Параметрические отказы

Отказы элементов

The end

Отказы элементов являются явными и обнаруживаются обычным наблюдением. Это поломки; пластические деформации и разрушение контактирующих поверхностей, сопровождающиеся остановкой маши­ны. Они легко выделяются из общего потока отказов.

Различают внезапные и постепенные отказы элементов. В соответ­ствии со стандартом отказ называется внезапным, если он характери­зуется скачкообразным изменением одного или нескольких парамет­ров, и постепенным — если изменение постепенное. Кроме того, можно выделить отказы постепенные по развитию и внезапные по проявлению.

Возникновение внезапных и постепенных отказов объясняется на­личием случайных и систематических причин. В качестве случайных причин могут быть приняты непредусмотренные перегрузки, не выяв­ленные контролем дефекты материала и погрешности изготовления деталей, ошибки обслуживающего персонала. Случайные факторы преимущественно вызывают отказы при действиях в неблагоприятных сочетаниях. К систематическим причинам относятся закономерные явления, вызывающие постепенное накопление повреждений: корро­зия, усталость, изнашивание, ползучесть, засорение и др.

По причинам возникновения отказы можно также разделить на конструктивные (вызванные недостатками конструкции), технологиче­ские (обусловленные несовершенством или нарушениями в технологии изготовления) и эксплуатационные (вызванные неправильной эксплуа­тацией.

В соответствии со своей физической природой отказы бывают свя­заны с разрушением деталей или их поверхностей (поломки, износ, коррозия) или не связаны с разрушением (ослабление соединений, загрязнение контактов, засорение трубопроводов подачи топлива, смаз­ки и др.). В соответствии с этим отказы устраняют заменой деталей, регулированием или очисткой.

По возможности дальнейшего использования объекта отказы разделяют на полные, исключающие возможность работы объекта до их устранения, и частичные, при которых объект может частично использоваться, например, с неполной мощностью, на пониженной скорости подачи, при обработке деталей с более высоким квалитетом по точности. По времени возникновения все отказы можно условно разделить на три группы: приработочные отказы, отказы при нормаль­ной эксплуатации и износовые отказы.

Параметрические отказы приводят к такому состоянию объекта, при котором он не обеспечивает сохранения в допустимых пределах своих выходных характеристик. При этом машина продолжает функ­ционировать. Такой отказ простым наблюдением за работой машины выявить практически невозможно. Для его обнаружения требуется провести специальные работы по определению выходных параметров численных значений машины. Если момент появления отказа по пара­метру не был зафиксирован, дальнейшая эксплуатация машины может нанести большой экономический урон, например, вследствие выпуска некачественной продукции. Поэтому большое значение имеет инфор­мация о границах работоспособности машины и динамике изменения выходных параметров, которые и являются определяющими при ана­лизе параметрического отказа.

Параметрические отказы носят обычно постепенный характер и подразделяются на отказы по технологическим и функциональным па­раметрам.

Отказ по технологическим параметрам определяется назначением машины. Для того чтобы она была работоспособна, ее рабочие харак­теристики должны находиться в определенных пределах. Когда эти характеристики выходят за установленные пределы, машина начинает работать неудовлетворительно, то есть наступает отказ. К технологи­ческим относятся отказы по критериям точности обработки, шерохо­ватости поверхности, производительности и т. д. Отказ наступает в тот момент, когда численное значение критерия превышает его регла­ментированную стандартом величину.

Отказ по функциональному параметру наступает при выходе одно­го или нескольких параметров технического состояния объекта за пределы, регламентированные нормативными документами. К отказам этого вида можно отнести превышение установленных норм по уровню шума, содержанию окиси углерода СО в выхлопных газах и др.

Процессы, вызывающие изменение технического состояния машин

Ухудшение технического состояния и появление неисправностей происходит под действием различных процессов, протекающих в деталях, сопряжениях, узлах, агрегатах и системах машин. Основными из них являются:

1. Трение и изнашивание деталей машин;

2. Усталость материала деталей машин;

3. Химические и электрохимические процессы разрушения деталей (коррозия);

4. Эрозионное разрушение деталей;

5. Образование отложений (нагара, лака, смол, накипи и т.п.);

6. Пластическое деформирование и изломы;

7. Тепловые повреждения;

8. Потеря служебных свойств деталей;

9. Изменение первоначальных свойств неметаллических материалов – старение (ГСМ, РТИ, пластмасс, древесины и т.п.).

В реальных условиях редко наблюдается в чистом виде какой-то один процесс. Чаще всего в реальных конструкциях наблюдаются комбинации нескольких процессов (например, в деталях поршневой группы – износ + коррозия + образование отложений и т.д.; в деталях КШМ – усталостные явления + износ + коррозия + тепловые повреждения; в деталях электрооборудования – электроэрозионное разрушения + потеря служебных свойств (намагниченности) + старение материалов).

Но всегда какой-то один из процессов протекает с большей скоростью (более интенсивно), т.е. его действие сказывается более сильно на изменение технического состояния сопряжения, узла или агрегата. Например, в деталях ЦПГ и КШМ ведущим процессом является изнашивание. Поэтому и конструкторы и эксплуатационники, разрабатывая мероприятия по повышению надежности машин, стремятся, прежде всего, выявить ведущий процесс и на устранение его причин направляют основные усилия. Однако, чтобы эти усилия дали положительный эффект, необходимо хорошо знать причины возникновения и закономерности протекания процессов, происходящих в сопряжениях, агрегатах, механизмах, узлах и системах машин. В противном случае поиск путей повышения надежности происходит вслепую, расходуются значительные средства, а результат зачастую оказывается слабо ощутимым.

Рассмотрим основные закономерности перечисленных выше процессов ухудшающих техническое состояние машин.

Дата добавления: 2014-12-08