Понятие о долговечности и сохраняемости машин.
Оборудование может быть ремонтируемым (восстанавливаемым) и перемонтируемым (невосстанавливаемым). Ремонтируемым считают оборудование, работоспособность которого в случае отказа можно восстановить в данных условиях эксплуатации подручными средствами; перемонтируемым - оборудование, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит или не поддается восстановлению в данных условиях эксплуатации. Такое оборудование может иметь только один отказ, так как после первого же отказа оно подлежит замене. В случае неремонтируемого оборудования при наступлении первого его отказа нарушается безотказность и исчерпывается долговечность.Для определения технически и экономически целесообразных сроков долговечности оборудования его исследуют во время эксплуатации, т. е. определяют степень использования оборудования; выявляют детали, лимитирующие долговечность; изучают влияние долговечности деталей на долговечность оборудования в целом; определяют влияние режимов эксплуатации на долговечность; устанавливают причины разрушения деталей и узлов.Применяя статистическую обработку данной информации, можно установить функциональную зависимость вероятности разрушения от продолжительности и режимов эксплуатации. Так, можно теоретически определить, что вероятная продолжительность работы оборудования при заданном режиме будет равна, допустим, 7,2; 10,5 и 15 тыс. ч при вероятности разрушения соответственно 90, 80 и 60% или установить вероятное число остающегося в эксплуатации оборудования (процент «выживания») после определенных периодов работы. При этом должны быть еще учтены вид и объем разрушений, т. е. должно быть установлено с известной степенью достоверности, подвергаются ли разрушению наиболее важные или второстепенные детали и узлы; сохраняется ли ремонтоспособность оборудования; каковы вероятный объем и стоимость ремонтов.
Долговечность можно также определить как вероятную продолжительность работы оборудования на заданном режиме, при котором возможный выход оборудования из строя не превышает условного предела. Долговечность машин закладывается при их проектировании и конструировании, обеспечивается в процессе производства и поддерживается в процессе эксплуатации. Таким образом, на долговечность влияют конструкционные, технологические и эксплуатационные факторы, которые по степени своего воздействия позволяют классифицировать долговечность на три вида: требуемую, достигнутую и действительную.
Требуемая долговечность задается техническим заданием на проектирование и определяется достигнутым уровнем развития техники в данной отрасли.Достигнутая долговечность обуславливается совершенством конструкторских расчетов и технологических процессов изготовления.Действительная долговечность характеризует фактическую сторону использования машины потребителем.
В большинстве случаев требуемая долговечность больше достигнутой, а последняя больше действительной. В то же время не редки случаи, когда действительная долговечность машин превышает достигнутую. Например, при норме пробега до капитального ремонта (КР), равной 120 тыс. км, некоторые водители при умелой эксплуатации автомобиля достигли пробега без капитального ремонта 400 тыс. км и более.
Действительная долговечность подразделяется на физическую, моральную и технико-экономическую.
Физическая долговечность определяется физическим износом детали, узла, машины до их предельного состояния. Для агрегатов определяющим является физический износ базовых деталей (у двигателя - блок цилиндров, у коробки передач - картер и др.).
Моральная долговечность характеризует срок службы, за пределами которого использование данной машины становится экономически нецелесообразным ввиду появления более производительных новых машин.
Технико-экономическая долговечность определяет срок службы, за пределами которого проведение ремонтов данной машины становится экономически нецелесообразным.
Большое значение имеет повышение долговечности оборудования в результате восстановительных ремонтов. Однако экономически это не всегда целесообразно, так как иногда расходы на восстановительные ремонты превышают первоначальную стоимость оборудования. В начальный период эксплуатации ремонтные расходы обычно невелики. Затем они значительно возрастают в связи с ремонтами и достигают стоимости, соизмеримой со стоимостью оборудования, когда оно подлежит капитальному ремонту. Поэтому перед сдачей оборудования в капитальный ремонт следует установить целесообразность его дальнейшей эксплуатации.
Экономически нецелесообразным пределом эксплуатации оборудования считают такой, когда предстоящие расходы на капитальный ремонт приближаются к стоимости нового оборудования.
Низкая надежность оборудования, как правило, приводит к увеличению эксплуатационных расходов и времени простоя. Кроме того, при недостаточной надежности внезапные отказы сборочных единиц и деталей из-за нарушений установленной технологии могут привести к тяжелым авариям, затраты на ликвидацию которых весьма велики.
Однако повышение надежности связано с усложнением оборудования и повышением его стоимости, поэтому необходимо установить некоторую оптимальную надежность, исходя из критерия минимальной стоимости проектирования, изготовления и эксплуатации оборудования. Проектирование и изготовление высоконадежного оборудования требует дополнительных средств. Однако с увеличением надежности уменьшается число отказов, время вынужденного простоя, необходимое количество запасных частей, что позволяет снизить эксплуатационные расходы. Таким образом, с увеличением надежности оборудования растет стоимость проектирования и изготовления, но уменьшается стоимость эксплуатации. При этом существует некоторая (оптимальная) надежность, при которой суммарная стоимость проектирования, изготовления и эксплуатации минимальна. Такой оптимальный уровень надежности называется нормой надежности.
Требования повышения безотказной работы оборудования, связанные с обеспечением установленной оптимальной надежности, настолько высоки, что удовлетворить этим требованиям, не прибегая к специальным мерам по повышению его надежности, часто не представляется возможным.
Надежность оборудования закладывается при проектировании, реализуется при изготовлении, монтаже и наладке и расходуется при эксплуатации.
Все методы обеспечения надежности оборудования принципиально могут быть сведены к следующим основным: - резервированию;
- уменьшению интенсивности отказов элементов системы;
- сокращению времени непрерывной работы;
- уменьшению времени восстановления;
- выбору рациональной периодичности и объема контроля системы.
Реализация указанных методов осуществляется при проектировании, изготовлении и в процессе эксплуатации оборудования. От работы проектировщика в первую очередь зависит как будет работать оборудование.
в тех или иных условиях эксплуатации. Из этого вовсе не следует, что процесс эксплуатации не влияет на надежность объекта. При эксплуатации обслуживающий персонал может существенным образом изменить надежность систем.
Значительная доля отказов оборудования обусловлена производственно-технологическими причинами. Анализ статистических данных позволяет сделать вывод о том, что производственными причинами снижения надежности оборудования являются: несоответствующее качество полуфабрикатов, комплектующих элементов и агрегатов; нарушения технологии изготовления и сборки, отсутствие стабильности технологических процессов из- за отклонения параметров и недостаточной надежности оборудования; недостатки системы контроля качества на всех этапах производства оборудования, его монтажа и наладки.
Методы обеспечения надежности оборудования, применяемые в эксплуатации, могут быть разбиты на две группы. В первую группу входят все Методы, которые используются на этапах проектирования и производства оборудования. На основе изучения опыта эксплуатации инженер-эксплуатационник имеет возможность разработать ряд рекомендаций для конструкторов, направленных на обеспечение требуемого качества оборудования (изменение схемы, замена элементов, изменение конструкции, материалов и т.п.). Эти рекомендации согласовываются с конструкторами и вводятся специальными указаниями (доработками). Однако нельзя считать, что при эксплуатации устраняются только конструкционные и производственные ошибки, хотя доля таких ошибок еще велика.
Вторая группа мероприятий, обеспечивающих надежность при эксплуатации, относится к воздействию на оборудование обслуживающего персонала. К этим мероприятиям относятся:
- повышение квалификации обслуживающего персонала;
- применение инструментальных методов контроля технического состояния;
- разработка и внедрение способа прогнозирования отказов;
- своевременное и тщательное проведение ТО и Р в полном объеме;
- соблюдение правил хранения и эксплуатационной обкатки;
- соблюдение режимов работы;
- соблюдение рекомендаций заводов-изготовителей по применению топлива, масла и смазочных материалов.
Основные принципы поддержания уровня надежности, которые заложены при проектировании, производстве, монтаже и наладке оборудования, реализуются в программе ТО и Р.
Управление надежностью - это целенаправленная деятельность по обоснованию, планированию, обеспечению, поддержанию и повышению характеристик безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости объектов.
Целью управления надежностью является обеспечение заданного уровня безопасности и экономической эффективности оборудования.