Общие термины и понятия

Надежность гидропривода

Общие термины и понятия

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Наука о надежности рассматривает только изменения показателей надежности во времени и не рассматривает вопросов достижения требуемых уровней показателей надежности.

Рисунок 1 – Организация структуры обеспечения надежности

Надежность закладывается на этапе проектирования, обеспечивается на этапе доводки и производства, реализуется и улучшается на этапах эксплуатации и производства.

Объекты теории надежности:

· Изделие – единица продукции, выпускаемая предприятием;

· Элемент – простейшая составная часть изделия, может состоять из многих деталей;

· Система – совокупность совместно действующих элементов, предназначена для самостоятельного выполнения заданных функций.

Описание системы включает:

1) функциональную особенность – гипотетическое отделение системы от ее окружения; состав входов и выходов; функциональное соотношение между входами и выходами;

2) структуру системы – идентификацию элементов системы и определение иерархического порядка (разделение сложной системы на подсистемы и элементы различных уровней сложности); определение свойств элементов; определение взаимосвязей между элементами.

Виды состояний:

· исправное – при котором привод соответствует всем требованиям нормативно-технической документации (НТД);

· неисправное – при котором привод не соответствует хотя бы одному требованию НТД;

· работоспособное – при котором изделие способно выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах установленных НТД;

· неработоспособное – при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям НТД;

· предельное – при котором дальнейшая эксплуатация привода должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности, снижения эффективности и необходимости проведения ремонта.

Основные понятия теории надежности

Отказ – событие, заключающееся в полной или частичной потере работоспособного состояния, т.е. отказ характеризует не только прекращение работы системы, но и выход хотя бы одного параметра системы за пределы НТД.

Повреждение – нарушение исправного состояния вследствие воздействия внешних факторов, превышающих уровни, установленные НТД. Повреждениями являются все неисправности, которые в данный момент не приводят к отказу, но являются отклонением от нормы.

Дефект – любое несоответствие требованиям НТД. Понятие дефекта применяется при контроле качества продукции в процессе ее изготовления, ремонта и дефектации технического состояния изделия.

Безотказность – свойство привода непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки в определенных условиях эксплуатации.

Долговечность – свойство привода сохранять работоспособное состояние да наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. При этом показателями предельного состояния являются моральный и физический износ:

· Моральный износ – показатель предельного состояния с экономической точки зрения, отражает потребительскую стоимость привода и технического совершенство;

· Физический износ – показатель предельного состояния, при котором затраты на эксплуатацию и ремонт превышают допустимые значения.

Наработка – продолжительность или объем работы привода, которые могут быть выражены временем, циклом срабатывания и т.д. Различают суточную, месячную, годовую наработку, до первого отказа, до первого ремонта и т.д.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации привода от ее начала или возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.

Ресурс – наработка привода от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния. Отличие ресурса от срока службы заключается в том, что первый является оценкой фактической наработки привода, а второй характеризует продолжительность «жизни» привода с момента ввода в эксплуатацию независимо от характера его использования, в том числе хранения на складе.

Средний ресурс – среднее значение ресурса совокупности приводов одного типоразмера и использования:

где – количество приводов;

- ресурс j-го элемента.

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

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

Сохраняемость – свойство привода непрерывно оставаться в работоспособном состоянии во время и после хранения и транспортирования.

Восстанавливаемый – привод, работоспособность которого может быть восстановлена предусмотренной системой ремонтов. Восстанавливаемые приводы характеризуются:

· Восстанавливаемостью – свойство изделия, заключающееся в возможности при определенных условиях эксплуатации возобновления допустимых значений его параметров в результате устранения причин. Восстанавливаемость оценивают отношением заданного параметра изделия после восстановления к допускаемому значению данного параметра;

· Средним временем восстановления работоспособного состояния;

· Вероятностью восстановления работоспособного состояния в заданное время.

В целом гидросистема относится к восстанавливаемым системам, т.к. после замены элемента (например, насоса) она полностью восстанавливает свои характеристики.

Невосстанавливаемый – не подлежащий восстановлению после отказа по техническим или эксплуатационным причинам.

Понятия «восстанавливаемое (невосстанавливаемое) изделие» и «ремонтируемое (неремонтируемое) изделие» не эквивалентны, т.к. последнее характеризует свойство изделия, а первое учитывает и условия его эксплуатации.

Неремонтируемое изделие является невосстанавливаемым, а ремонтируемое может быть как восстанавливаемым, так и невосстанавливаемым в зависимости от условий эксплуатации.

Коэффициент технического использования – один из показателей, определяющих долговечность привода; есть отношение математического ожидания времени работоспособного состояния за некоторый период эксплуатации к математической сумме времен работоспособного состояния и всех простоев для ремонта и технического обслуживания:

где - время работы привода за некоторый период эксплуатации;

- сумма продолжительности времени ремонтов за этот же период эксплуатации.

Коэффициент долговечности – равен коэффициенту технического использования за весь период эксплуатации:

где - сумма относительных ремонтных потерь;

- время до очередного ремонта.

Коэффициент готовности – вероятность того, что изделие окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени кроме периодов, в которых эксплуатация не предусматривается; определяется как отношение математических ожиданий времени нахождения в работоспособном состоянии к математическому ожиданию суммы времен внеплановых ремонтов.

Отказ

Понятие отказа обычно ограничивают моментом времени, в течение которого он проявляется. Однако проявлению отказа предшествует период, в течение которого на основе изменений в материалах, деталях, узлах происходит формирование отказа.

Поэтому в широком смысле отказ есть единая причинно-следственная цепочка событий, процессов и явлений: начальное звено – исходная причина, конечное – внешнее проявление.

Критерий отказа – это признак или совокупность признаков неработоспособного состояния, установленные в нормативно-технической и конструкторской документации. Эти признаки могут быть количественными и качественными.

Причины отказов:

1) нарушение норм проектирования, требований документации, технологии производства и правил эксплуатации;

2) скрытые дефекты и повреждения, выявление и предупреждение которых требует специальных исследований;

3) внешние воздействия (удары, вибрации, температура и др.), превышающие расчетные значения;

4) естественное старение и износ.

Старение – процесс постепенного и непрерывного изменения параметров.

Таблица 1 – Классификация отказов

Постепенные отказы, которые можно контролировать, являются прогнозируемыми.

где - время завершения отказа;

- время начала развития отказа;

- быстродействие системы диагностики.

Для внезапного (непрогнозируемого) отказа .

Интенсивность отказов ( ) – условная плотность распределения вероятностей возникновения отказа, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого времени отказа не было.

Рисунок 2 – Зависимость интенсивности отказов от времени

Интенсивность отказов зависит от времени и имеет три характерных участка:

I – характерен для начального времени эксплуатации, в течение которого наблюдается уменьшение интенсивности отказов. Этот период называют периодом приработки. Здесь проявляются конструктивные, технологические и производственные дефекты, а также ошибки обслуживающего персонала при освоении техники. Поэтому вводят технологическую операцию приработки (обкатки) в стендовых или реальных условиях эксплуатации. Для приработки очень важно выбрать такой режим работы, который обеспечил бы минимальный первичный износ детали;

II – основной участок, учитывает интенсивность отказов в процессе длительной эксплуатации. В этой зоне интенсивность отказов приблизительно постоянна и определяется случайными, в основном внезапными отказами под влиянием эксплуатационных факторов. Интенсивность отказов на этом участке можно понизить правильной и грамотной организацией регламентных работ;

III – характеризуется возрастанием интенсивности отказов вследствие необратимых физико-химических процессов, связанных с длительной эксплуатацией. На этом участке механизм отказов объясняется моделями изнашивания, старения и усталости.

Date: 2015-09-05; view: 610; Нарушение авторских прав