КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
Преподаватель по дисциплине ОТНиД: Конспект лекций ст. преподаватель Мелешин М.А. выполнил
студент группы: СМ-55
Курбанов А.К.
«05.02.2022год»
дата
Астрахань 2022
Лекция1.Общиеположения.
Появлениетехникииееширокоеприменениевпроизводственныхпроцессах сделало актуальным вопрос о ее эффективности. Эффективностьиспользования машин связана с их способностью непрерывно и качественновыполнятьвозложенныенанихфункции.Однакоиз-заполомокилинеисправностей снижается качество работы машин, возникают вынужденныепростои в их работе, возникает потребность в ремонтах для восстановленияработоспособностиитребуемыхтехническиххарактеристикмашин.
Перечисленныеобстоятельствапривеликпоявлениюпонятиянадежностимашинидругихтехническихсредств.Понятиенадежностисвязано со способностью технического средства выполнять возложенные нанего функции в течение требуемого времени и с требуемым качеством. Спервыхшаговразвитиятехникистоялазадачасделатьтехническоеустройствотаким,чтобыоноработалонадежно.Сразвитиемиусложнениемтехники усложнялась и развиваласьпроблема ее надежности.Для решенияее потребоваласьразработканаучных основнового научногонаправления- науки о надежности.
Надежность характеризует качество технического средства.Качество -совокупность свойств, определяющих пригодность изделия к использованиюпоназначениюиегопотребительскиесвойства.
Надежность - комплексноесвойство техническогообъекта, котороесостоитв его способностивыполнятьзаданные функции, сохраняя своиосновныехарактеристикивустановленныхпределах.Надежностьохватываетбезотказность,долговечность,ремонтопригодностьисохранность.
Изучениенадежностикаккачественногопоказателя,характеризующеготехническое устройство, привело к появлению науки "Надежность". Предметисследованиянауки-изучениепричин,вызывающихотказыобъектов,определениезакономерностей,которымониподчиняются,разработкаспособовколичественногоизмерениянадежности,методоврасчетаииспытаний,разработкапутейисредств повышениянадежности.
Различаютобщуютеориюнадежностииприкладныетеориинадежности. Общаятеориянадежностиимееттри составляющие:
1. Математическая теориянадежности. Определяетматематическиезакономерности, которымподчиняютсяотказы и методы количественногоизмерениянадежности,атакжеинженерныерасчетыпоказателейнадежности.
2. Статистическаятеориянадежности.Обработкастатистическойинформации онадежности.Статистическиехарактеристики надежностиизакономерностиотказов.
3. Физическая теориянадежности. Исследование физико-химическихпроцессов, физическихпричин отказов, влияния старенияипрочностиматериаловнанадежность.
Прикладныетеориинадежностиразрабатываютсявконкретнойобластитехникиприменительнокобъектамэтойобласти.Например,
существуеттеориянадежностисистемуправления,теориянадежностиэлектронныхустройств, теориянадежностимашинидр.
Надежностьсвязанасэффективностью(например,сэкономическойэффективностью) техники. Недостаточная надежность технического средстваимеет следствием:
• снижениепроизводительностииз-запростоеввследствиеполомок,
• снижениекачестварезультатовиспользованиятехническогосредстваиз-заухудшенияеготехническиххарактеристиквследствиенеисправностей,
• затратынаремонтытехническогосредства,
• потеря регулярности получения результата (например, снижениерегулярностиперевозок длятранспортныхсредств),
• снижениеуровнябезопасностииспользованиятехническогосредства.
Снадежностьюнепосредственносвязанадиагностика. Диагностика -
учениеометодахипринципахраспознаванияболезнейипостановкидиагноза. Техническая диагностика -рассматриваетвопросы, связанные соценкойдействительногосостояниятехническихсистем.Задачейдиагностикиявляетсявыявлениеипредотвращениевозникающихотказовтехническихсредствсцельюповышенияихобщейнадежности.
Процесс технической диагностикипредусматриваетналичие объектадиагностики,средствдиагностикиичеловека-оператора.Впроцесседиагностикивыполняютсяизмерительные,контрольныеилогическиеоперации. Эти операции выполняются оператором с использованием средствдиагностики с целью определения действительного состояния техническогосредства.Результатыоценкииспользуютсядляпринятиярешенияодальнейшемиспользованиитехническогосредства.
Основныетерминыиопределения
1.1. Надежностьиеестороны
Надежность является комплексным свойством, которое в зависимостиотназначенияобъектаиусловийегоэксплуатацииможетвключать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость вотдельности или определенное сочетание этих свойств, как для объекта, так иего частей.
Теориянадежностиисследуетразличныефакторы,влияющиенауровеньнадежности,методыобеспеченияиоценкинадежности,атакжезакономерности изменения ее количественных характеристик. Надежностьявляетсячастьюболееобщегосвойстваизделия-качества.Техническиехарактеристикиобъектадаютсядлянекоторогомоментавремени-”точечные”характеристики.Надежностьхарактеризуетзависимостьточечныххарактеристикотвременииспользованияобъекта.
Термины и определения установлены стандартами ГОСТ 27.002, 27.003идругими.Стандартыпредусматриваютиспользованиеследующихосновныхпонятийиопределений:
Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленныхпределахзначениявсехпараметров,характеризующихспособностьвыполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения,техническогообслуживания,ремонта,храненияитранспортирования.
Свойство надежности может быть приписано различным компонентамобъекта. При исследовании надежности часто ставится задача определитьпричины, приводящие к формированию той или другой стороны надежностидля определения путей повышениянадежности. Это приводит к делениюнадежности наразныевиды:
Физическаянадежность -обуславливаетсяфизическимиихимическимисвойствами,условиямиработы,нагружениемит.д.
Схемнаянадежность -обуславливаетсяуровнемфизическойнадежностиотдельныхэлементовисхемойихвзаимосвязи.Схемнаянадежностьможет бытьповышеназасчет резервирования.
Аппаратнаянадежность -обуславливаетсясостояниемаппаратуры.
Программная надежность - обуславливается состоянием и качествомпрограммногообеспечения.
Функциональнаянадежность -надежностьвыполненияотдельныхфункций,возлагаемых наобъект.
Надежность является комплексным свойством и включает в себя такиесвойства, как:
Безотказность -свойствообъектанепрерывносохранятьработоспособноесостояниевтечениенекотороговремениилинекоторойнаработки.
Наработка - временное понятие характеризующее продолжительностьилиобъемработыобъекта(вчасах,циклах,километрахпробегаидр.).
Долговечность -свойствообъектасохранятьработоспособноесостояниедонаступленияпредельногосостоянияприустановленнойсистеметехнического обслуживанияиремонта.
Ремонтопригодность -свойствообъекта,заключающеесявегоприспособленностикподдержаниюивосстановлениюработоспособногосостоянияпутемпроведениятехническогообслуживанияиремонта.
Невосстанавливаемоеизделие -изделие,котороенеможетбытьвосстановлено потребителемиподлежит замене.
Восстанавливаемоеизделие -изделие,котороеможетбытьвосстановлено потребителем.
Ремонтируемыйобъект -объект,ремонткотороговозможенипредусмотрен нормативно-технической, ремонтной и (или) конструкторской(проектной)документацией.
Неремонтируемый объект - объект, ремонт которого невозможен илинепредусмотреннормативно-технической,ремонтнойи(или)конструкторской(проектной)документацией.
Сохраняемость -свойствообъектасохранятьвзаданныхпределахзначенияпараметров,характеризующихспособностиобъектавыполнятьтребуемыефункции,втечениехраненияи(или)транспортирования.
В каждом конкретном случае оценки или задания надежности изделияследуетпользоватьсятемисторонамиивидаминадежности,которыенеобходимы для характеристик надежности объекта с учетом его целевогоназначения.
Вприкладнойтеориинадежностивпонятиенадежностимогутвключаться дополнительные свойства. Так для характеристики надежностиобъектов, являющихся потенциальным источником опасности, используютсясвойства безопасностииживучести.
Безопасность –свойствовслучаенарушенияработоспособногосостояния не создавать угрозу для жизни и здоровья людей, а также дляокружающейсреды.
Живучесть -свойствообъектасохранятьработоспособность(полностьюиличастично)вусловияхнеблагоприятныхвоздействий,непредусмотренныхнормальнымиусловиямиэксплуатации.
1.2. Состоянияобъекта
Исправноесостояние -состояниеобъекта,прикоторомонсоответствуетвсемтребованиямнормативно-техническойи(или)конструкторской(проектной)документации.
Неисправноесостояние -состояниеобъекта,прикоторомоннеудовлетворяетхотябыодномуизтребованийнормативно-техническойи(или)конструкторской (проектной)документации.
Работоспособное состояние - состояние объекта, при котором значениявсехпараметров,характеризующихспособностьвыполнятьзаданныефункции, соответствуют нормативно-технической и (или) конструкторской(проектной)документации.
Неработоспособноесостояние -состояниеобъекта,прикоторомзначениехотябыодногопараметрахарактеризующегоегоспособностьвыполнять заданные функции, не соответствует нормативно-технической и(или)конструкторской (проектной)документации.
Предельноесостояние -состояниеобъекта,прикоторомегодальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно,либовосстановлениеегоработоспособногосостоянияневозможноилинецелесообразно.
Неисправноеизделиеможетбытьработоспособным,однаконеработоспособное изделие всегда неисправно.
1.3. Отказы
Восновепонятиянадежностиобъекталежитпонятиеегоотказа.
Отказ - это событие, заключающееся в нарушении работоспособногосостоянияобъекта.Похарактерувозникновенияотказысвязанылибосполомкой отдельных элементов при функционировании, либо с изменениемпараметров до недоступных пределов.
Дляразличенияотказовихклассифицируют.Различаютклассификацию отказов математическую (вероятностную) и классификациюинженерную(физическую).
Попричинамотказовможноразделитьнаслучайныеисистематические.Случайныеотказымогутбытьвызваныперегрузками,дефектами материалов и изготовления, ошибками персонала, сбоями. Чащевсегопроявляютсявнеблагоприятныхусловияхэксплуатации.
Систематическиеотказывозникаютпопричинам,вызывающимпостепенноенакоплениеповреждений(время,температура,облучение).Выражаютсяввидеизноса,старения,коррозии,залипания,утечкиит.д.
Отказывнезапные-поломки.Отказыпостепенные-износ,старение.Попричинамвозникновенияотказы:конструкционные,
технологические, эксплутационные. Отказы нельзя смешивать с дефектами.Дефектомназываетсякаждоеотдельноенесоответствиеобъектатребованиям,установленнымнормативнойдокументацией.Этоттерминприменяемковсемвидампромышленнойинепромышленнойпродукции.
Полный отказ ведет к полной потере работоспособности. Частичныйотказ ведеткчастичнойпотереработоспособности.Математическаяклассификацияотказов:
Постепенные отказы развиваются во времени и связаны со старением,износом, усталостной прочностью и другими факторами изменения свойствматериала.
Внезапныеотказы -навероятностьихпоявленияневлияетвремяпредыдущейработы.
Совместныеотказы -отказыэлементовобъекта,могущиеодновременнопоявиться вколичестведвух иболее.
Несовместныеотказы -отказы,изкоторыхникакиедванемогутпоявитьсявместе.
Независимые отказы - вероятности их появления не зависят друг отдруга.
Зависимыеотказы - вероятностьпоявленияодногоотказасвязанасвероятностьюпоявлениядругого.
Инженернаяклассификацияотказов:
1. Повыявлению
- довыполненияфункций,
- вовремявыполненияфункций.
2. Попоследствиям
- безпоследствий,
- приводиткневыполнениюфункций,
- приводиткпроисшествиям.
3. Попричинам
- конструктивно-производственныеошибки,
- ошибкиоперативногоперсонала,
- внешниеилислучайныепричины.
4. Поспособуустранения
- восстановлениеработоспособностинаместеэксплуатации,
- частичныйремонтвремонтныхслужбах,
- капитальныйремонт,
- списаниеобъекта.
Кроме понятия отказ в прикладной теории надежности и на практикемогутиспользоватьсядругиепонятия,связанныеснарушениемработоспособностиобъекта:
Поломка -повреждениеобъекта,котороеможетбытьустраненосиламиэкипажаилиремонтныхслужб,не влекущеегибелилюдей.
Происшествие - событие, связанное с нарушением функционированияобъектавследствиеего разрушенияилиповреждения.
Авария - полное разрушение объекта или его такое повреждение, чтовосстановлениелибоневозможно,либонецелесообразно,ноневлекущеегибелилюдей.
Катастрофа -полноеиличастичноеразрушениеобъекта,влекущеегибельхотябыодногочеловека(еслисмертьлюдейврезультатепроисшествия наступает втечение10суток посленего).
1.4. Эффективность
Эффективностьобъекта -свойствообъектавыдаватьнекоторыйполезныйрезультат(эффект)прииспользованииегопоназначению.