Надежность в машиностроении.

Свойства качества функционирования изделий

Взаимозаменяемость

.Взаимозаменяемость имеет огромное народ­нохозяйственное значение и обеспечивается единством научно-техни­ческих, экономических и организационных мероприятий. Она является одной из важнейших предпосылок организации серийного и массового производства, способствует широкому кооперированию производств, основанных на изготовлении многочисленных комплектующих эле­ментов изделий машиностроения на различных специализированных предприятиях. Взаимозаменяемость позволяет не только лучше орга­низовать производство изделий, но и сократить сроки и повысить ка­чество их ремонта в процессе эксплуатации. Обеспечение взаимозаме­няемости в заводском изготовлении дешевле, чем при монтаже вне за­вода; в эксплуатации бывает дешевле заменить, чем ремонтировать.Взаимозаменяемость — одно из средств достижения окончатель­ного результата в повышении качества изделий. Она предполагает при большей стоимости изготовления деталей достичь наименьшей стоимости сборки и монтажа, снижая общие затраты на производство изделий.

Взаимозаменяемост ь — это свойство элемента (детали, сборочной единицы), обеспечивающее возможность его применения вместо другого с одинаковыми параметрами без дополнительной об­работки с сохранением заданного качества изделия, в состав которого оно входит.

Взаимозаменяемость является основным свойством сово­купности изделий, определяющим качество продукции, и характери­зуется интенсивностью, наличием отношений между элементами из­делий с учетом общности и специфичности, внешним и внутренним проявлениями.

Полная взаимозаменяемость достигается системой аддитивных допуск ков с их арифметическим сложением, неполная — допущением перекрывающихся допусков с применением компенсаторов, теоретико-вероятностного расчета, группового подбора, пригонки.

Членение изделия на элементы по ступеням иерархической структуры изделия обнаружило внутреннее и внешнее проявление свойства и привело к делению взаимозаменяемости на внутреннюю и внешнюю.

Точность

Свойством основной функции изде­лий (функционирование), достижение и обеспечение которой вызывает наибольшие трудности и затраты в процессе производства, является точность.

Точность - свойство, характеризуемое сте­пенью соответствия реальных объектов их идеальным прототипам.

Ко­личественным критерием точности служит погрешность ∆ - для оценки отклонений геометрических параметров, а дефект — для оценки качества основного материала и сварного шва по физическим параметрам (ГОСТ 15467—79). Погрешности или дефекты бывают двух видов разрешенные (регламентируются допуском) и неразрешенные. Величину G, обратную погрешности ∆, называют мерой точности. Чем больше значение меры G, тем выше точность.

Точность — понятие сложное и включает три ее разновидности-конструкторскую, технологическую и эксплуатационную.

Конструкторскую точность рассматривают в период проектных работ. Технологическую точность рассматривают в производстве изделий. Применяют три вида воздействия на технологическую точность: устра­нение, компенсацию и учет.

Эксплуатационная точность зависит от времени вследствие износа: механического, коррозионного, эрозионного.

Надежность в машиностроении.

Развитие техники по важнейшим направлениям ограничивается требованиями надежности. Современные технические средства состоят из множеств взаимодействующих изделий и их составных частей. Отказ в работе хотя бы одного ответственного элемента сложной системы без резервирования может привести к нарушению работы всей системы, к браку изделий, простою оборудования, иногда к аварии, связанной с опасностью для человече­ской жизни. Повышение надежности изделий является одной из важ­нейших народнохозяйственных задач, это огромный резерв повышения эффективности использования продукции и производительности обще­ственного труда. При недостаточной надежности изделий машины из­готовляют в большем, чем нужно, количестве, что ведет к перерасходу металла, излишкам производственных мощностей, завышению расхо­дов на ремонт и эксплуатацию. Надежность в проблеме качества имеет свою собственную меру характеристики изделия. Надежность является одним из аспектов качества, отражает свойства изделия сохранять тре­буемые качественные показатели в течение всего периода эксплуата­ции, представляет качество во времени.

Надежность — это вероятность того, что изделие будет выполнять свои функции в соответствии с за­данными требованиями в намеченный период времени при определен­ных условиях.

Период времени, в течение которого изделие функцио­нирует удовлетворительно, представляет основной интерес при изме­нении надежности, поскольку это мера надежности изделия. При про­ведении испытаний для определения срока службы обычно измеряется время до отказа каждой единицы выборки, и на основе этого выводит­ся средний срок службы совокупности, из которой взята выборка. На этом основании делаются попытки вывести вероятность отказа до на­ступления среднего времени наработки до отказа.

Параметры надежности.

Когда детали или системы, постро­енные из деталей, находятся в работе, могут наблюдаться три типа отказов: ранний, случайный и отказ, связанный с износом. Первый тип отказов имеет меньшее значение при расчетах надежности. Если определена и исправлена причина раннего отказа и принята правильная политика в области ремонта, этот вид отказов не должен встречаться при дальнейшей работе оборудования. Таким образом, надежность доработанного оборудования характеризуется вероятностью случайного отказа и отказа, связанного с износом. Случайные отказы имеют экспоненциальное распределение с постоянным отказом и частотой замены. Отказы, связанные с износом, имеют нормальное распределение (или логарифмическое нормальное распределение) с резким увеличением нормы отказов в период износа и стабильной нормой замены после перио­да стабильной работы.

Частота случайного отказа и отказа, связанного с износом, вместе определяют надежность оборудования. Когда требуется высокоточное измерение надежности, необходимо провести лабораторное испытание деталей при нагрузках, идентичных тем, при которых они будут работать.

Роль обеспечения качества в управлении надежностью продукции зависит от вида продукции и ор­ганизации производства. Надежность является свойством качества, действующим во времени, так как другие свойства качества характе­ризуют его в специфической временной ситуации во время производ­ства и в функционировании. В такой связи управление надежностью естественно становится составным звеном системы управления каче­ством. Изделие не будет иметь надежность большую, чем заложена конструктором, отклонения могут быть только по чистой случайно­сти. Конструктор несет главную ответственность за надежность изде­лия, отсюда следует, что обеспечение надежности является частью конструирования.

Необходимым условием повышения надежности является инфор­мативность, получаемая от потребителя, и профессионализм персона­ла, занятого обеспечением надежности на всех стадиях жизненного цикла.

Надежность обусловливает точность и взаимозаменяемость.