных частей с учетом функционирования структуры изделия и видов разрушения, по данным о надежности изделий-аналогов, по результатам экспертной оценки надежности, по данным о свой­ствах материалов, элементов изделий и нагрузках на них, меха­низме отказа и по другой информации, имеющейся к моменту рас­чета надежности.

Экспериментальные методы основаны на использовании ста­тистических данных, получаемых при испытаниях изделий на на­дежность, или данных опытной или подконтрольной эксплуатации.

План контроля показателей надежности должен содержать чис­ло испытуемых образцов, стратегию проведения испытаний с вос­становлением и (или) заменой отказавших изделий, без восстанов­ления и (или) замены отказавших изделий, правила прекращения испытаний, число независимых наблюдений и отрицательных ис­ходов этих наблюдений, позволяющих принять решение о соот­ветствии или несоответствии изделий заданным требованиям к уровню надежности, а также правила принятия решения.

Расчетно-эксперимснтальные методы основаны на вычислении показателей надежности по исходным данным, определяемым экспериментальными методами. Исходными данными для расчетно-экспериментального метода служат:

- информация о надежности изделия, полученная в ходе предшествующих испытаний, эксплуатации;

- экспериментальные значения единичных показателей надежности, определяющих контролируемый комплексный показатель надежности;

- экспериментальные значения показателей надежности составных частей изделий, полученных при их автономных (поэлементных) испытаниях, а также в составе другого изделия;

- экспериментальные значения параметров нагрузки, износос­тойкости и прочности изделий и его составных частей;

-экспериментальные данные об изменении параметров, харак­теризующих работоспособное состояние изделия.

Методы контроля показателей надежности.

Метод контроля показателей надежности изделия выбирают с учетом:

- видов работ на стадиях жизненного цикла изделия;

- заданной номенклатуры и норм показателей надежности;

- требований к достоверности контроля показателей надеж­ности;

- особенностей конструкции и функционирования изделий;

- характеристики условий и режимов эксплуатации;

- предлагаемого вида законов распределения наработки до от­каза (между отказами) и (или) до предельного состояния, продол­жительности восстановления и т.п.;

- возможности выделения необходимого числа образцов для испытаний на надежность;

- технических возможностей и оснащенности испытательной базы;

- ограничений по продолжительности и стоимости испытаний на надежность.

Допускается по согласованию с потребителем (заказчиком) испытания на надежность опытных образцов и серийных изделий выделить в самостоятельные испытания. Порядок контроля надеж­ности по результатам самостоятельных испытаний устанавлива­ют по согласованию между разработчиком и потребителем (заказ­чиком) в программе и методике испытаний.

Запрещается проводить контроль показателей надежности из­делия в целом по результатам автономных контрольных испыта­ний его составных частей, кроме отдельных случаев, когда в со­ставе изделия проводить контрольные испытания невозможно, и для комплексов народнохозяйственного назначения при наличии технико-экономического обоснования и по согласованию с потре­бителем (заказчиком).

Требования к методам контроля показателей надежности Расчетные методы

Расчетные методы применяют на этапах научно-исследователь­ских работ, технического предложения, опытно-конструкторских работ (эскизный проект, технический проект и рабочая конструк­торская документация) с целью:

- определения возможности обеспечения требуемых значений показателей надежности при выбранном варианте конструкторс­кого и (или) технического решения, условий эксплуатации и уста­новленных ограничений на массу, размеры и стоимость изделий; обоснования оптимального, по надежности варианта конст­рукторского и (или) технического исполнения изделий; прогнозирования значений показателей надежности; установления норм показателей надежности и требований к достоверности их контроля;

- установления требований к надежности составных частей и определения возможности применения серийно выпускаемых со­ставных частей и материалов;

- определения задач экспериментальной отработки изделия. Расчетные методы допускается также применять, по согласо­ванию с потребителем (заказчиком), для контроля соответствия

Испытания па надежность опытных образцов

Испытания на надежность опытных образцов проводят в со­ставе предварительных и (или) приемочных испытаний.

Испытания на надежность проводят по ускоренному методу, если определены: принцип и метод ускорения испытаний; режимы ус­коренных испытаний; расчетные формулы и (или) коэффициенты, позволяющие привести данные и результаты ускоренных испыта­ний к нормальным условиям испытаний.

Программы испытании на надежность разрабатывают на осно­ве технического задания и конструкторской документации в соответствии с требованиями стандарта, типовых программ ис­пытаний на надежность (при наличии) и других нормативно-тех­нических документов по организации и проведению испытаний.

Типовые программы на надежность составляют на основе ана­лиза опыта разработки, испытаний и эксплуатации групп одно­родной продукции в соответствии с требованиями нормативно-технических документов по организации и проведению испытаний.

Программы испытаний на надежность должны содержать условия, определяющие готовность к проведению испытаний, поря­док завершения отдельных этапов и условия перехода к каждому этапу испытаний на надежность.

Программы испытаний на надежность не должны содержать положения, разрешающие выполнение в процессе проведения испытаний наладочных, настроечных, регулировочных и т. п. ра­бот, не предусмотренных эксплуатационной документацией, а также не должны допускать упрощений, приводящих к снижению достоверности результатов.

Методики испытаний разрабатывают на основе технического задания и конструкторской документации, типовых методик испытаний на надежность (при наличии) с учетом особенностей изделия, условий проведения испытаний, свойств конкретных типов или экземпляров средств измерений и испытательного оборудования и других факторов, обеспечивающих в совокупности необ­ходимую точность, воспроизводимость и (или) достоверность результатов.

1. Термины и определения надежности.

2. Что понимается под дефектом, повреждением, отказам.

3. Какие могут быть отказы.

4. Какие временные термины используются и их определения при определении показателей надежности.

Методика сбора и обработки результатов наблюдений по безотказности, ремонтопригодности и долговечности комбайнов. Расчет основных и комплексных показателей надежности сельскохозяйственных машин. Определение процента восстановления и убыли ресурсов.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	09.11.2017
Размер файла	740,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Методика сбора данных о надёжности машин в процессе эксплуатации

Цель работы - освоить методы сбора и обработки результатов испытаний (наблюдений) и расчёта основных показателей безотказности, ремонтопригодности, долговечности и комплексных показателей надёжности машин.

Для обеспечения заданной точности и достоверности получаемых результатов необходимо заранее провести планирование испытаний. Согласно ГОСТ 27410-87 для восстанавливаемых объектов, к которым относится и сельскохозяйственная техника, обычно выбирается план испытаний [NMT_У]. По этому плану под наблюдение выбирают N объектов, отказавшие машины восстанавливают после каждого отказа (М) и наблюдения за ними продолжают в течение всего сезона до выполнения заданного объема работ - T_У или заданного суммарного количества отказов - r_У. Обычно задают требуемую точность (относительную ошибку д=0.10) и достоверность (доверительную вероятность в=0,90), тогда суммарное количество отказов будет равно 130…250, а общая наработка машин зависит от их производительности и надежности. В условиях реальной эксплуатации для выполнения указанных требований ГОСТа наблюдения проводятся за партией из 10…30 машин.

Процесс эксплуатации машин может быть представлен в виде отрезков времени t₁, t₂ … исправной работы, чередующихся с периодами времени t_в1, t_в2 … простоя машины на устранении отказов (рис.1).

Рис. 1. Схема процесса эксплуатации машин (поток отказов).

В процессе испытаний все периоды работы и время простоев записываются в журнал наблюдений по каждой машине.

Затем отказы распределяются по группам сложности в зависимости от вида, затрат времени и способа их устранения. Результаты испытаний партии машин примерно одинакового технического состояния (новые или капитально отремонтированные) сводятся в общую таблицу 1 для статистического анализа.

Определение показателей безотказности ведётся по интервалам наработки и в целом за весь период испытаний. Для этого наработка машины за период испытаний разбивается на 8 -12 интервалов. Величина интервала должна быть целым числом (обычно кратным 10). Она вычисляется по формуле:

t = (tmax - tmin)/К = (390 - 0)/10 = 39 га,

где tmax - наибольшая наработка машины в данной партии (см. графу 2)

tmin - наработка машины до начала испытаний (обычно tmin = 0);

К - число интервалов.

Обычно принимают: К= 8…16, а t - кратным 10 или 2.

Примем t = 40 га, тогда К = 10 интервалов.

На основании данных табл.1 все отказы каждой машины распределяются по интервалам наработки и вносятся в табл.2 (независимо от группы сложности). Для удобства дальнейших расчётов в табл.2 машины располагаются в порядке увеличения наработки за период испытаний. Далее определяется суммарное число отказов всех машин в каждом интервале, а также суммарное время восстановления работоспособности после отказов каждой группы сложности и общее время, затраченное на устранение всех отказов (табл.3).

Условное количество всех машин, работающих в каждом интервале, определяется по выражению:

где - суммарная наработка всех машин в данном интервале.

Применительно к пятому интервалу условное количество машин равно:

Nусл = (40+40+40+40+40+40+40+40+40+40+40+40+36) / 40 = (40*10+36)/40 = 10,9 машины.

Так как наработка комбайна № 10 за период испытаний в данном сезоне составила 196 гектаров. Следовательно, в пятом (161…200 га) интервале этот комбайн наработал 196 - 160 = 36 га, или 36/40= 0,90 интервала, остальные 10 комбайнов проработали полностью в течение всего данного интервала (по 40 га). Поэтому можно считать, что в пятом интервале условно работало 10,9 комбайнов из 11, находившихся на испытаниях.

Далее определяется среднее число отказов на одну машину в каждом интервале. Например, в пятом интервале имеем:

Аналогичным образом подсчитывается условное количество машин и среднее число отказов в каждом интервале (см. табл.2).

Заранее зная плановую наработку (Tпл =240 га) машины на предстоящий период (год, сезон, месяц), можно определить ожидаемое число отказов:

где Kпл - число интервалов плановой наработки. Kпл=Tпл/t= =240/40=6, так как плановая сезонная нагрузка принята равной 240 га.

Следовательно, ожидаемое число отказов одного комбайна за сезон (за 6 интервалов наработки) в среднем будет равно 11 отказов на одну машину. Для устранения этих отказов необходимо планировать работу ремонтной службы и заранее подготовить необходимые запасные части, исходя из опыта предыдущих лет.

Показатели безотказности

Для данной партии машин вычисляются по приведенным формулам на основании данных (табл.1).

1.Параметр потока отказов в каждом интервале рассчитывается по формуле: отк/га.

Среднее значение параметра потока отказов за весь период испытаний равно:139/3165 = 0,044 отк/га,

где - суммарное число отказов по всем машинам за весь период испытаний;

Tсум - суммарная наработка всех машин за период испытаний.

2. Средняя наработка на отказ определяется:

- в каждом интервале:

- средняя наработка за весь период испытаний:

3165/139 = 1/0,044=22,7 га.

надежность комбайн ремонтопригодность убыль

по группам сложности:

- 1 й группы сложности: га;

- 2 й группы сложности: га;

- 3 й группы сложности: га,

где - суммарное число отказов соответственно каждой группы сложности, зафиксированных за весь период испытаний данной партии машин (см. табл.1).

3. Вероятность безотказной работы машины в заданный период наработки от t₁ до t₂ в общем случае определяется по формуле:

При этом предполагается, что при наработке t₁ машина работоспособна. Для малых промежутков наработки параметр потока отказов можно принимать постоянным (t) = const, тогда предыдущая формула примет вид:

Принимая постоянным значение параметра потока отказов в пределах одного интервала, определяют вероятность безотказной работы:

-в каждом интервале: ;

-в течение одной смены в любом интервале: .

Для первого интервала при сменной наработке tсм =12 га вероятность безотказной работы будет равна:

Это значит, что в течение одной смены безотказно будет работать 43 процента комбайнов. У остальных 57% машин следует ожидать появление хотя бы одного отказа.

Показатели ремонтопригодности

1.Среднее время восстановления работоспособности может быть рассчитано по всем устранённым отказам (см. табл.3):

§ за весь период испытаний: ч

§ в каждом интервале:

§ а также по отказам каждой группы сложности:

§ -1-й группы сложности: ч,

§ -2-й группы сложности: ч,

§ -3-й группы сложности: ч,

где - суммарное время восстановления работоспособности после всех отказов (или отказов соответствующей группы сложности);

- общее число отказов всех машин, устранённых за весь период испытаний.

Если отказы не устранялись в течение испытаний, то по ним не указывается время восстановления (прочерк в табл.1). Обычно это ресурсные отказы 3 группы сложности, для устранения которых необходима замена основных агрегатов или капитальный ремонт машины. При необходимости такого ремонта машина снимается с испытаний и направляется в ремонтное предприятие.

2. Вероятность восстановления работоспособности в течение заданного времени (примем Tз =6 часов):

Следовательно, в отведённое время ремонтной службой будет устранено 95% отказов. Остальные более сложные отказы потребуют большего времени восстановления или дополнительных рабочих.

Комплексный показатель надёжности

-коэффициент готовности характеризует одновременно безотказность и ремонтопригодность машин и определяется на основании этих же данных испытаний:

где а - коэффициент перевода единиц наработки (га, т, км, моточасы) в часы чистой работы машины. Этот коэффициент может быть определён по формуле: а=1/Wт, где-Wт га/час- расчётная производительность машины. Для комбайна ДОН-1500Б примем: Wт = 2 га/ч.

Коэффициент готовности может рассчитываться за весь период испытаний (сезон работы), а также по интервалам наработки. В третьем интервале:

Это значит, что 9% рабочего времени в этом интервале (при наработке от 81 до120 га) машины простаивали на устранении отказов.

машин данной партии оценивается ресурсом, т.е. наработкой до предельного состояния (капитального ремонта или списания).

Средний ресурс приближённо рассчитывается по формуле:

где суммарный ресурс всех машин (га, т, км, моточасы);

Nг - число машин данной партии, достигших предельного состояния. Чем больше это число приближается к общему количеству испытуемых машин, тем точнее получаемое значение среднего ресурса.

Для оценки рассеяния ресурсов вычислим среднее значение ресурса машин, достигших предельного состояния:

затем определим среднее квадратичное отклонение:

и коэффициент вариации:

По величине коэффициента вариации можно предположить, что распределение ресурса данной партии комбайнов описывается распределением Вейбулла.

Для определения гамма-процентного ресурса необходимо значение ресурсов отдельных машин - Ri (из табл.1, графа3), расположить в вариационный ряд в порядке возрастания (в табл.4 - ресурсы машин, не достигших предельного состояния, расположить в конце таблицы). Присвоить им порядковые номера - i, начиная с нулевого. Найти эмпирическую функцию распределения F(Ri) = i/N и вычислить вероятность P(Ri)= 1-F(Ri) того, что машина не достигнет предельного состояния при наработке Ri.

Гамма - процентным ресурсом R будет такое значение ресурса Ri, для которого P(Ri) = /100, где - заданное значение вероятности.

Обычно для сельскохозяйственной техники = 80%. Это значит, что 80% машин должны проработать до предельного состояния (капитального ремонта или списания) не менее R га.

Если полученные значения P(Ri) не совпадают с заданным значением /100, то величина R находится методом интерполяции. В данном примере R находится между значениями R₂ и R₃.

Из табл.4 видно, что для определения гамма-процентного и среднего ресурса не обязательно проводить длительные испытания до достижения предельного состояния всеми машинами данной партии. Достаточно получить данные о ресурсе наиболее слабых машин (не более 60% от общего количества испытуемых машин). Остальные данные при расчёте R? не учитываются.

Читайте также:

  
• Реферат на тему профессиональное самоопределение преподавателя
  
• Old english noun system реферат
  
• Реферат прогнозирование и проектирование
  
• Выгодные для населения вклады и некоторые кредиты в банках реферат
  
• Проблема гуманитаризации технического образования на примере волггту реферат