Реферат: Надежность машин и оборудование - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Надежность машин и оборудование

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 319 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

9 НАДЕЖНОСТЬ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ Надежность свойство продукции Надежность – это свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показате лей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам, условиям исп ользования, технического обслуживания, ремонта и транспортирования. Под объектом понимается техническое устройство, комплектующие изделия , материалы, топливо и т.д. Естественно, что надежность – свойство, присущ ее машинам и оборудованию. Надежность – сложное свойство, включающее , в свою очередь, такие св ойства, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраня емость. Под безотказностью понимается свойство объ екта непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного в ремени или определенной наработки. Долговечность – свойство объекта сохранят ь работоспособность до наступления предельного состояния при установл енной системе технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность – свойство объекта, зак лючающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказа, повреждений и устранению их последствий путе м проведения ремонтов и технического обслуживания. Под сохраняемостью понимается свойство объ екта непрерывно сохранять исправное состояние в течение и после хранен ия и (или) транспортирования. Для различных объектов и условий их эксплуатации эти свойства могут име ть различную значимость. Например, тормозные устройства, сигнализаторы аварийной ситуации и другие технические средства должны обладать долг овечностью, легковые и грузовые автомобили – долговечностью и ремонто пригодностью, лаки , краски – сохраняемостью. Рассмотрим глубже приведенные определения свойств. Начнем с того, что бе зотказность и долговечность отражают две стороны события – отказ: перв ая – то, что он не произойдет в течение заданного времени, вторая – время , в течение которого он не произойдет. Поскольку отказ является случайны м событием, то оба эти свойства характеризуются случайными величинами. Всякое изделие с наработкой в большей или меньшей степени утрачивает бе зотказность. Вместе с тем есть изделия, продолжительность эксплуатации которых по разным причинам ограничена, в некоторых случаях изделия испо льзуются один раз. В случаях, когда продолжительность эксплуатации огра ничена, безотказность его становится важнейшей составляющей надежност и. В тех случаях, когда продолжительность эксплуатации изделия неогранич енна или очень велика и к тому же последствия отказов не связаны со значи тельным ущербом, на первый план в комплексе свойств, составляющих надежн ость, выходит долговечность. Оценка долговечности изделия во многом зависит от того, является ли оно невосстанавливаемым или восстанавливаемым. На первый взгляд, невосста навливаемое изделие в случае отказа становится непригодным дли дальне йшего использования. В действительности это не так. Во-первых, наряду с по лным отказом, т.е. полной потерей работоспособности изделия, существуют частичные отказы, возникновение которых приводит к снижению эффективн ости использования изделия по прямому назначению. Во-вторых, одно и то же изделие в зависимости от условий или этапов эксплуатации может считать ся восстанавливаемым или невосстанавливаемым. Для восстанавливаемых изделий существенное значение приобретает ремо нтопригодность. Отличительными особенностями этих свойств является то, что свойство «т ехнологичность» обычно относится к основному производству, в котором в се детали и узлы изготавливаются заново и ранее не эксплуатировались. Ремонтопригодность можно рассматривать как технологичность ремонтно го производства, в котором часть деталей, узлов и агрегатов изготавливае тся заново, часть ранее эксплуатировавшихся деталей, узлов и агрегатов п одвергается восстановительным технологическим операциям. Таким образ ом, пригодность изделия к восстановлению представляет то, чем в первую о чередь характеризуется ремонтопригодность. Другой отличительной особенностью ремонтопригодности от технологичн ости является различие условий, в которых осуществляется ремонт и основ ное производство. Текущий ремонт проводится в условиях, близких условия м эксплуатации и ограниченных возможностях для устранения причин, сниж ающих работоспособность изделия. Показатели надежности Количественную характеристику свойств продукции, составляющих ее каче ство, называют показателями качества продукции. Надежность – сложное с войство, составляющее качество. Поэтому количественные характеристики свойств, составляющих надежность, принято называть показателями надеж ности объекта. Аналогичным образом по количеству свойств, которые харак теризуют тот или иной показатель надежности, называют: единичным показа телем надежности – количественную характеристику только одного свойс тва надежности объекта; комплексным показателем надежности – двух или более свойств надежности. Свойства, составляющие надежность, характеризуются значительной степе нью изменчивости. Невозможно точно указать, например, момент времени в к оторый произойдет поломка той или иной детали машины. Отказы происходят в случайные моменты времени. Поэтому количественна оценка безотказнос ти, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости различных издели й связана со случайными величинами, подчиняющимися вероятностным зако нам. При рассмотрении показателей надежности как единичных, так и компле ксных руководствуются законами теории вероятностей и математической с татистики, применяемыми в этих науках понятиями. Показатели безотказности . Вероятностью без отказной работы в пределах заданной наработки называется вероятность того, что в пределах заданной наработки не произойдет отказ. Иногда этот показатель кратко называют вероятностью безотказной работы, что, строг о говоря, лишено смысла. К оценке безотказности технических устройств можно подойти и по-другом у, поставив вопрос: какова в среднем наработка устройства, предшествующа я отказу? Этот показатель безотказности называется средней наработкой до отказа, причем «средняя наработка» понимается, как математическое ож идание наработки до отказа. Рассмотрим следующую ситуацию. Эксплуатируется невосстанавливаемое т ехническое устройство, т.е. такое, которое после первого отказа заменяет ся таким же новым. В этом случае плотность распределения наработки устро йства до первого отказа ( t ) будет определя ться как плотность распределения до отказа вообще f ( t ) (т.е. не обязательно первого), деленная на вероятность безотказно й работы устройства при рассматриваемой наработке. Например, перегорание нити накаливания электрических ламп происходит в результате многих случайных причин и, в частности, при мгновенных повы шениях напряжения в сети, различного рода механических воздействиях и т. п. Указанные явления происходят в случайные моменты времени с определен ной вероятностью (в случае конечного интервала времени) или плотностью в ероятности (в случае бесконечно малого интервала времени). Это суть веро ятность или плотность вероятности того, что отказ произойдет в заданном интервале независимо от того, были ли до этого отказы или нет. Такие вероя тность или плотность вероятности равны произведению условной вероятно сти отказа при условии, что при заданной наработке лампочка работала без отказно (иначе бы она перегорела), и вероятности безотказной работы ламп очки при заданной наработке: (t) P(t) = f(t) или (t) = f(t)/P(t). Аналогичным образом автом обильная шина на каждом километре пробега х, х + х с вероятностью f (х) может получить не устранимые повреждения. Условная вероятность того, что в интервале проб ега х, х + х шина получит неустранимые повреждения при условии безотк азной работы при пробеге х километров равна . Функция ( t ) [ (х) – в зависимости от размерности наработки] хара ктеризует интенсивность отказов невосстанавливаемого технического у стройства в интервале наработки t , t + t . Поэтому условную вероятно сть (в случае дискретной наработки) или условную плотность вероятности ( в случае непрерывной наработки) отказа невосстанавливаемого техническ ого устройства, определенную для рассматриваемой наработки при услови и безотказной работы до момента отказа, называют интенсив ностью отказа . Рассмотрим важный и распространенный случай геометрического распреде ления (в случае дискретной наработки) и экспоненциального распределени я (в случае непрерывной наработки). Известно, что наработка до отказа Х имеет геометрическое распределение, если P(X =k) = q k p , k = 0, 1, 2, … , где р – вероятность отказа в одном испытании; q = ( 1 – р) – вероятность того, что отказ в данном ис пытании не произошел. Испытанием, например, может быть один размен монет ы в автомате, срабатывание реле и т.п. Вероятность того, что отказ произойд ет в одном из испытаний ( j = 1, 2, … , k ) равна . Следовательно, вероятность безотказной работы устройства в k испытаниях равна Р = 1 – 1 + q k + 1 . и интенсивность отказов при геометрическом распреде лении наработки до отказа не зависит от числа испытаний, предшествующих отказу. Вместе с тем, известно, что математическое ожидание и дисперсия э того числа в случае геометрического распределения соответственно равн ы Е(Х) = q / p и D ( X ) = q / p 2 и, стало быть, в рассматриваем ом случае интенсивность отказов является обратной величиной по отноше нию к математическому ожиданию числа испытаний, предшествующих отказу в интервале 0, . Интенсивность отказов можн о рассматривать как меру старения, износа устройства. Отсюда факт нулево й интенсивности отказов имеет простой физический смысл: устройство пра ктически не стареет. В этом случае математическое ожидание числа испыта ний, предшествующих отказу, должно быть бесконечно, а вероятность отказа в одном испытании равна нулю. Поскольку это не так, то нетрудно заметить, что нестареющее устройство может работать в случайным образом меняющи хся условиях, например, при мгновенных вскоках напряжения электрическо го тока, наличии на дорогах острых предметов, способных нанести неисправ имые повреждения автомобильным шинам, наличии очень твердых включений в металле, приводящих к поломке режущего инструмента и т.п. Аналогом геометрического распределения для непрерывных случайных вел ичин является экспоненциальное распределение. Выше мы рассматривали н аработку до отказа Х = 0, 1, 2, … как число испыта ний. Вместо единичного интервала можно рассматривать интервал Х и тогда величин а Х будет принимать значения 0, Х , 2 Х и т.д. Вероятность того, ч то в интервале ( Х, Х + Х ) произойдет отказ обозначим Х и будем рассматривать случаи, при которых в ероятность более одного отказа в интервале Х практически равна нулю. В этом случ ае можно записать или . Полагая Х 0 и заменяя дискретную переменную Х на непрерывную t , получим , откуда следует, что вероятнос ть безотказной работы устройства за время t равна , (*) а вероятность того, что за вре мя t произойдет отказ Плотность этого распределения определяется как и, обращаясь к выражению (*), пол учаем , т.е., в случае экспоненциального распределения времени безотказной рабо ты технического устройства интенсивность его отказов не зависит от вре мени. Математическое ожидание и д исперсия экспоненциального распределения соответственно равны ; , где Т – среднее время безотказной работы устройства. Физический смысл этих завис имостей такой же, как и в случае геометрического распределения с той лиш ь разницей, что дискретная переменная Х заме нена на непрерывную t , единичные интервалы на бесконечно малые, конечное число их – на бесконе чно большое, но при условии, что длина всех интервалов принимает любые зн ачения от 0 до . Отметим , что постоянная интенсивность отказов является частным случаем более о бщего случая, когда интенсивность отказов ( t ) является функцией наработки. Перейдем теперь к восстанавливаемым техническим устройствам. В началь ный момент времени устройство начинает работу и работает до отказа, кото рый происходит в случайный момент времени t . Предполагается, что устройство восстанавливается практически мгновенно, т.е. время на замену детали, узла, агрегата или на устранение пр ичины отказа каким-либо другим способом пренебрежимо мало по сравнению со средней наработкой до отказа. Процесс возникновения отказов устройс тва и его восстановление образует поток отказов, причем число отказов r ( t ) в течение времени t является случайной величиной, подчиняющейся определенному распр еделению вероятностей. Если это распределение известно, то всегда можно определить математическое ожидание числа отказов в течение времени t и математическое ожидание чи сла отказов в интервале времени t 1 , t 2 . Функция характеризует интенсивность потока отказов. Эта функция является частным случаем плотности вероятн ости возникновения отказов восстанавливаемого объекта, определяемого для рассматриваемого момента времени. Ее принято называть параметром п отока отказов. Для ординарных потоков без последствия интенсивность по тока совпадает с параметром потока. В этом случае стандартизованный пок азатель «Параметр потока отказов» может быть выражен . Важным показателем безотказности восстанавливаемых объектов являетс я наработка на отказ, под которой понимается отношение наработки восста навливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в те чение этой наработки. Вообще математическое ожидание числа отказов явл яется функцией наработки объекта (устройства). Это легко понять, если уче сть, что вследствие старения объекта, т.е. потери его полезных свойств с на работкой, отказы следуют более часто. Показатели долговечности . Важным показател ем долговечности является гамма-процентный ресурс , т.е. наработка, в течение которой техническое устройство не дост игает предельного состояния с заданной вероятностью процентов. Этот показатель отражает т ребование к долговечности устройства и означает ресурс, при котором в ср еднем продолжает функционировать процентов технических устройств. Наиболее часто = 90 и тогда говорят: девяностопро центный ресурс, = 95 – де вяностопятипроцентный ресурс. При = 50 гамма-процентный ресурс называется медианным. Статисти чески медианный ресурс определяется как средний член упорядоченной вы борки ресурсов объема при нечетном N или среднее арифметическое двух средних членов упорядоченной выборки при четном N . Гамма-процентный ресурс определяется обработкой результатов испытани й соответствующих технических устройств. Тем самым устанавливается фа ктический гамма-процентный ресурс. Наряду с этим в стандартах, ТУ и други х НТД устанавливаются требования к гамма-процентному ресурсу, которые д олжны быть выполнены разработчиками и изготовителями объекта. Проверк а выполнения указанных требований осуществляется в процессе контрольн ых испытаний. Средним ресурсом называется математическое ожидание ресурса. Следует отметить, что нередко в литературе встречаютс я неправильные толкования относительно среднего ресурса как показател я надежности. Они сводятся к тому, что средний ресурс не может применятьс я как показатель надежности, поскольку примерно половина изделий будет обладать ресурсом меньше среднего. Но средний ресурс следует рассматри вать как параметр распределения ресурса, причем для правильного предст авления о распределении ресурса как случайной величины надо знать вид э того распределения (гамма, Вейбулла, нормальное, логарифмически нормаль ное и др.) и другие его параметры. В частном случае, когда ресурс подчинен э кспоненциальному распределению достаточно знать только один параметр – средний ресурс. Когда известны вид распределения и его параметры, обоснование норм в ста ндартах для приемки изделий по результатам испытаний осуществляется п о соответствующим правилам. В этой связи отметим, что указанные выше нор мы для гамма-процентного ресурса также устанавливаются по аналогичным правилам. Но это уже специальный вопрос, выходящий за пределы рассматрив аемой темы. Назначенным ресурсом называется суммарная наработка объекта, при достижении которой эксплуатация должна быть пре кращена независимо от его состояния. Этот вид ресурса чрезвычайно важен для особо ответственных изделий, выход из строя которых может повлечь тя желые последствия (аварии, катастрофы). В зависимости от возможностей и целесообразности восстановления издел ия с назначенным ресурсом оно может быть направлено в ремонт или списано . В тех случаях, когда для изделия не устанавливается назначенный ресурс, используются следующие понятия: средний ресурс до среднего (капитального) ремонта, т.е. средний ресурс от н ачала эксплуатации объекта до его первого среднего (капитального) ремон та; средний ресурс между средними (капитальными) ремонтами, т.е. средний ресу рс между смежными средними (капитальными) ремонтами объекта; средний ресурс до списания, т.е. средний ресурс объекта до его списания вс ледствие невозможности дальнейшего использования его по назначению. Наряду с понятием «ресурс» существует понятие «срок службы объекта», по д которым вместо наработки подразумевается календарная продолжительн ость существования объекта, предшествующая наступлению предельного со стояния. С этим понятием связаны производные понятия: гамма-процентный с рок службы, средний срок службы до среднего (капитального) ремонта и т.д. п о аналогии с тем, как это было указано для ресурса. Показатели ремонтопригодности . Ремонтоприг одность принято оценивать двумя единичными показателями: вероятность восстановления в заданное время, т.е. вероятность того, что время восстан овления работоспособности объекта не превысит заданного, и среднее вре мя восстановления, т.е. математическое ожидание времени восстановления работоспособности. Нетрудно заметить, что из двух объектов будет более пригоден к ремонту т от, который будет обладать большей вероятностью восстановления за зада нное время или тот, у которого меньшее вреднее время восстановления. Показатели сохраняемости . Физическое разли чие между долговечностью и сохраняемостью заключается в причинах, обус ловливающих переход к предельному состоянию. Долговечность характериз ует способность изделия сохранять полезные свойства в процессе его фун кционирования. Действующие при этом механические, электрические тепло вые и другие нагрузки по мере наработки приводят к накоплению ущерба в и зделии, завершающегося его отказом. В отличие от этого сохраняемость хар актеризует способность продукции сохранять полезные свойства во време ни вне зависимости от того функционирует продукция или не функционируе т. Потеря полезных свойств при этом происходит вследствие физических, хи мических, биологических процессов, протекающих в продукции и окружающе й среде. Так, коррозия металлов является следствием воздействия окружаю щей среды и в частности кислорода на металл, продукты питания портятся в следствие происходящих в них биологических процессов и т.д. Что же касается формального описания потери полезных свойств продукци и, то оно обладает общностью для долговечности и сохраняемости. Поэтому последняя характеризуется гамма-процентным сроком сохраняемости и сре дним сроком сохраняемости, смысл которых аналогичен соответствующим п оказателям долговечности. Усталость металлов Усталость металлов оценивается количеством циклов, которое при опреде ленной нагрузке выдерживает испытываемое изделие. Заметим, что, как бы с трого не была указана нагрузка на изделие, точно нельзя указать число ци клов, при котором оно сломается. Это число случайное и распределено с опр еделенными из опыта математическим ожиданием и дисперсией. Экспериментальное изучение надежности металлов позволило сделать сле дующие основополагающие выводы. 1. Зависимость вероятности выживания испытываемого образца металла l s ( N ) от числа циклов N при заданной нагрузке S обладает двумя важными свойс твами: для данной нагрузки S вероятность l s ( N ) монотонно убыв ает по мере возрастания N ; для данного числа циклов N вероятность l s ( N ) монотонно возрастает по мере убыван ия S , что следует из физического смысла. 2. Зависимости l s ’ ( N ) и l s ” ( N ) при S ’ S ” нигде не пересекаются. Если в процессе обработки ре зультатов испытаний имеют место пересечения, то их следует приписать ош ибкам наблюдений или отсутствию однородности испытуемых образцов. 3. При нагрузке S = 0 образцы не разрушают ся, поэтому существует такая нагрузка S 0, при которой разрушение образцов начинается, когда чис ло циклов превышает определенную величину. Максимальное число циклов, к оторое при заданной нагрузке образцы выдерживают без поломок с вероятн остью единица, называют минимальным сроком службы при заданной нагрузк е. В терминологии надежности правильнее было бы это понятие определить т ермином ресурс при заданной нагрузке. Наряду с этим понятием существует понятие «истинный предел усталости» (в некоторых источниках – истинны й предел выносливости), под которым понимают наибольшую нагрузку, котору ю наверняка выдержит образец при бесконечно большом числе циклов. Для ис тинного предела усталости l s ( N ) = 1. Оцененны й минимальный срок службы можно проверить экспериментально, задав числ о циклов, которое по этой оценке обязаны выдержать все до единого испыту емые образцы. Оценку же истинного предела усталости опытом проверить не льзя, так как испытания не могут бесконечно продолжаться. Поэтому обычно ограничиваются достаточно большим числом циклов, например, 10 7 и предел усталости определяют как наибольшую нагру зку, которую наверняка выдерживает образец в течение 10 7 циклов. Любая теория должна проверяться экспериментом, но п ока вопрос о поведении образцов при числе циклов значительно больших 10 7 остается малоизученным экспериментально. Так или иначе, оценка по 10 7 циклам применяется в качестве оценки предела усталости, соответствующего на самом деле нео граниченному числу циклов. Вместо предела усталости некоторые авторы вводят понятие «медианная у сталостная нагрузка», под которой понимают нагрузку, которую выдержива ют после 10 7 циклов половина испытуемых образ цов. Такой подход интерпретирует нагрузку как случайную величину и поэт ому отличается от подхода, связанного с применение предела усталости. Оц енка предела усталости очень чувствительна к исходным вероятностным п редположениям, в то время как оценка медианы почти не зависит от вида рас пределения. С помощью медианной усталостной нагрузки удобно сравниват ь между собой металлы, сплавы, режимы закалки и методы испытаний. Однако м едиана не годится для выводов, касающихся техники безопасности и оценки надежности машин. Для решения этих вопросов требуется знать вероятност ь выживания, которая является функцией усталостной нагрузки. Эту вероят ность удобно оценивать по отношению числа образцов, выдержавших заданн ую нагрузку, к общему числу испытывавшихся образцов. Исследования показ али, что результаты испытаний хорошо согласуются с асимптотическим рас пределением наименьших значений, часто называемых распределением Вейб улла.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
То, что в мире называют кризисом, в России называют — стабильностью.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru