Функционирование машины в экстремальных ситуациях.

При эксплуатации машины внешние воздействия на нее, значительно превышающие уровень, установленный техническими условиями, могут привести к аварии, а в отдельных случаях и к катастрофе.

Экстремальные ситуации могут возникнуть и по вине самой машины (несовершенство конструкции) или из-за неправильных методов ее использования (влияние «человеческого фактора»).

Высокая надежность машины – одно из основных условий обеспечения ее безопасности, под которой следует понимать «свойство объекта не допускать ситуаций, опасных для людей и окружающей среды».

Причины возникновения экстремальных ситуаций, связанные с внешними воздействиями на машину, могут быть следствием попадания машины в зону высоких или низких температур, радиационных воздействий и других, как правило, редких событий. Внешние воздействия могут и не быть экстремальными, а лишь несколько превышать уровень, установленный ТУ, или они могут быть не учтены при проектировании машины.

Чем большие воздействия оказывает на машину среда, тем выше вероятность отказа, которая резко возрастает при работе изделия в не свойственной ему обстановке.

Поэтому при возникновении преждевременных отказов, особенно при тяжелых последствиях, часто создается конфликтная ситуация. Кто виноват в возникновении того или иного отказа? В табл. 6 представлены причины преждевременных отказов.

Таблица 6

Причины преждевременных отказов

Методы обеспечения безопасности машин могут быть сведены к двум основным направлениям.

1) Создание машин, имеющих запас прочности и надежности тех элементов конструкции, которые могут стать причиной возникновения экстремальной ситуации.

В первую очередь необходимо рассмотреть те элементы, после отказа которых может произойти резкое изменение их состояния из-за лавинообразного развития процесса повреждения.

Примером может служить образование и развитие усталостных трещин в металлических конструкциях.

2) Создание специальных систем и устройств, локализующих развитие неблагоприятных процессов, защищающих машину от вредных воздействий, предупреждающих о возможном наступлении экстремальных ситуаций, управляющих функционированием объекта в критических случаях. Для этой цели применяют контрольные и диагностические системы, которые оценивают значения, как выходных параметров системы, так и специально установленных диагностических признаков машины и окружающей среды. Сравнение уровня сигналов с заданными значениями, обработка информации и принятие решения о необходимых действиях для выхода из аварийной ситуации осуществляется при помощи ЭВМ.

Система обеспечивает включение той или иной защиты, изменение режимов работы машины, сигнализацию о возникшей ситуации, вырабатывает оптимальные решения для действия персонала. При возникновении или опасности возникновения аварийной ситуации особую роль играет «человеческий фактор». Управление сложными машинами, особенно в экстремальных ситуациях, требует использования предельных возможностей человека-оператора.

Требования к конструкции машины с учетом безопасности должны, в основном, заключаться в следующем:

- не должно быть аварий по вине самой машины;

- при возникновении аварий не должно быть человеческих жертв и должен быть обеспечен минимум материального ущерба и воздействий на окружающую среду.

Преимущества имеют машины с высоким уровнем надежности, эксплуатация которых осуществляется в строгом соответствии с техническими требованиями.