Основные показатели машин

Важнейшими характеристиками при оценке машин являются: надеж­ность, работоспособность, производительность, экономическая эффек­тивность, металлоемкость, энергоемкость, степень автоматизации, прос­тота и безопасность обслуживания, удобство управления сборки и разборки.

Надежность по ГОСТ 27.002–89 характеризуется как свойство
машины сохранять во времени в установленных пределах значения всех
параметров, характеризующих ее способность выполнять требуемые функ­ции
в заданных режимах и условиях применения, технического обслу­живания,
ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависи­мости от назначения объекта и условий его применения может включать такие категории, как отказ, безотказность, долговечность, ремонтопригод­ность и сохраняемость в отдельности или при определенном сочетании этих свойств.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности машины (полной или частичной). По своей природе отказы бывают: полные и частичные; внезапные (например, поломка) и постепенные (изнашивание, коррозия); опасные для жизни человека; тяжелые и легкие, устранимые и неустранимые. В зависимости от причин возник­новения отказы подразделяются на конструкционные, производственные и эксплуатационные. На стадии конструирования они обуславливаются ошибками конструктора, несовер­шенством принятых методов расчета и конструирования. При изготов­лении — нарушением принятой технологии, а также ее несовершен­ством. В эксплуатации — нарушением правил эксплуатации, внешним воздействием, несвойственным нормальным условиям эксплуатации.

Надежность деталей машин, механизмов и приборов во многом зависят от того, насколько близки предельные запасы основных расчет­ных критериев работоспособности (прочность, скорость, температура, износостойкость и др.) к действительным рабочим режимам.

Главнейшими критериями надежности машин и других систем являются: частота отказов a ( ), интенсивность отказов ; вероят­ность безотказной работы Р ( ) в течение заданного пробега ( ) или заданного промежутка времени. Так как отказ и безотказная работа представляют собой взаимно противоположные события, то можно записать:

P(t) + Q(t) = 1, (1.1)

где Q(t) — вероятность отказа за время t.

Чем больше в сложной системе элементов, тем меньше вероятность ее безотказной работы. Это следует помнить и учитывать при проектировании. Вероятность безотказной работы системы в разные периоды ее срока службы различна. Обычно с увеличением срока службы (или, например, пробега) вероятность безотказной работы уменьшается. При этом законы распределения вероятности безотказной работы могут быть различными: показательной, нормальной, логариф­мически-нормальной и др.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работо­способное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Для этого свойства характерным является непрерывность сохране­ния работоспособного состояния объекта в течение его применения по назначению.

Долговечность (ресурс) — свойство объекта сохранять работоспособ­ное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость —свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции в течение и после хранения (или) транспортиро­вания.

Работоспособность — состояние изделия (привода, узла, детали, машины), при котором оно способно нормально выполнять заданные функции в соответствии с параметрами, установленными нормативно-технической документацией.

Основными критериями работоспособности машин являются: проч­ность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость и стойкость против коррозии и старения. Эти критерии обеспечивают безотказное функционирование машины в пределах заданного ресурса.