Резервирование

Износоустойчивость машин

ЛЕКЦИЯ 22

Износ является причиной постепенных отказов, уменьшение вероятности которых на стадии проектирования можно достичь следующими мерами:

- уменьшение коэффициента трения за счёт применения соответствующих материалов;

- использование эффективных уплотнений для надёжной защиты трущихся поверхностей от влаги и абразивной пыли;

- замена подшипников скольжения подшипниками качения;

- использование высококачественных смазочных материалов и рабочих жидкостей;

- использование конструкций элементов, в которых в процессе эксплуатации износ компенсируется. Например, использование поворотных тангенциальных самозатачивающихся резцов горных машин типов РКС и РГ;

- правильный выбор материалов и твёрдости контактирующих деталей;

- правильный выбор термообработки деталей, включая цементацию, азотирование, цианирование и проч.;

- поверхностное упрочнение деталей, покрытие, наплавка и др.

Резервирование – повышение надёжности объекта за счёт введения избыточности.

Такой метод позволяет в несколько раз повысить надёжность системы, однако при этом в несколько раз повышается и стоимость изделия.

В этих случаях надёжность системы определяется отдельных её элементов и способом сопряжения этих элементов между собой.

Различают последовательное, параллельное и смешанное взаимодействие элементов (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Схемы сопряжения элементов

При последовательном сопряжении элементов в системе отказ одного из них ведёт к отказу всей системы в целом.

Вероятность безотказной работы системы равна произведению вероятностей безотказной работы всех элементов и определяется выражением:

,

где n – количество последовательно взаимодействующих элементов.

Нетрудно заметить, что вероятность безотказной работы системы меньше самой малой вероятности безотказной работы элемента.

Чем больше количество элементов, тем меньше надёжность системы.

При параллельном взаимодействии элементов в системе вероятность безотказной работы определяется выражением:

,

где m – количество параллельных элементов в системе.

В этом случае надёжность системы всегда выше самого надёжного элемента и при выходе из строя какого-либо элемента система остаётся работоспособной.

При смешанном взаимодействии элементов надёжность системы определяется, исходя из предыдущих выражений:

.

Различают следующие виды резервирования:

- постоянное – резервные элементы постоянно включены и работают наравне с основными (например, одновременное использование нескольких насосных станций в механизированных комплексах);

- замещением – резервные элементы включаются при отказе основных (резервные насосы главного водоотлива шахт, канат предохранительной лебёдки очистного комбайна);

- общее – резервируется система в целом;

- раздельное – резервируются отдельные, наиболее ответственные и трудоёмкие элементы системы;

- нагруженный и ненагруженный резерв.

Дата добавления: 2014-01-04