ТЕМА 2.1 ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Лекции 1. Основы теории надежности и износы машин и аппаратов
Основной задачей промышленности является увеличение производства и повышение качества, надежности и долговечности продукции.
Качество продукции все больше становится одной из центральных проблем. Экономическая сущность этой проблемы заключается в том, что повышение качества изделий предопределяет лучшее использование производственных мощностей, экономию сырья, материалов, топлива и энергии и в конечном итоге - повышение производительности труда.
Повышение качества продукции - одна из главных задач плановых органов, хозяйственных организаций и предприятий. Для ее решения необходимо прежде всего повысить роль государственных стандартов. Понятия «стандарт» и «качество» сливаются сейчас воедино. Это - объективное следствие усложнения техники и технологии, коренного изменения материальной основы производства, необходимости резко повысить надежность каждого элемента современной машины или прибора.
Наша страна располагает всем необходимым, чтобы выпускать изделия только высокого качества: богатейшими природными ресурсами, развитой материально-технической базой, у нас имеются квалифицированные специалисты и выдающиеся ученые. На промышленных предприятиях проводится проверка уровня качества важнейших изделий и намечены сроки их улучшения, внедрения новых технологических процессов и материалов. Это позволит повысить качество продукции до уровня лучших образцов, предлагаемых на мировом рынке. Значительное количество изделий уже теперь выпускается с увеличенными гарантийными сроками. Государственные стандарты приводятся в соответствие с требованиями технического прогресса и повысить их роль в улучшении качества продукции.
|
|
Сложность и многообразие современной экономики, разветвленная взаимосвязь между отраслями производства, а также плановая структура ведения народного хозяйства - объективные факторы, заставляющие непрерывно совершенствовать методы управления промышленностью. Не случайно, поэтому широко обсуждаются вопросы совершенствования экономики, проблемы автоматизации управления народным хозяйством с применением математических методов и современной вычислительной техники, комплексной автоматизации производства. Обеспечение высокого качества продукции не в меньшей степени является научной проблемой.
Вопрос о качестве продукции нельзя рассматривать только как потребительскую категорию. Качество — это главное условие технического прогресса и самое эффективное средство дальнейшего укрепления экономики. Общеизвестно, что современная техника, представляющая собой сложнейшие автоматические системы, становится мертвой, если хоть один из элементов этой системы недоброкачествен. Известно также, какие огромные затраты влечет за собой недостаточный ресурс изделий, какие убытки несет народное хозяйство из-за низкого качества полимерных материалов, большой усадки тканей, низкой стойкости инструмента, недостаточной точности станков. Если проанализировать факторы, которые оказывают прямое или косвенное влияние на качество продукции, то окажется, что перечень их очень велик. Но среди них есть определяющие, без которых проблема не может быть не только решена, но и поставлена.
|
|
У нас в стране борьба за качество продукции, направлена на совершенствование технологии и средств производства, улучшение организационных форм работы промышленности, на обеспечение бездефектного проектирования и изготовления продукции, повышение квалификации кадров и на многие другие стороны деятельности. Влияние этих факторов, безусловно, велико. Однако качество изделия, в конечном счете, не может быть обеспечено, если нет исходных материалов с заданными свойствами и если нет средств для оценки качественных показателей, если невозможно с необходимой точностью определить, т. е. измерить, какими качественными характеристиками обладают исходный материал, промежуточные продукты и, наконец, само изделие. «Наука начинается там, где начинается измерение», — эти слова принадлежат Д. И. Менделееву.
Для регулирования качества продукции создана программа государственного планирования уровня качества продукции. Свойства материалов и веществ должны не только отвечать назначению, но быть стабильными, узаконенными, то есть стандартными. Только в этом случае они могут быть применены для создания изделий высокого качества. Однако изготовление изделий высокого качества должно быть экономически целесообразно, для чего необходимо изыскивать методы определения оптимального качества. Если следовать принятой аналогии управления качеством с кибернетическими системами регулирования, то важной составной частью этих систем является информация.
|
|
Информация о качестве - это результаты измерений, определений и испытаний. Поэтому становится совершенно очевидной роль измерительной техники и средств контроля в создании действенной системы управления качеством продукции. Первым и главным требованием, которое предъявляется к измерительной технике - это единство всех измерений, основанное на единстве применяемых мер. Второе условие, обеспечивающее действенность контроля качества продукции, это полное обеспечение измерительной техникой необходимой точности всех звеньев производства, т. е. всех тех точек, в которых должна быть получена измерительная информация о качестве продукции.
Комитет стандартов, мер и измерительных приборов стал научно-технической государственной службой, обеспечивающей не только единство мер, но и измерений. В республиках и важнейших промышленных центрах нашей страны созданы центральные лаборатории рабочих эталонов и высшей
Теория надежности рассматривает обобщенные объекты: изделия, элементы и системы, которые могут быть восстанавливаемыми и невосстанавливаемыми. Основные понятия, термины и определения регламентируются ГОСТ 27.002–83 «Надежность в технике. Термины и определения». Надежность характеризуется основными состояниями, событиями и свойствами.
Состояния изделий, систем и элементов: работоспособное, неработоспособное, исправное и неисправное. Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции нормально с параметрами, заданными технической документацией.
Исправность – это состояние изделия, удовлетворяющее как основным, так и вспомогательным требованиям. Несоответствие изделия хотя бы одному требованию документации называют неисправностью, которая может приводить или не приводить к отказу изделия. К понятию «событие» относят повреждение и отказ, вызывающие переход объекта из одного состояния в другое. Повреждением называют событие нарушения исправности при сохранении работоспособного состояния.
Отказ – событие полной или частичной утраты работоспособности.
Различают отказы функционирования, т. е. приведшие к прекращению
выполнения изделием своих функций, и отказы параметрические, т. е. приведшие к изменению некоторых параметров объекта в недопустимых пределах (потеря точности станка, снижение давления и подачи насоса, компрессора и т. д.).
Причины отказов могут быть случайными и систематическими.
Систематические отказы появляются вследствие закономерных явлений: усталостных повреждений, коррозии, трения и износа – под воздействием среды, температур, времени и т. д.
Случайные отказы появляются вследствие нештатных перегрузок, дефектов материала и погрешностей изготовления, не обнаруженных при контроле.
Отказы различают: по характеру проявления и развития:
Ø внезапные (от перегрузок, заедания и т. д.);
Ø постепенные по развитию и внезапные по проявлению (короткие замыкания из-за старения изоляции, усталостные разрушения);
Ø постепенные (из-за износа, старения, коррозии, залипания);
Ø по причинам возникновения:
Ø конструктивные, технологические и эксплуатационные;
Ø по физической природе:
Ø связанные с разрушением деталей объемным и поверхностным (поломки, выкрашивание, износ, коррозия);
Ø не связанные с разрушением (засорение каналов подачи и отвода топлива, смазки, рабочей жидкости, ослабление соединений, загрязнение контактов и т. д.);
Ø по последствиям:
Ø легкие (легко устранимые);
Ø средние (не вызывают разрушения других узлов);
Ø тяжелые отказы (с вторичными разрушениями, травмами, жертвами);
Ø по возможности дальнейшего использования:
Ø полные отказы (исключают работу до их устранения);
Ø не полные (допускают работу с понижением параметров – скорости, мощности, нагрузки и т. д.);
Ø по сложности устранения:
Ø отказы, устраняемые в периоды технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов;
Ø по месту устранения:
Ø в эксплуатационных условиях;
Ø в стационарных условиях;
Ø по времени возникновения:
Ø приработочные;
Ø при нормальной эксплуатации;
Ø износовые.
Надежность объектов характеризуется сочетанием свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Безотказность – свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого определенного времени работы или наработки.
Долговечность – свойство объекта длительно сохранять работоспособность в течении некоторого определенного времени работы или наработки.
Ремонтопригодность – свойство изделия к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, поддержанию и восстановлению работоспособности путем технических обслуживаний и ремонтов.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности после хранения и
транспортирования.