Определение критериев предельного состояния, основано на простейшем инженерном анализе отказов и конструктивных соображений и на сложных технико–экономических разработках, ставящих задачу оптимизации некоторой функции цели.
Эти критерии представляют собой перечень отказов, наступление которых свидетельствует об исчерпывании ресурсов той или иной сборочной единицы. Такое содержание критерия вызвано необходимостью обеспечения его практической применяемости. Существуют два обстоятельства, по которым эти критерии требуется представить в более обобщенном виде:
критерии предельного состояния – это не что иное, как критерии необходимости отправки сборочной единицы в капитальный ремонт. Поскольку плановым органам для определения объемов ремонтов, выпуска запасных частей и решения других вопросов необходим некоторый общий норматив, возникает задача определения общего критерия для данного наименования сборочной единицы. Для агрегатов трактора таким критерием служит наработка, при которой отправка в капитальный ремонт обеспечивает минимум хозяйственных затрат за весь срок службы;
при определении критерия предельного состояния для конкретного агрегата необходимо знание функции накопленных затрат с начала эксплуатации. В свою очередь, такая функция по–новому трактует понятие предельного состояния. Так, например, если у некоторого агрегата происходит ряд любых отказов, но ни одного ресурсного (в традиционном понимании), то сумма затрат на устранение этих отказов и убытков от простоя трактора может быть настолько велика, что экономически было бы целесообразнее констатировать наступление предельного состояния и провестикапитальный ремонт. Более кратко можно отметить, что здесь проявляется, казалось бы, очевидный факт – несколько любых отказов по своим последствиям равноценны ресурсному, т. е. могут свидетельствовать о наступлении предельного состояния.
|
|
Однако получение функции накопленных затрат в реальной эксплуатации – практически неосуществимая задача, так как отсутствует надлежащий учет затрат и убытков. Такая функция может быть получена только при совокупном анализе результатов наблюдений в нормальной и реальной эксплуатации. Эта функция предназначена для оценки ресурса агрегата по результатам испытаний или наблюдений.
Таким образом, критерии предельного состояния предназначены для оценки ресурса конкретной сборочной единицы по результатам испытаний или наблюдений, а также для оценки состояния конкретной сборочной единицы.
Смысл зависимости критерия предельного состояния для планирования – до каких пор, т. е. до какой наработки следует эксплуатировать без капитального ремонта агрегат, чтобы суммарные издержки за срок службы машины были минимальными. Расчеты по модели показали, что если предел Ф накопленных затрат установить небольшим, то издержки за срокслужбы велики. Далее с увеличением предела Ф издержки за срок службы падают, но после некоторого значения возрастают. Таким образом, существует предел Фmin, при котором квалификация состояния агрегата как предельного обеспечивает минимум издержек за срок службы машины.
Рис. 1.6. Зависимость издержек за срок службы от уровня накопленных предельных издержек
|
|
На рисунке 1.6. показаны накопленные издержки в зависимости от наработки. Стрелкой показана наработка Топт , соответствующая минимуму издержек на поддержание работоспособности агрегата. Это значение Топт, является обобщенным для агрегата критерием предельного состояния, пригодным для решения плановых и других укрупненных задач.
Рассмотрим содержание критерия для оценки ресурса агрегата по результатам испытаний. Все агрегаты, для которых получены результаты (см. рис. 1.6. и 1.7), были разделены на ряд выборок, отличающихся надежностью. Далее для каждой выборки были выполнены расчеты, аналогичные описанным. Совокупность точек, аналогичных точке Топт (см. рис. 1.6), хорошо описывается линией 1 (рис. 1.8), которая и представляет собой искомый критерий для оценки ресурса агрегата в результате испытаний. До наработки 2000 мото–часов кривые 1 и 2 показаны пунктиром, так как здесь предельное состояние практически не наступает.
Рис. 1.7. К определению наработки на предельное состояние
Порядок использования критерия следующий. По результатам испытаний машины строят график функции накопленныхиздержек на устранение отказов агрегата. Наработка, при которой этот график пересечет линию1, представляет собой оценку ресурса до первого капитального ремонта конкретного агрегата.
Рис. 1.8. Критерии предельного состояния агрегата по данным