Основные критерии: теплостойкость, надежность, безотказность (1.3.3).

1.3.3.Критерии: теплостойкость, надежность, безотказность

ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ. Работа некоторых машин сопровождается тепловыделением, которое вызывается трением. Работа тепловых двигателей, литейных машин, прокатных станов связана со значительным тепловыделением. Чрезмерное тепловыделение снижает работоспособность деталей машин и ухудшает качество ее работы. В стальных деталях при непродолжительном действии температур выше 300...400^оС и в деталях из легких сплавов и пластмасс при температурах 100...150^оС значительно снижаются механические свойства (предел прочности, предел текучести, предел выносливости). При длительном действии высокой температуры в деталях машин наступает явление ползучести, т. е. непрерывная пластическая деформация при постоянной нагрузке. При высокой температуре понижается защитная способность масляного слоя, что повышает износ этих деталей или вызывает их заедание.

{При чрезмерном нагреве деталей ухудшаются свойства трущихся поверхностей (например, снижается коэффициент трения в тормозах и муфтах), изменяются зазоры в подшипниках скольжения и качения, снижается точность машин.}

Расчеты на теплостойкость механизмов основаны на составлении уравнений теплового баланса. При расчете сопоставляют действительное повышение температуры механизма с допускаемой температурой. Расчеты на теплостойкость деталей находящихся в напряженном состоянии, заключаются в определении прочности по пониженным допускаемым напряжениям с учетом температуры их нагрева.

Примеры: Самолет ТУ-144 - вынужденная замена материала деталей из алюминия на сталь и титан. Самолет МИГ-25 практически весь изготовлен из стальных и титановых сплавов, для расчетной скорости он имеет практически неограниченный запас прочности по теплостойкости.

НАДЕЖНОСТЬ – свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в нужных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность машин и их деталей тесно связана с их работоспособностью. Надежность характеризует вероятность работоспособности машины на протяжении определенного времени или определенной наработки.

Событие, связанное с нарушением работоспособности объекта, называется ОТКАЗОМ.

БЕЗОТКАЗНОСТЬ - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. НАРАБОТКА – продолжительность или объем работы изделия. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ – свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния.

Надежность деталей машины зависит в основном от качества изготовления и от того, насколько режимы их работы по напряжениям, скоростям, температурам соответствуют условиям, принятым при расчетах и проектировании. Поэтому расчеты и проектирование деталей должны наиболее точно отражать действительные условия работы и качество изготовления их должно быть достаточно высоким.

Одной из основных качественных характеристик надежности машин и их деталей – вероятность безотказной работы Р(t), т.е. то, что в заданном интервале времени или в пределах заданной наработки не возникает отказа машины.

 Вероятность безотказной работы машины до момента времени или конца наработки приближенно определяется по формуле:

Р(t)≈ 1 – N(t) / N  ,

где N(t) – число машин, отказавших к моменту времени или концу наработки  t;  N –число машин, подвергнутых испытанию. Так, например, если N=500 и N(t)= 23. то надежность безотказной работы

P(t)≈ 1 – 23/500 ≈ 0,954

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.