Задача №4 Надійність спрацьованих елементів
Задано дві вибірки випадкових величин міцності і навантаження у кількості (n=20) які подані у одних одиницях, у даному випадку кН/см2.
Міцність R:
|
30,34 |
27,73 |
28,51 |
30,11 |
33,47 |
31,68 |
30,47 |
27,34 |
32,06 |
32,95 |
|
30,25 |
27,86 |
28,43 |
28,32 |
31,78 |
23,64 |
31,31 |
33,67 |
29,42 |
35,36 |
Навантаження S:
|
21,19 |
16,2 |
26,9 |
16,72 |
17,93 |
13,76 |
12,98 |
17,58 |
16,05 |
10,94 |
|
16,44 |
13,21 |
14,41 |
11,96 |
8,35 |
18,52 |
11,88 |
8,19 |
19,64 |
18,49 |
Розв’язання
Для визначення статистичних характеристик складемо таблицю, величини розташовані від меншого до більшого.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23,64 |
6,595 |
43,494 |
8,19 |
7,377 |
54,42 |
48,651 |
|
27,34 |
2,895 |
8,381 |
8,35 |
7,217 |
52,085 |
20,893 |
|
27,73 |
2,505 |
6,275 |
10,94 |
4,627 |
21,409 |
11,591 |
|
27,86 |
2,375 |
5,641 |
11,88 |
3,687 |
13,594 |
8,757 |
|
28,32 |
1,915 |
3,667 |
11,96 |
3,607 |
13,01 |
6,907 |
|
28,43 |
1,805 |
3,258 |
12,98 |
2,587 |
6,693 |
4,67 |
|
28,51 |
1,725 |
2,976 |
13,21 |
2,357 |
5,555 |
4,066 |
|
29,42 |
0,815 |
0,664 |
13,76 |
1,807 |
3,265 |
1,473 |
|
30,11 |
0,125 |
0,016 |
14,41 |
1,157 |
1,339 |
0,145 |
|
30,25 |
-0,015 |
0 |
16,05 |
-0,483 |
0,233 |
0,007 |
|
30,34 |
-0,105 |
0,011 |
16,2 |
-0,633 |
0,401 |
0,066 |
|
30,47 |
-0,235 |
0,055 |
16,44 |
-0,873 |
0,762 |
0,205 |
|
31,31 |
-1,075 |
1,156 |
16,72 |
-1,153 |
1,329 |
1,239 |
|
31,68 |
-1,445 |
2,088 |
17,58 |
-2,013 |
4,052 |
2,909 |
|
31,78 |
-1,545 |
2,387 |
17,93 |
-2,363 |
5,584 |
3,651 |
|
32,06 |
-1,825 |
3,331 |
18,49 |
-2,923 |
8,544 |
5,334 |
|
32,95 |
-2,715 |
7,371 |
18,52 |
-2,953 |
8,72 |
8,017 |
|
33,47 |
-3,235 |
10,465 |
19,64 |
-4,073 |
16,589 |
13,176 |
|
33,67 |
-3,435 |
11,799 |
21,19 |
-5,623 |
31,618 |
19,315 |
|
35,36 |
-5,125 |
26,266 |
26,9 |
-11,333 |
128,437 |
58,082 |
|
604,7 |
- |
139,3 |
311,34 |
- |
377,639 |
219,154 |
Міцність R Навантаження S:
;
.
;
Визначення довірчих інтервалів:
;
;
2,09 – параметр для 20 елементів розподілення Стьюдента.
Коваріаційний момент:
Коефіцієнт
кореляції:
Характеристики
безпеки:
З урахуванням кореляції між розподіленнями
.
З урахуванням довірчих інтервалів
Побудуємо залежність імовірності безвідмовної роботи механічного елемента від характеристики безпеки для всіх випадків.
1
2
3
Визначимо густину розподілу міцності і навантаження (кількість інтервалів 6-8)
Міцність R Навантаження S
|
інтервал |
Ri |
ni |
fi(x)=ni/n |
інтервал |
Si |
ni |
fi(x)=ni/n |
|
23-24,2 |
23,6 |
1 |
0,05 |
8-9,9 |
8,95 |
2 |
0,1 |
|
24,2-25,4 |
24,8 |
0 |
0 |
9,9-11,8 |
10,85 |
1 |
0,05 |
|
25,4-26,6 |
26 |
0 |
0 |
11,8-13,7 |
12,75 |
4 |
0,2 |
|
26,6-27,8 |
27,2 |
2 |
0,1 |
13,7-15,6 |
14,65 |
2 |
0,1 |
|
27,8-29 |
28,4 |
4 |
0,2 |
15,6-17,5 |
16,55 |
4 |
0,2 |
|
29-30,2 |
29,6 |
2 |
0,1 |
17,5-19,4 |
18,45 |
4 |
0,2 |
|
30,2-31,4 |
30,8 |
4 |
0,2 |
19,4-21,3 |
20,35 |
2 |
0,1 |
|
31,4-32,6 |
32 |
3 |
0,15 |
21,3-23,2 |
22,25 |
0 |
0 |
|
32,6-33,8 |
33,2 |
3 |
0,15 |
23,2-25,1 |
24,15 |
0 |
0 |
|
33,8-35 |
34,4 |
0 |
0 |
25,1-27 |
26,05 |
1 |
0,05 |
|
35-36,2 |
35,6 |
1 |
0,05 |
- |
- |
|
|
|
- |
- |
20 |
1 |
|
|
20 |
1 |
Густина розподілу
Розподіл міцності та навантаження
Побудуємо область допустимих станів і область відмови механічного елемента (вертикальний і горизонтальний масштаб однаковий). Центр еліпсів розташований на перетині значень математичного очикування міцності і навантаження. Радіуси еліпсів складаються з 1-го , 2-х, 3-х, середніх квадратичних відхилень. Границя областей проведена під 45о при значенні R=S.
Визначення імовірності відмови механічного елемента згідно спрацюванню і=0,35% на рік (для кожної групи індивідуальне).
;
|
|
|
|
|
|
|
5 |
29,7058875 |
2,661648 |
2,72 |
0,9967 |
|
10 |
29,176775 |
2,614239 |
2,63 |
0,9957 |
|
15 |
28,6476625 |
2,566831 |
2,54 |
0,9945 |
|
20 |
28,11855 |
2,519422 |
2,45 |
0,9929 |
|
25 |
27,5894375 |
2,472014 |
2,36 |
0,9909 |
Висновок: імовірність безвідмовної роботи при спрацюванні близька до лінійного закону
5. КОРОЗІЙНІ РУЙНУВАННЯ ТА МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ КОРОЗІЙНОЇ стійкості
5.1. ВИДИ КОРОЗІЙНИХ РУЙНУВАНЬ
Корозія - це процес руйнування металу внаслідок замінної або електрохімічної взаємодії з корозійним середовищем ( агресивна атмосфера, розчини кислот, лугів, солей тощо). Під дією агресивного середовища більшість металів, які в реальних умовах експлуатації термодинамічно нестабільні, здатні руйнуватись, переходячи в окислений стан.
У деяких випадках потік корозійного процесу призводить до важливіших наслідків, ніж втрата маси металу. До більш небезпечних наслідків, при корозії, відносяться втрата металом важливих технологічних властивостей: механічної міцності, пластичності, твердості тощо. При оцінці втрати від корозії необхідний комплексний підхід, що розглядає всі можливі наслідки корозії.
Втрати від корозії можна розділити напрямі та другорядні. Прямі втрати - це вартість замінених пошкоджених корозією виробів, витрати на захисні заходи та безповоротні втрати металу. За підрахунками спеціалістів, безповоротні втрати металів у світовому масштабі складають у теперішній час близько 10-15% світової продукції сталі. Другорядні втрати - це втрати вироблених продуктів у результаті втрати потужності агрегату, забруднення продуктами корозії готового продукту, витрата металу внаслідок завищених допусків на корозію.
Корозія є одним із основних руйнівних факторів, котрі призводять до зниження працездатності і до відмов. Вона прискорює процеси зношування, втомного руйнування, знижує міцність та деформаційні властивості матеріалів, призводить до порушення герметичності.
Здатність металу опиратися корозійному впливові середовища називається корозійною стійкістю. Поняття «корозійна стійкість» в усіх випадках залежить від певних температурних умов, середовища тощо. Залежно від цих умов метали та їх сплави можуть володіти різною корозійною стійкістю. Наприклад, хром дуже активний до розчиненої соляної кислоти та пасивний до таких окислювачів, як азотна кислота
За механізмом процесу руйнування корозія класифікується на хімічну, електромеханічну, біохімічну та електрокорозію.
Хімічна корозія - це процес, що проходить за рахунок хімічної реакції. До неї відносять газову корозію (наприклад окислення металу при нагріванні) та корозію в неелектролітах. Продукти корозії при цьому утворюються безпосередньо на ділянці, що підлягає корозії. Окислювальне спрацювання поверхонь тертя спричиняє хімічну корозію. Утворення окисних плівок на поверхнях тертя супроводжується підвищеною хімічною активністю свіжооголених ділянок, що спричиняє у свою чергу підвищене окислювальне спрацювання.
Газова корозія можлива тільки в умовах, що не допускають виникнення електрохімічних процесів, тобто без залишків вологи на поверхні та в навколишньому середовищі. На швидкість газової корозії особливий вплив мають температура та склад газового середовища Газова корозія діє на багато кольорових металів. Наведені дані (табл.5.1) показують швидкість газової корозії (у відносних одиницях) різних за природою металів у різному середовищі при температурі 800 С із часом 24 години.
Таблиця 5.1
|
Середовище |
02 |
СО2 |
Н2О |
|
Залізо |
100 |
115 |
122 |
|
Мідь |
23,4 |
12,7 |
6,5 |
|
Нікель |
1,9 |
0,8 |
0,06 |
|
Вольфрам |
80 |
27,2 |
4,1 |
Для зниження швидкості газової корозії застосовують леговані сталі та жаростійкі сталі. При цьому захисну дію надають плівки на поверхню виробу, складені з окислів легуючого компонента або змішаних окислів легуючого компонента та основного металу, або окисли типу шпинелей, структура котрих характеризується високим ступенем термодинамічної стабільності. Прикладом шпинелей є окисли FеОСг2О3 на поверхні хромової сталі або NiОСг2О3 на поверхні хромонікелевої сталі.
Швидкість газової корозії можна знизити при застосуванні захищеної атмосфери у вигляді інертних газів азоту та аргону або суміші азоту, водню та окислу вуглецю або при використанні жаростійких покриттів.
Електрохімічна корозія - це процес, що протікає за законам електрохімічної кінетики. У цьому випадку протікають дві групи реакцій - катодна й анодна, котрі не завжди локалізовані на певних ділянках поверхні зразка, що кородує. За рахунок виникаючого електричного струму можливо усунення продуктів корозії від ділянок руйнування.
Розрізняють декілька видів електрохімічної корозії: атмосферну корозію в середовищі вологого газу, частіше всього в повітряному середовищі, рідинну корозію, або корозію в електролітах, включаючи розплавлені солі; ґрунтову або підземну, корозію металічних споруд, покладених у землю; електрокорозію, що виникає під дією зовнішнього джерела струму, наприклад корозія під дією блукаючих струмів або корозія (розчину) нерозчинного анода Електрохімічні властивості поверхонь деталей обумовлюються їх технологічною обробкою. Виступи шорсткостей, як найбільш напружені ділянки поверхні, є анодами, тому чим вища шорсткість поверхні, тим більш неоднорідні її ділянки за електрохімічним потенціалом і тим більша швидкість корозійного процесу.
Із зовнішніх факторів, що впливають на швидкість та розповсюдження корозійного процесу - кислотність (рН) корозійного середовища, склад концентрація нейтральних розчинів, концентрація розчинного кисню, відносної швидкості переміщення металу та середовища, температура середовища тощо.
Конструктивні технологічні та експлуатаційні фактори впливають на корозійну стійкість деталей машин та приборів. Механічні зусилля у вигляді постійних або періодичних навантажень, зовнішніх або внутрішніх напружень збільшують термодинамічну неврівноваженість матеріалу деталей можуть викликати, крім того, порушення площини захищених плівок. Це призводить до прискорення корозійного процесу.
Корозійно-механічне руйнування деталей відбувається звичайно в найбільш напружених ділянках металу, Якщо метал відчуває постійно діюче внутрішнє або зовнішнє напруження розтягу, то в сполученні з дією корозійного середовища це призводить до корозійного розтріскування. Наприклад маловуглецева сталь і нікель піддаються розтріскуванню в розчинах їдкого натру, а нержавіюча багатохромиста сталь та сплави алюмінію - в морській воді. Спостерігається розтріскування в результаті взаємодії внутрішніх напружень у зварних швах і в деталях, виготовлених штампуванням.
Корозійна втома матеріалу деталей виникає при сумісному впливі періодичних або знако - змінних навантажень та корозійного середовища. Корозійна втома знижує механічну міцність матеріалу деталей та призводить до руйнування деталей. Зовнішнє середовище, при цьому збільшує швидкість корозії.
Найбільш розповсюдженим видом електрохімічної корозії є атмосферна корозія - їй підпадають майже всі машини та прилади. Виникає вона у вологому повітрі при температурі навколишнього середовища і має ряд особливостей.
Корозійним середовищем в усіх випадках виступає плівка вологи, в котрій розчинні кисень і двоокис кисню, а в промисловій атмосфері, крім того, двоокис сірки, окисли азоту, сірководню та інші гази. Товщина плівки залежно від того, як вона утворена, може бути в діапазоні від тисячних часток мікрометра до десятих часток міліметра При товщині 1мм і більше поверхня вважається зануреною в електроліт. Плівка вологи утворюється або змочуванням, або за рахунок крапельної, капілярної, хімічної і абсорбціонної конденсації.
Залежно від товщини плівки електроліту розрізняють три види корозії; суху при товщині плівки менше 0,01 мкм, вологу при товщині плівки від 0,01 до 0,1 мкм і мокру при товщині плівки від 0,1 мкм до 1 мм. Мокра корозія має характерну особливість; збільшення товщини плівки вологи знижує швидкість корозії через зростаючу концентраційну поляризацію катодного процесу відновлення кисню. Через цю ж причину корозія мокрого металу протікає інтенсивніше від корозії металу, повністю зануреного в електроліт того ж складу.
На швидкість атмосферної корозії впливають склад атмосфери, що визначає корозійне середовище, склад і властивість продуктів корозії, вологість, температура, кліматичні умови, пора року тощо.
Особливо інтенсивна корозія спостерігається на деталях, центробіжних і поршневих насосах, водопровідної арматури і трубопроводів, металічних деталей аераторів, що підлягають систематичній дії води.
Найбільш ефективними: методами боротьби з атмосферною корозією є захисні покриття - електролітичні та лакофарбові, застосування нержавіючих матеріалів, легування кольорових металів та сталі, застосування інгібіторів корозії.
В умовах агресивного корозійного середовища часто проявляється контактна корозія металів, що має в цьому середовищі різні стаціонарні потенціали, тому при конструюванні машин і приборів по можливості скорочують кількість подібних елементів, але цілком уникнути їх не вдається. Типовим прикладом контактної пари являється сталь - бронза, наприклад, в підшипниках ковзання.
Грунтова, або підземна, корозія вражає підземні трубопроводи, кабелі та інші підземні споруди. Корозійна активність грунту визначається його
пористістю, що впливає на повітрепроникання, вологістю, складом солей, електропровідністю, кислотнісію. Підземні трубопроводи можуть кородувати також за рахунок роботи макрогальванічних пар, виникаючих через неоднакові аерації або різниці в складі грунту на сусідніх ділянках, котрі можуть знаходитись за декілька кілометрів одна від одної.
Електрокорозія металів на машинобудівних підприємствах зустрічається рідко, в основному в гальванічних цехах і на тих підприємствах, на котрих унаслідок неякісного технічного обслуговування допускаються втрати постійного струму. Тоді в колі джерело струму - заземлення устаткування діє блукаючий струм, що призводить до електрокорозії. Джерелом струму може бути і сусіднє підприємство, трамвайний шлях, розміщені навіть за декілька кілометрів.
Біохімічна корозія - це процес дії мікроорганізмів на метал; При цьому метал, руйнуючись, є поживним середовищем і підпадає під дію продуктів виділення мікроорганізмів. У чистому вигляді біохімічна корозія зустрічається рідко, оскільки сліди вологи вже призводять до паралельного протікання електрохімічної корозії. Найчастіше цей вид корозії зустрічається на поверхні деталей і металоконструкцій, котрі зберігаються в теплих, вологих, погано провітрюваних приміщеннях складів.
За характером руйнування (рис. 5.1) корозія розподілиться на загальну та місцеву,або локальну;
Рис. 5.1. Види корозії металу; а - рівномірна; б - нерівномірна;в - виборча;г - нерівномірна плямами; д - нерівномірна точками; е - міжкристалічна; ж - внутрішньо кристалічна
Загальна корозія може бути рівномірною, якщо фронт корозійного руйнування розповсюджується паралельно площині деталей, і нерівномірною, якщо швидкість корозії на різних ділянках неоднакова Прикладом загальної корозії може служити виборча корозія деталей, виготовлених із сплавів, котра заключається в руйнуванні одного із компонентів або одної із структурних складових сплаву. Наприклад, у випадку корозії латуні руйнується цинк, іонізуючись і переходячи в розчин, а поверхневий шар у результаті збагачується міддю.
Місцева корозія має такі основні різновиди: корозія плямами у вигляді окремих раковин; точками, з руйнуванням у глибину металу та утворенням пор, до наскрізних; міжкристалічна з руйнуванням металу деталей по краях кристалітів, часто без зовнішніх проявів процесу корозійного руйнування; внутрішньокристалічна з руйнуванням метала по зернах кристалітів при корозійному розтріскуванні, що протікає під впливом зовнішніх механічних навантажень F або внутрішніх напружень, виникаючих при терті, ударах, перемінних напруженнях тощо. Сумісна дія механічних і корозійних факторів підвищує зношування і пошкодження поверхонь деталей.
З усіх видів найбільш небезпечна внутрішньокристалічна корозія, оскільки при цьому розвиваються місцеві концентрації напружень і міжкристалічні щілини.
Втрата міцності деталей при різних видах корозії залежить від втрати маси (рис. 5.2) величини і кількості пор, порожнин і мікротріщин.
Рис. 5.2. Залежність втрати міцності дюралюмінію від втрати маси при різних видах корозії:
1 - рівномірна корозія; 2 - місцева поверхнева корозія; З - міжкристалічна корозія
5.2. МЕТОДИ ОЦІНКИ КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ
При досліджуванні корозії ставляться такі завдання: визначення швидкості корозії; визначення механізму руйнування при різних видах корозії; визначення стадій, що обмежують швидкість процесу, знаходження факторів, що визначають і впливають на корозійну поведінку зразка або деталі; а в результаті встановлення можливих і найбільш ефективних методів захисту від корозії.
Швидкість корозії за часом визначають іспитом лабораторних зразків або реальних деталей у лабораторних умовах або при експлуатації. При цьому застосовують якісні і кількісні методи оцінки корозійного процесу.
Із кількісних методів найбільше розповсюдження мають ваговий, об'ємний та методи, що враховують значення механічних або фізичних властивостей зразка, що кородує.
Ваговий метод застосовується для визначення швидкості загальної і рівномірної корозії. При цьому припускається, що глибина корозії прямо пропорційна зміні маси зразка, що випробовується.
Для визначення рівномірної хімічної або електрохімічної корозії за ваговим показником застосовується розрахункова формула
(5.1)
де
,
-
початкова
і через заданий час
маса
виробу;
-
поверхня
виробу.
Але
за цим показником неможливо зрівняти
між собою метали з різною щільністю
Наприклад, при однаковій швидкості
корозії свинцю і магнію фактична
глибина корозії магнію буде в 6,5 разів
більша. Тому при порівнянні металів з
різною щільністю застосовують глибинний
показник корозії
,
котрий
ураховує щільність
металу
і визначається
(5.2)
де
-
щільність металу.
Ураховуючи розмірність глибинного показника та його значення, рівне 8,76 мм нарік, маємо:
(5.3)
Для визначення корозійної стійкості металів рекомендується [5] 10-бальна пікала
Таблиця 5.2
|
Корозійна стійкість |
Глибинний показник корозії, мм на рік |
Бали |
|
Ідеально стійкі |
0,001 |
1 |
|
Дуже стійкі |
0,001-0,005 |
2 |
|
0,005-0,01 |
3 | |
|
Стійкі |
0,01-0,05 |
4 |
|
0,05-0,1 |
5 | |
|
Знижено стійкі |
0,1-0,5 |
б |
|
0,5-1 |
7 | |
|
Малостійкі |
1 - 0,5 |
8 |
|
Нестійкі |
5-10 |
9 |
|
10 |
10 |
Загальним недоліком вагового методу являється необхідність випробовувати велику кількість зразків, крім того, пікала стійкості непристосована до нерівномірної корозії.
Об'ємний метод заснований на визначенні швидкості корозії за кількістю газів (кисню або водню), що виділяється або поглинається в процесі корозії.
Об'ємний показник корозії kоб визначається через об'єм газу, що виділяється або поглинається в процесі корозії за одиницю часу, віднесений до одиниці поверхні виробу. Цей показник використовується в основному для характеристики стійкості виробів, що підлягають місцевій або рівномірній електрохімічній корозії.
При відомому об'ємові газу і рівнянні, реакції розраховують кількість прокородованого металу за будь-який відрізок часу:
(5.4)
де
-
об'єм газу, що виділяється або поглинається
в процесі корозії газу.
Методи визначення швидкості корозії за змінами механічних і фізичних властивостей використовуються у випадках рівномірної і нерівномірної корозії.
Механічний метод використовується при визначенні швидкості корозії за зниженням міцності зразка за період корозійного іспиту. Так, у випадку іспиту на розрив показник корозії
(5.5)
де
-
межа міцності до корозійного випробування;
- межа міцності після випробування.
Аналогічно оцінюється показник корозії і для інших видів механічних іспитів.
Метод
дає відносні результати, а точність
визначення залежить від початкового
перерізу зразка Чим менше переріз, тим
вище відносна зміна
ітим
точніше результат, тому його використовують
при визначенні швидкості корозії
дроту, листового матеріалу, труб тощо.
Цей метод використовується і для
знаходження міжкристалічної корозії.
Електричний метод є особливо точним. Він заснований на зміні електричного опору кородуючого виробу. Чим тонше матеріал виробу, тим точніше вимір, тому метод більш ефективний при визначенні швидкості корозії проволоки або тонкого листового матеріалу товщиною до 3 мм.
Електричний показник швидкості корозії визначається за формулою
(5.6)
де
,
-
електричний опір відповідно до і після
корозійного іспиту, Ом.
Електрохімічні методи при оцінці корозійної стійкості дозволяють достатньо швидко з'ясувати питання кінетики і механізму процесу. Найбільш розповсюджений метод зняття потенціальної кривої за допомогою катодного вольтметра або з пристосуванням самописного електронного потенціометра і метод зняття потенціостатичних поляризованих кривих. Для правильного вибору методу оцінки і прогнозування корозійної стійкості виробу, вибору методів і параметрів захисту від корозії необхідні; попередня якісна оцінка процесу та зовнішніх факторів корозії, чітке уявлення механізму корозії.
6. ВИПРОБУВАННЯ НАДІЙНОСТІ МАШИН І ЇХ ЕЛЕМЕНТІВ
6.1. ВИДИ ВИПРОБУВАНЬ
Під випробуванням продукції [2] розуміється експериментальне визначення кількісних або якісних характеристик властивостей об'єкта результат впливу на нього зовнішніх факторів; при його функціонуванні; при моделюванні об'єкта або впливів. Випробування класифікуються (табл.6.1):
Класифікація випробувань
Таблиця 6.1
|
Ознака класифікації |
Види випробувань |
|
Мета випробувань |
Контрольні, дослідницькі, граничні |
|
Етапи розробки виробу |
При доопрацюванні, попередні, приймальні |
|
Рівень проведення |
Відомчі, міжвідомчі, державні |
|
Міра інтенсифікації процесу |
Нормальні, прискорені, форсовані, скорочені |
|
Вплив на можливість використання |
Руйнівні, неруйнівні |
|
Місце проведення |
Стендові, полігонні, експлуатаційні _| |
|
Вид впливу |
Механічні, електричні, акустичні, теплові, гідравлічні (пневматичні), радіаційні, електромагнітні, магнітні, біологічні, кліматичні, хімічні |
До контрольних випробувань належать випробування, що проводяться для контролю якості виробу. Серед контрольних звичайно розрізнюють приймально -здавальні і типові випробування. Контрольні випробування готової продукції, що проводяться при приймальному контролі, називаються приймально -здавальними. До типових випробувань належать контрольні випробування
ПРОДУКЦІЇ, ЩО ПРОВОДЯТЬСЯ ПІСЛЯ ВНЕСЕННЯ ЗМІН у КОНСТРУКЦІЮ, ТЄХНОЛОГІЮ
виготовлення для оцінки ефективності і доцільності внесених змін.
Дослідницькі випробування - випробування, що проводяться для вивчення певних властивостей об'єкта Дослідницькі випробування, що проводяться для визначення залежності між гранично допустимими значеннями параметрів виробів і значеннями параметрів режимів експлуатації, називаються граничними.
Випробування при доопрацюванні - це випробування, що проводяться в процесі розробки виробів для оцінки впливу змін, що вносяться в нього з метою досягнення необхідних показників якості.
До попередніх належить контрольні випробування дослідних зразків (партій) виробів, можливості їх пред'явлення, що проводяться для визначення на приймальні випробування. Попередні випробування організує і проводить підприємство -розробник із залученням при необхідності підприємства -виробника і підприємств-співвиконавців.
Приймальні випробування - це контрольні випробування дослідних зразків (партій) виробів, а також виробів одиничного виробництва, що проводяться відповідно для розв'язання питання про доцільність постановки на виробництво цих виробів або передані їх в експлуатацію. Ці випробування організує
підприємство - розробник за участю підприємства - виробника і замовника (основного споживача).
Залежно від характеру зв'язків між розробниками, виробниками і споживачами приймальні випробування можуть бути відомчими, міжвідомчими і державними,
По мірі інтенсифікації процесу випробувань вони поділяються на нормальні, форсовані і скорочені. До нормальних належать випробування, методи і умови проведення яких забезпечують отримання необхідного обсягу інформації в такий же термін, як і в передбачених умовах і режимах експлуатації. Прискорені випробування - це випробування, методи і умови проведення яких забезпечують отримання необхідного обсягу інформації в коротший термін, ніж у передбачених умовах та режимах експлуатації. Прискорені випробування, засновані на інтенсифікації процесів, що викликають відмови або пошкодження, називаються форсованими. Інтенсифікація процесів руйнування може досягатися збільшенням навантажень, швидкостей, температури тощо. Прискорені випробування без інтенсифікації процесів, що викликають відмови або пошкодження, називаються скороченими, При цих випробуваннях частіше за все використовується деяка додаткова інформація про надійність виробів, що є у випробувача (результати попередніх випробувань, дані про надійність виробів — аналогів.
По мірі впливу на можливість подальшого використання випробування поділяються на ті, що руйнують і неруйнуючі. До тих, що руйнують відносяться випробування виробів, які можуть порушити їх придатність до використання за призначенням. Якщо такого порушення не відбувається, то випробування називаються нєруйнуючими. Випробування деталей машин на надійність належать до тих, що руйнують, оскільки вони проводяться, як правило, до відмови деталі (поломки, зношення тощо).
За місцем проведення випробування поділяються на стендові, полігонні та експлуатаційні, До стендових належать випробування, що проводяться на випробувальному стенді - на технічному пристрої, призначеному для установки об'єкта випробувань у заданих положеннях, створення впливів, знімання інформації і здійснення управління процесом випробувань або об'єктом випробувань. Полігонні випробування проводяться на випробувальному полігоні - на місці, призначеному для проведення випробування в умовах, близьких до умов експлуатації. Полігонним випробуванням підлягають, як правило, вироби самостійного функціонального призначення (автомобілі, трактори тощо). До експлуатаційних належать випробування, що проводяться для визначення або оцінки показників її надійності в заданих умовах Дані експлуатаційних випробувань машин і приладів є найбільш об'єктивним джерелом інформації для оцінки надійності вхідних у них деталей і вузлів. Унаслідок таких випробувань фіксуються напрацювання до відмови (диференційовано за елементами, що відмовили і причинам відмов), тривалість і трудомісткість відновлення відмов, збирається вся інформація, необхідна для оцінки одиничних і комплексних показників надійності.
Додаток Таблиця 1
Таблиця
значень функції щільності нормального
розподілу
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
0.00 |
0.3989 |
3989 |
3989 |
3988 |
3986 |
3984 |
3982 |
3980 |
3977 |
3973 |
|
|
0.1 |
3970 |
3965 |
3961 |
3956 |
3951 |
3945 |
3939 |
3932 |
3925 |
3918 |
|
|
0.2 |
3910 |
3902 |
3894 |
3885 |
3876 |
3867 |
3857 |
3847 |
3836 |
3825 |
|
|
0.3 |
3814 |
3802 |
3790 |
3778 |
3765 |
3752 |
3739 |
3726 |
3712 |
3697 |
|
|
0.4 |
3683 |
3668 |
3652 |
3637 |
3621 |
3605 |
3589 |
3572 |
3555 |
3538 |
|
|
0.5 |
3521 |
3503 |
3485 |
3467 |
3448 |
3429 |
3410 |
3391 |
3372 |
3352 |
|
|
0.6 |
3332 |
3312 |
3292 |
3271 |
3251 |
3230 |
3209 |
3187 |
3166 |
3144 |
|
|
0.7 |
3123 |
3101 |
3079 |
3056 |
3034 |
3011 |
2989 |
2966 |
2943 |
2920 |
|
|
0.8 |
2897 |
2874 |
2850 |
2827 |
2803 |
2780 |
2756 |
2732 |
2709 |
2685 |
|
|
0.9 |
2661 |
2637 |
2613 |
2589 |
2565 |
2541 |
2516 |
2492 |
2468 |
2444 |
|
|
1.0 |
0.2420 |
2396 |
2371 |
2347 |
2323 |
2299 |
2275 |
2251 |
2227 |
2203 |
|
|
1.1 |
2179 |
2155 |
2131 |
2107 |
2083 |
2059 |
2036 |
2012 |
1989 |
1965 |
|
|
1.2 |
1942 |
1919 |
1895 |
1872 |
1849 |
1826 |
1804 |
1781 |
1758 |
1736 |
|
|
1.3 |
1714 |
1691 |
1669 |
1647 |
1626 |
1604 |
1582 |
1561 |
1539 |
1518 |
|
|
1.4 |
1497 |
1476 |
1456 |
1435 |
1415 |
1394 |
1374 |
1354 |
1334 |
1315 |
|
|
1.5 |
1295 |
1273 |
1257 |
1238 |
1219 |
1200 |
1182 |
1163 |
1145 |
1127 |
|
|
1.6 |
1109 |
1092 |
1074 |
1057 |
1040 |
1023 |
1006 |
0989 |
0973 |
0957 |
|
|
1.7 |
0940 |
0925 |
0909 |
089 |
0878 |
063 |
0848 |
0833 |
0818 |
0804 |
|
|
1.8 |
0790 |
0775 |
0761 |
0748 |
0734 |
0721 |
0707 |
0694 |
0681 |
0669 |
|
|
1.9 |
0656 |
0644 |
0632 |
0620 |
0608 |
0596 |
0584 |
0573 |
0562 |
0551 |
|
|
2.0 |
0.054 |
0529 |
0519 |
0508 |
0498 |
0488 |
0478 |
0468 |
0459 |
0449 |
|
|
2.1 |
0440 |
0431 |
0422 |
0413 |
0404 |
0396 |
0387 |
0379 |
0371 |
0363 |
|
|
2.2 |
0355 |
0347 |
0339 |
0332 |
0325 |
0317 |
0310 |
0303 |
0297 |
0290 |
|
|
2.3 |
0283 |
0277 |
0270 |
0264 |
0258 |
0252 |
0246 |
0241 |
0235 |
0229 |
|
|
2.4 |
0224 |
0219 |
0213 |
0208 |
0203 |
0198 |
0194 |
0189 |
0184 |
0180 |
|
|
2.5 |
0175 |
0171 |
0167 |
0163 |
0158 |
0154 |
0151 |
0147 |
0143 |
0139 |
|
|
2.6 |
0136 |
0132 |
0129 |
0126 |
0122 |
0119 |
0116 |
0113 |
0110 |
0107 |
|
|
2.7 |
0104 |
0101 |
0099 |
0096 |
0093 |
0091 |
0088 |
0086 |
0084 |
0081 |
|
|
2.8 |
0079 |
0077 |
0075 |
0073 |
0071 |
0069 |
0067 |
0065 |
0063 |
0061 |
|
|
2.9 |
0060 |
0058 |
0056 |
0055 |
0053 |
0051 |
0050 |
0048 |
0047 |
0046 |
|
|
3.0 |
0044 |
0043 |
0042 |
0040 |
0039 |
0038 |
0037 |
0036 |
0035 |
0034 |
|
|
3.1 |
0033 |
0032 |
0031 |
0030 |
0029 |
0028 |
0027 |
0026 |
0025 |
0025 |
|
|
3.2 |
0024 |
0023 |
0022 |
0023 |
0021 |
0020 |
0020 |
0019 |
0018 |
0018 |
|
|
3.3 |
0017 |
0017 |
0016 |
0016 |
0015 |
0015 |
0014 |
0014 |
0013 |
0013 |
|
|
3.4 |
0012 |
0012 |
0012 |
0011 |
0011 |
0010 |
0010 |
0010 |
0009 |
0009 |
|
|
3.5 |
0009 |
0008 |
0008 |
0008 |
0008 |
0007 |
0007 |
0007 |
0007 |
0006 |
|
|
3.6 |
0006 |
0006 |
0006 |
0005 |
0005 |
0005 |
0005 |
0005 |
0005 |
0004 |
|
|
3.7 |
0004 |
0004 |
0004 |
0004 |
0004 |
0004 |
0003 |
0003 |
0003 |
0003 |
|
|
3.8 |
0003 |
0003 |
0003 |
0003 |
0003 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
|
|
3.9 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
0002 |
0001 |
0001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця
2 Таблиця
значень функції (Лапласа)
|
x |
Ф(х) |
х |
Ф(х) |
х |
Ф(х) |
х |
Ф(х) |
|
0.00 |
0.0000 |
0.32 |
0.1255 |
0.64 |
0.2389 |
0.96 |
0.3315 |
|
0.01 |
0.0040 |
0.33 |
0.1293 |
0.65 |
0.2422 |
0.97 |
0.3340 |
|
0.02 |
0.0080 |
0.34 |
0.1331 |
0.66 |
0.2454 |
0.98 |
0.3365 |
|
0.03 |
0.0120 |
0.35 |
0.1368 |
0.67 |
0.2486 |
0.99 |
0.3389 |
|
0.04 |
0.0160 |
0.36 |
0.1406 |
0.68 |
0.2517 |
1.00 |
0.3413 |
|
0.05 |
0.0199 |
0.37 |
0.1443 |
0.69 |
0.2549 |
1.01 |
0.3438 |
|
0.06 |
0.0239 |
0.38 |
0.1480 |
0.70 |
0.2580 |
1.02 |
0.3461 |
|
0.07 |
0.0279 |
0.39 |
0.1517 |
0.71 |
0.2611 |
1.03 |
0.3485 |
|
0.08 |
0.0319 |
0.40 |
0.1554 |
0.72 |
0.2642 |
1.04 |
0.3508 |
|
0.09 |
0.0359 |
0.41 |
0.191 |
0.73 |
0.2673 |
1.05 |
0.3531 |
|
0.10 |
0.0398 |
0.42 |
0.1628 |
0.74 |
0.2703 |
1.06 |
0.3554 |
|
0.11 |
0.0438 |
0.43 |
0.1664 |
0.75 |
0.2734 |
1.07 |
0.3577 |
|
0.12 |
0.0478 |
0,44 |
0,1700 |
0.76 |
0,2764 |
1,08 |
0.3599 |
|
0.13 |
0.0517 |
0.45 |
0.1736 |
0.77 |
0.2794 |
1.09 |
0.3621 |
|
0.14 |
0.0557 |
0.46 |
0.1772 |
0.78 |
0.2823 |
1.10 |
0.3643 |
|
0.15 |
0.0596 |
0.47 |
0.1808 |
0.79 |
0.2852 |
1.11 |
0.3665 |
|
0.16 |
0.0636 |
0.48 |
0.1844 |
0.80 |
0.2881 |
1.12 |
0.3686 |
|
0.17 |
0.0685 |
0.49 |
0.1879 |
0.81 |
0.2910 |
1.13 |
0.3708 |
|
0.18 |
0.0714 |
0.50 |
0.1915 |
0.82 |
0.2939 |
1.14 |
0.3729 |
|
0.19 |
0.0753 |
0.51 |
0.1950 |
0.83 |
0.2967 |
1.15 |
0.3849 |
|
0.20 |
0.0793 |
0.52 |
0.1985 |
0.84 |
0.2995 |
1.16 |
0.3770 |
|
0.21 |
0.0832 |
0.53 |
0.2019 |
0.85 |
0.3023 |
1.17 |
0.3790 |
|
0.22 |
0.0871 |
0.54 |
0.2054 |
0.86 |
0.3051 |
1.18 |
0.3810 |
|
0.23 |
0.0910 |
0.55 |
0.2088 |
0.87 |
0.3087 |
1.19 |
0.3830 |
|
0.24 |
0.0948 |
0.56 |
0.2123 |
0.88 |
0.3106 |
1.20 |
0.3849 |
|
0.25 |
0.0987 |
0.57 |
0.2157 |
0.89 |
0.3133 |
1.21 |
0.3869 |
|
0.26 |
0.1026 |
0.58 |
0.2190 |
0.90 |
0.3159 |
1.22 |
0.3883 |
|
0.27 |
0.1064 |
0.59 |
0.2224 |
0.91 |
0.3185 |
1.23 |
0.3907 |
|
0.28 |
0.1103 |
0.60 |
0.2257 |
0.92 |
0.3212 |
1.24 |
0.3925 |
|
0.29 |
0.1141 |
0.61 |
0.2291 |
0.93 |
0.3238 |
1.25 |
0.3944 |
|
0.30 |
0.1179 |
0.62 |
0.2324 |
0.94 |
0.3264 |
1.26 |
0.3962 |
|
0.31 |
0.1217 |
0.63 |
0.2357 |
0.95 |
0.3289 |
1.27 |
0.3980 |
|
1.28 |
0.3997 |
1.61 |
0.4463 |
1.94 |
0.4738 |
2.54 |
0.4945 |
|
1.29 |
0.4015 |
1.62 |
0.4474 |
1.95 |
0.4744 |
2.56 |
0.4948 |
|
1.30 |
0.4032 |
1.63 |
0.4484 |
1.96 |
0.4750 |
2.58 |
0.4951 |
|
1.31 |
0.4049 |
1.64 |
0.4495 |
1.97 |
0.4756 |
2.60 |
0.4953 |
|
1.32 |
0.4066 |
1.65 |
0.4505 |
1.98 |
04761 |
2.62 |
0.4956 |
|
1.33 |
0.4082 |
1.66 |
0.4515 |
1.99 |
0.4767 |
2.64 |
0.4959 |
|
1.34 |
0.4099 |
1.67 |
0.4525 |
2.00 |
0.4772 |
2.66 |
0.4961 |
|
1.35 |
0.4115 |
1.68 |
0.4535 |
2.02 |
0.4783 |
2.68 |
0.4963 |
|
1.36 |
0.4131 |
1.69 |
0.4545 |
2.04 |
0.4793 |
2.70 |
0.4965 |
|
1.37 |
0.4147 |
1.70 |
0.4554 |
2.06 |
0.4803 |
2.72 |
0.4967 |
|
1.38 |
0.4162 |
1.71 |
0.4564 |
2.08 |
0.4812 |
2.74 |
0.4969 |
|
| |||||||
Продовження таблиці 2
|
x |
Ф(х) |
х |
Ф(х) |
х |
Ф(х) |
х |
Ф(х) |
|
1.39 |
0.4177 |
1.72 |
0.4573 |
2.10 |
0.4821 |
2.76 |
0.4971 |
|
1.40 |
0,4192 |
1.73 |
0.4582 |
2.12 |
0,4830 |
278 |
0.4973 |
|
1.41 |
0.4207 |
1.74 |
0.4591 |
2.14 |
0.4838 |
2.80 |
0.4974 |
|
1,42 |
0.4222 |
1.75 |
0.4599 |
216 |
0.4845 |
282 |
0.4976 |
|
1.43 |
0.4236 |
1.76 |
0.4608 |
2.18 |
0.4854 |
2.84 |
0.4977 |
|
1,44 |
0.4251 |
1.77 |
0.4616 |
220 |
0.4861 |
286 |
0.4979 |
|
1.45 |
0.4265 |
1.78 |
0.4625 |
2.22 |
0.4868 |
2.88 |
0.4980 |
|
1.46 |
0.4279 |
1.79 |
0.4633 |
2.24 |
0.4875 |
290 |
0.4981 |
|
1.47 |
0.4292 |
1.80 |
0.4641 |
2.26 |
0.4881 |
2.92 |
0.4982 |
|
1.48 |
0.4306 |
1.81 |
0.4649 |
228 |
0.4887 |
2.94 |
0.4984 |
|
1.49 |
0.4319 |
1.82 |
0.4656 |
2.30 |
0.4893 |
2.96 |
0.4985 |
|
1.50 |
0.4332 |
1.83 |
0.4664 |
2.32 |
0.4898 |
298 |
0.4986 |
|
1.51 |
0.4345 |
1.84 |
0.4671 |
2.34 |
0.4904 |
3.00 |
0.49865 |
|
1.52 |
0.4357 |
1.85 |
0.4678 |
236 |
0.4909 |
3.05 |
0.49888 |
|
1.53 |
0.4370 |
1.86 |
0.4686 |
2.38 |
0.4913 |
3.1 |
0.49903 |
|
1.54 |
0.4382 |
1.87 |
0.4693 |
240 |
0.4918 |
3.20 |
0.49931 |
|
1.55 |
0.4394 |
1.88 |
0.4699 |
2.42 |
0.4922 |
3.40 |
0.49966 |
|
1,56 |
0.4406 |
1.89 |
0.4706 |
244 |
0,4927 |
3.60 |
0.499841 |
|
1.57 |
0.4418 |
1.90 |
0.4713 |
2.46 |
0.4931 |
3.80 |
0.499928 |
|
1.58 |
0.4429 |
1.91 |
0.4719 |
248 |
0.4934 |
4.00 |
0.499968 |
|
1.59 |
0.4441 |
1.92 |
0.4726 |
2.50 |
0.4928 |
4.50 |
0.499997 |
|
1.60 |
0.4452 |
1.93 |
0.4732 |
2.52 |
0.4941 |
5.00 |
0.499997 |
Таблиця
З Імовірність великих відхилень
при
нормальному розподілі
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.0 |
1.35*10-3 |
3.9 |
4.81*10-5 |
4.8 |
7.93*10-7 |
5.7 |
5.99* 10-9 |
7.2 |
3.01*10-13 |
|
3.1 |
9.68* 10-4 |
4.0 |
3.17*10-5 |
4.9 |
4.79* 10-7 |
5.8 |
3.32*10-9 |
7.4 |
6.81*10-14 |
|
3.2 |
6.87* 10-4 |
4.1 |
2.07* 10-5 |
5.0 |
2.87* 10-7 |
5.9 |
1.82*10-9 |
7.8 |
1.48* 10-14 |
|
3.3 |
4.83*10-4 |
4.2 |
1.33*10-5 |
5.1 |
1.70* 10-7 |
6.0 |
9.87*10-10 |
8.0 |
3.10*10-16 |
|
3.4 |
3.37*10-4 |
4.3 |
8.54*10-6 |
5.2 |
9.96* 10-8 |
6.2 |
2.82* 10-10 |
8.2 |
6.22*10-16 |
|
3.5 |
2.33*10-4 |
4.4 |
5.41*10-6 |
5.3 |
5.79* 10-8 |
6.4 |
7.77* 10-11 |
8.4 |
2.23*10-17 |
|
3.6 |
1.59* 10-4 |
4.5 |
3.40*10-6 |
5.4 |
3.33*10-8 |
6.6 |
2.06*10-11 |
8.8 |
3.99*10-19 |
|
3.7 |
1.08* 10-4 |
4.6 |
2.11*10-6 |
5.5 |
1.90* 10-8 |
6.8 |
5.23*10-12 |
9.0 |
1.13*10-19 ! |
|
3.8 |
7.23*10-5 |
4.7 |
1.30* 10-6 |
5.6 |
1.07* 10-8 |
7.0 |
1.28*10-12 |
|
|
Таблиця 4
Критичні
точки розподілу
(
за критерієм Пірсона)
|
Чиста ступенів свободи |
Рівень
відповідальності, | |||||
|
|
0.01 |
0.025 |
0.05 |
0.95 |
0.975 |
0.89 |
|
1 |
6.6 |
5.0 |
3.8 |
0.0039 |
0.00098 |
0.00016 |
|
2 __, |
9.2 |
7.4 |
6.0 |
0.103 |
0.051 |
0.020 |
|
3 |
11.3 |
9.4 |
7.8 |
0.352 |
0.216 |
0.115 |
|
4 |
13.3 |
11.1 |
9.5 |
0.711 |
0.484 |
0.297 |
|
5 |
15.1 |
12.8 |
11.1 |
1.15 |
0.831 |
0.554 |
|
6 |
16.8 |
14.4 |
12.6 |
1.64 |
1.24 |
0.872 |
|
7 |
18.5 |
16.0 |
14.1 |
2.17 |
1.69 |
1.24 |
|
3 |
20.1 |
17.5 |
15.5 |
2.73 |
2.18 |
1.55 |
|
9 |
21.7 |
19.0 |
16.9 |
3.33 |
2.70 |
2.09 |
|
10 |
23.2 |
20.5 |
18.3 |
3.94 |
3.25 |
256 |
|
11 |
24.7 |
21.9 |
19.7 |
4.57 |
3.82 |
3.05 |
|
12 |
26.2 |
23.2 |
21.0 |
5.23 |
4.40 |
3.57 |
|
13 |
27.7 |
24.7 |
22.4 |
5.89 |
5.01 |
4.11 |
|
14 |
29.1 |
26.1 |
23.7 |
6.57 |
5.63 |
4.66 |
|
15 |
30.6 |
27.5 |
25.0 |
7.26 |
6.26 |
5.23 |
|
16 |
32.0 |
28.8 |
26.3 |
7.96 |
6.91 і |
5.81 |
