11. Характеристики рассеивания результатов расчётов

(из лабораторной)

Первая лаба(расчет плотности вероятности наступления отказа в зависимости от наработки)

Характеристики рассеивания, в том числе:

а) дисперсия – D; ^;

t_ср– средняя наработка до первого отказа; - число изделий, отказавших внутри каждого интервала; - число испытываемых изделий.

б) среднеквадратичное отклонение – σ;

для ;

t – середина интервала, n_i – число отказов в интервале

в) коэффициент вариации – V,

вторая лаба(определение вер-ти безотказной работы невосстанавливаемых изделий и оценка рассеивания результатов расчёта)

Среднее арифметическое отклонение :

Найдем дисперсию Dпо формуле:

Среднее квадратичное отклонение

Коэффициент вариации

12 Процессы, снижающие работоспособность изделия

Раз­личные виды энергии, действуя на машину, вызывают в ее узлах и деталях процессы, снижающие начальные параметры изделия. Эти процессы связаны, как правило, со сложными физико-хими­ческими явлениями (износ, коррозия и т.д.) и приводят к деформации, износу, поломке, коррозии и другим видам повреждений.

Это, в свою очередь, влечет за собой изменение выходных параметров изделия, что может привести к отказу.

Эти взаимосвязи упрощенно можно выразить следующей схемой:

Следует подчеркнуть, что процессы, приводящие к изменению начальных свойств изделия, протекают в материалах, из которых создано изделие, включая не только детали машины, но и смазку, топливо и все то, что участвует в рабочем процессе машины.

Из схемы, приведенной выше, видно, что между воздействием энергии на изделие и возникновением отказа имеет место после­довательная цепочка взаимосвязей.

Следует иметь в виду, что часть процессов, происходящих в машине и влияющих на ее технические характеристики, яв­ляются обратимыми. Обратимые процессы временно изменяют параметры деталей, узлов и всей системы в некоторых пределах, без тенденции прогрессивного ухудшения. Наиболее характер­ный пример таких процессов — упругая деформация узлов и де­талей машин.

Необратимые процессы приводят к прогрессивному ухудшению технических характеристик машины с течением времени. Наи­более характерными необратимыми процессами в машинах яв­ляются изнашивание, коррозия, усталость, перераспределение внутренних напряжений и коробление деталей с течением времени.

13 Определение вероятности безотказной работы системы последовательно соединённых элементов.

Вероятность безотказной работы P(t) – коэф-т над-ти – вероятность того, что в заданном интервале времени t или в пределах заданной наработки не возникнет отказа.

Для последовательно соединённых элементов вероятность безотказной работы найдем как произведение вероятностей этих элементов:

P₁₂(t) = P₁(t) * P₂(t)

14) Классификация процессов, действующих на машину по скорости их протекания

Для оценки надежности машины необходимо оценить скорость протекания процессов, снижающих её работоспособность.

Быстропротекающие процессы имеют периодичность изменения, измеряемую обычно долями секунды. Эти процессы заканчиваются в пределах цикла работы машины и вновь возникают при следующем цикле. Сюда относятся вибрации узлов, изменения сил трения в подвижных соединениях, колебания рабочих нагрузок и другие процессы, влияющие на взаимное положение узлов машины в каждый момент времени и искажающие цикл ее работы.

Быстропротекающие процессы возникают в результате сложных физических взаимодействий, которые имеют место при работе машины. Так, возникновение устойчивых колебаний в металлорежущих станках связано с переменностью сил резания из-за периодического изменения величины сечения среза (когда поверхность резания волнистая), из-за изменения сил трения между сходящей стружкой и инструментом, из-за возникновения и удаления нароста на инструменте и других причин.

Система станка, на которую действуют эти силы, может создавать условия для обратного влияния на параметры резания и поддержания или усиления возникающих колебаний.

Процессы средней скорости связаны с периодом непрерывной работы машины. Их длительность измеряется обычно в минутах или часах. Они приводят к монотонному изменению начальных параметров машины. К этой категории относятся как обратимые процессы (изменение температуры самой машины и окружающей среды, изменения влажности среды), так и необратимые (износ вкладышей в подшипниках скольжения, который протекает во много раз интенсивнее, чем изнашивание других деталей и узлов машины).

Процессы средней скорости (например, тепловые деформации), как правило, характеризуются случайными величинами и функциями, что связано с многообразием параметров, определяющих протекание данного процесса.

Например, на тепловые поля машины влияют: колебание температуры окружающей среды, колебание коэффициента трения в приводных механизмах (что определяет величину тепловыделения), теплообразование при рабочих процессах и др.

Медленные процессы протекают за время работы машины между периодическими осмотрами или ремонтами. Они длятся дни и месяцы. К таким процессам относятся износ основных механизмов машины, перераспределение внутренних напряжений в деталях, ползучесть металлов, загрязнение поверхностей трения, коррозия, сезонные изменения температуры.

Эти процессы также влияют на точность, мощность, КПД и другие параметры машин, но изменения их происходят очень медленно. Обычные методы борьбы с медленными процессами —ремонт и профилактические мероприятия, которые проводятся через определенные промежутки времени.

Следует подчеркнуть, что медленные процессы, как и процессы средней скорости, являются случайными функциями. К числу медленных процессов относится износ машин, который приводит к повреждению трущихся поверхностей и, как правило, является причиной большого числа отказов машины. Для создания работоспособной машины необходимо обеспечить высокую износостойкость ее пар трения.