Основные понятия о надежности и ремонте машин

Целью этого подраздела является уяснение основных понятий о качестве и надежности машин. Особое влияние следует обратить на взаимосвязь качества и надежности сельскохозяйственной техники, а также на значение качества и надежности в повышении эффективности использования сельскохозяйственной техники.

Пользуясь литературой (3, глава 1) и стандартами (2), необходимо разобраться в терминологии и определениях, принятых в надежности и ремонте машин, таких, как исправность, неисправность, работоспособность, неработоспособность, неработоспособное состояние, повреждения, отказ, предельное состояние, наработка, технический ресурс, срок службы, техническое обслуживание, и др.

Обращается внимание на то, что надежность, как и качество, является сложным свойством, обусловливающимся целым рядом отдельных свойств: безотказность, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Для количественной оценки этих свойств используются единичные и комплексные показатели.

Физические основы надежности машин

Физические основы надежности машин подробно изложены в главе 1, 3 (3).

При этом необходимо уяснить причины, нарушающие работоспособность и снижающие надежность машин, изучить классификацию отказов машин и критерии оценки технического состояния машин и оборудования.

Изучая основы учения о трении и изнашивании деталей машин, необходимо уяснить сущность различных теорий трения и изнашивания, исходя из существующих точек зрения на протекающие при изнашивании процессы, классификацию видов изнашивания по ГОСТу. Особое внимание уделить изучению форм проявления изнашивания и действия различных факторов на характер изнашивания деталей и другие процессы, ухудшающие работоспособность и снижающие долговечность машин и оборудования. Нужно четко усвоить разницу между понятиями изнашивания и износ.

Необходимо понимать физическую сущность, закономерности, виды и причины, и динамику изнашивания для различных условий работы деталей и видов соединений. При этом необходимо уяснить влияние износов и дефектов деталей на технико-экономические и технологические показатели работы машин и орудий и способы установления предельных износов соединений. Студент должен научиться анализировать влияние износов соединений на искажение пространственной геометрии механизмов, узлов и машин и влияние этого искажения на условия работы и технологические показатели агрегатов и машин.

При изучении методов определения допустимых износов, необходимо обратить внимание на ресурс, в течение которого изделие сохраняет работоспособность. Изучая методы и средства определения износов деталей, необходимо уяснить сущность каждого метода, его преимущества, недостатки и условия применения.

Для правильного понимания причин, видов и форм проявления неисправностей в работе основных механизмов и агрегатов машин, а так же правильного назначения предельных и допустимых износов деталей и зазоров в соединениях необходимо знать конституцию механизмов и агрегатов, а так же требования, предъявляемые к работе отдельных машин.

1.3 Математические методы определения показателей надежности

Для изучения данной темы необходимо проработать главу 2.3.2 (1). В первую очередь, надо усвоить, что отказы машин являются случайными событиями. Затем вспомнить понятия дискретных и непрерывных случайных величин, используемых в надежности, законы их распределения.

Следует изучить порядок сбора и обработки статистической информации о надежности машин, методы расчетов единичных и комплексных показателей надежности.

Испытание машин на надежность

Изучение этого подраздела рекомендуется начинать с ознакомления с классификацией методов испытания и контроля надежности. При этом следует обратить внимание на назначение и планирование испытаний машин на надежность, на особенности испытаний машин в условиях рядовой и подконтрольной эксплуатации.

Следует так же усвоить методику испытаний на износостойкость, усталостную и коррозионную стойкость, определяющих качество восстановления деталей.

Особое внимание обращается на сущность ускоренных испытаний, методы и средства их проведения, а так же на методы и средства технического диагностирования и прогнозирования ресурса сельскохозяйственной техники.

Методы повышения надежности сельскохозяйственной техники

В этом разделе необходимо изучить конструктивно-технологические методы обеспечения и повышения надежности машин, такие, как повышение ремонтопригодности, улучшение конституции деталей, сборочных единиц и машин, повышение износостойкости деталей путем подбора материалов, пар трения и условий смазки, способов изготовления и упрочнения деталей и др. Здесь же изучается резервирование машин сборочных единиц.

Методические указания по выполнению

Контрольной работы №1

Задание на выполнение контрольной работы №1 представлено в конце настоящих методических указаний (приложение 1).

Контрольное задание состоит из 2-х пунктов (А и Б) и выполняется в следующей последовательности: по пункту А задания дать ответы на вопросы (номера вопросов по последней цифре номера зачетной книжки).

Вопросы для выполнения контрольной работы №1

Пункт А

1. Задачи повышения качества и надежности сельскохозяйственной техники.

2. Значения проблемы повышения надежности и качества ремонта сельскохозяйственной техники.

3. Общие понятия, применяемые в надежности: исправность, неисправность, предельное состояние, работоспособность, неработоспособное состояние, повреждения, отказ и другие.

4. Служба надежности на ремонтном предприятии, ее назначение и роль в повышении качества и надежности отремонтированной сельскохозяйственной техники.

5. Что такое надежность сельскохозяйственной техники?

6. Что такое техническое обслуживание и ремонт машин? Понятие восстанавливаемый, невосстанавливаемый, ремонтируемый и неремонтируемый объект.

7. Что такое наработка, технический ресурс, срок службы, срок сохраняемости и какого единицы их измерения?

8. Поясните термины, относящиеся к свойствам технического объекта: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.

9. Что такое гамма-процентный ресурс, и его практическое значение?

10. Поясните понятия гарантийная наработка (ресурс) и срок гарантий.

11. Объекты, рассматриваемые в надежности сельскохозяйственной техники: технический объект, техническая система, элемент технической системы.

12. Виды отказов по причине возникновения.

13. Группа признаков качества продукции.

14. Какова связь между качеством технического объекта и его надежностью?

15. Каковы причины отказов сельскохозяйственной техники?

16. Значение качества и надежности машин повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники.

17. Охарактеризуйте основные виды отказов технических объектов.

18. Какова физическая природа возникновения постепенных и внезапных отказов?

19. Дайте характеристику вредных процессов, приводящих к отказам машин.

20. Виды отказов по последствиям или затратам на их устранение (группа сложности отказов).

21. Опишите кратко внешние и внутренние факторы, снижающие надежность технических объектов.

22. Приведите классификацию видов трения в машинах, влияние трения на процесс изнашивания.

23. Виды изнашивания деталей. Факторы, влияющие на процесс изнашивания, сущность этого влияния.

24. Числовые характеристики случайной величины.

25. Понятия о механическом изнашивании деталей. Меры борьбы с этим видом изнашивания. Приведите примеры.

26. Абразивное и гидроабразивное (газообразивное) изнашивание деталей. Сущность процессов, условия протекания. Меры борьбы с этими видами изнашивания. Поясните на примере изнашивания деталей сельскохозяйственной техники.

27. Эрозионное, гидроэрозионное (газоэрозионное) усталостное, кавитационное изнашивание деталей. Сущность процессов, условия протекания. Меры борьбы с этими видами изнашивания. Приведите примеры.

28. Коррозионно-механическое изнашивание деталей: окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии. Сущность процессов, условия протекания. Меры борьбы с этим видом изнашивания. Приведите примеры.

29. Мероприятия по уменьшению интенсивности изнашивания деталей машин и уменьшению влияния износов на качественные показатели работы машин.

30. Изнашивание при заедании и электроэрозионное изнашивание.

31. Каковы причины образования нагара и накипи, потери упругости, намагниченности, возникновения пластических деформаций деталей? Как они влияют на работу машины? Меры борьбы с этими явлениями.

32. Основные показатели и закономерности изнашивания.

33. Когда и как используются основные закономерности изнашивания деталей (при конструировании, эксплуатации и ремонте машин)?

34. Как влияет макро- и микрогеометрия поверхностей на изнашивание деталей машин? Оптимальная микрогеометрия поверхностей.

35. Методы определения износов деталей машин и область их применения.

36. Что такое предельное состояние (износ) машин, соединений и деталей? Опишите критерий предельного состояния и методы их определения. Приведите примеры.

37. Допустимые и предельные значения износа деталей при ремонте машин. Зависимость между ними.

38. Порядок расчета остаточного и полного технического ресурса деталей.

39. Порядок расчета остаточного и полного ресурса соединения.

40. Потеря работоспособности деталей из-за усталости металла.

41. Коррозионные повреждения деталей и узлов, условия протекания коррозии и меры борьбы с ней. Приведите примеры.

42. Теоремы теории вероятности, применяемые в надежности машин.

43. Причины, вызывающие дефекты при ремонте машин.

44. Виды контроля при ремонте машин.

45. Понятие показателя надежности. Единичные и комплексные показатели надежности.

46. Какими показателями характеризуется безотказность технических объектов.

47. Какими показателями характеризуется долговечность технических объектов.

48. Единичные показатели ремонтопригодности сельскохозяйственной техники.

49. Показатели сохраняемости технических объектов и их сущность.

50. Коэффициент готовности технических объектов. Свойства, характеризующиеся этим показателем.

51. Коэффициент технического использования машин как комплексный показатель надежности.

52. Комплексный показатель: коэффициент оперативной готовности технического объекта.

53. Ремонтопригодность, ее составляющие.

54. Каковы цель, назначение и особенности испытаний сельскохозяйственной техники на надежность?

55. Приведите классификацию методов испытания и контроля надежности сельскохозяйственной техники.

56. Опишите виды испытаний сельскохозяйственной техники на надежность.

57. Сущность стендовых и полигонных испытаний.

58. Ускоренные испытания на надежность, их достоинства и недостатки.

59. Планы испытаний на надежность.

60. Опишите эксплуатационные испытания на надежность.

61. Изложите порядок обработки статистических данных о надежности сельскохозяйственной техники при ее эксплуатации и ремонте.

62. Контрольные испытания машин на полигонах и машинно-испытательных станциях.

63. Изложите основы технической диагностики и прогнозирования ресурсов технических систем и их элементов. Цель и задачи технической диагностики.

64. Законы распределения случайной величины, используемые в надежности машин.

65. Перечислите основные требования к ремонтопригодности сельскохозяйственной техники.

66. Перечислите ремонтные мероприятия повышения надежности машин.

67. Перечислите основные конструктивные мероприятия повышения надежности машин.

68. Назначения и сущность резервирования в технических системах.

69. Перечислите основные технологические мероприятия повышения надежности машин.

70. Изложите эксплуатационные мероприятия, направленные на повышение надежности машин.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ ЕЁ НАДЕЖНОСТИ

Тарасова Татьяна Викторовна
Пензенский государственный технологический университет
кандидат экономических наук, доцент кафедры прикладной экономики

IMPROVEMENT OF SYSTEM OF SERVICE AND REPAIR AGRICULTURAL MACHINERY AS FACTOR OF INCREASE OF ITS RELIABILITY

Tarasova Tatyana Viktorovna
Penza state technological university
Candidate of Economic Sciences, Assistant Professor of applied economy

Библиографическая ссылка на статью:
Тарасова Т.В. Совершенствование системы обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники как фактор повышения её надежности // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 10. Ч. 2 [Электронный ресурс]..03.2019).

Поддержание качества и надежности сельскохозяйственной техники в период эксплуатации во многом обусловливает эффективность работы всего агропромышленного комплекса. Одним из основных показателей качества служит надежность. Чем больше надежность машины, тем выше ее полезность, способность реализовать потребности производства. Поэтому проблема повышения надежности машин приобретает первостепенное значение и превращается в одно их главных средств осуществления экономической политики в сфере производства, создания и использования технических средств. Постоянное и планомерное снижение производства продукции, которой в нашем случае является сельскохозяйственная техника, становится источником роста фонда накопления, дальнейшего расширения производства и национального дохода. В настоящее время из-за малой надежности выпускаемой техники оно несет неоправданно большие расходы вследствие потери общественного труда .

Особая роль в повышении надежности сельскохозяйственной техники отводится системе её обслуживания и ремонта. Её совершенствование поможет наилучшим образом использовать потенциальную надежность, заложенную на стадии конструирования и производства технических средств, а также достичь высокой экономической эффективности их использования. Особую актуальность данное направление приобретает в настоящее время, в связи с сохраняющейся на протяжении десятка лет тенденцией сокращения парка тракторов и зерноуборочных комбайнов в сельскохозяйственных организациях Пензенской области. Так, в 2012 году по сравнению с уровнем 2001 года наличие тракторов снизилось в 3,1 раза, зерноуборочных комбайнов – в 4,3 раза (табл. 1).

Таблица 1 – Материально-техническая обеспеченность сельскохозяйственных организаций Пензенской области

Замедление процесса обновления основных средств послужило одной из причин продления сроков использования техники, что привело к снижению коэффициентов выбытия. Высокие темпы списания техники в предыдущие годы привели к увеличению нагрузки на её единицу. Так, нагрузка на один трактор в 2012 году увеличилась на 71,1% по сравнению с уровнем 2001 года и составила 296 га пашни. Нагрузка на один зерноуборочный комбайн также возросла в 2,5 раза и составила 507 га посевных площадей зерновых и зернобобовых культур .

Технический сервис является вынужденным и необходимым условием поддержания сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии. В настоящее время значительная часть сельских товаропроизводителей не в состоянии качественно и своевременно выполнять технологические процессы в полеводстве, а многие из них не могут вообще обрабатывать закрепленные земельные участки. Значительно усложнилась проблема ремонта технических средств. Объем ремонтно-технических услуг, оказываемых сельским товаропроизводителям, сократился многократно. Основная часть ремонта тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники переместилась в мастерские и на машинные дворы сельскохозяйственных предприятий, которые по своей оснащенности и технологической дисциплине значительно уступают специализированным ремонтным предприятиям.

Сравнительно невысокие показатели машиноиспользования побуждают изыскивать способы ускоренного развития технического сервиса.

Как правило, в сервисных подразделениях наличие постов технического обслуживания (ТО) определяется по усредненным показателям. При этом не учитывается стохастический характер потока заявок на обслуживание со стороны основных сельскохозяйственных тракторов и потока обслуживаний вспомогательных агрегатов на постах технического обслуживания, текущего ремонта агротехнических сервисных центров. Из-за чего возникают простои техники в напряженные периоды сельскохозяйственных работ. Поэтому при организации технического обслуживания сельскохозяйственной техники необходимо учитывать возможные простои связанные с обслуживанием, а также затраты на содержание обслуживающих постов. При увеличении количества постов зоны ТО происходит уменьшение потерь от простоя агрегатов, но увеличиваются затраты на содержание оборудования, производственных рабочих и производственных площадей.

С целью оптимизации количества технических обслуживаний и ремонта техники целесообразно использовать технологические карты по основным возделываемым культурам. Данная информация необходима для разработки обобщенного плана механизированных работ и определения загрузки основных видов сельскохозяйственной техники в течение года.

Данные графиков машиноиспользования являются основополагающими для составления годовых планов проведения технических обслуживаний тракторов различных марок, а также планирования расхода нефтепродуктов для основных видов технических средств. Анализ результатов свидетельствует, что развитие системы технического обслуживания и ремонта будет происходить в направлении увеличения периодичности ТО и ремонта, уменьшения номенклатуры операций при технических обслуживаниях.

Кроме того, в целях рационализации трудовых операций работников агросервисных формирований необходимо определить поток поступающих заявок на проведение ТО и ремонт в течение года с учетом занятости техники на полевых работах. Решение задачи во многом зависит от определения среднего времени простоя тракторов на техническом обслуживании, которое в данном случае можно рассчитать с помощью математического аппарата теории массового обслуживания, так как совокупность обслуживающих постов является элементом обычной системы массового обслуживания.

При этом критерием оптимальности количества обслуживающих постов будет являться минимум целевой функции – суммарных затрат от простоя техники на техническое обслуживание и затрат на содержание обслуживающих постов. Потери от простоя тракторов на ТО определяются исходя из стоимости единицы транспортной работы одного условного трактора, рассчитанные также на основании технологических карт. Затраты на содержание 1 поста в течение часа зависят от его оснащенности оборудованием и занимаемой площади.

Система массового обслуживания связана с двумя потоками: потоком заявок с параметром, равным интенсивности потока заявок λ, и встречным потоком обслуживаний с параметром, равным интенсивности обслуживания μ. Элементами системы является входной поток заявок требований, очередь, посты обслуживания (каналы) и выходящий поток.

С целью упрощения расчета характеристик систем массового обслуживания, можно предположить, что потоки событий, переводящие систему из состояния в состояние, являются простейшими стационарными и пуассоновскими. Это означает, что интервалы времени между событиями в потоках будут иметь показательное распределение с параметром равным интенсивности данного потока. Например, с целью оптимизации количества постов зоны ТО-2 агротехнического сервисного центра, можно принять его как закрытую систему массового обслуживания, без потерь, многоканальную, без приоритета с неограниченной очередью. Для дальнейших расчетов предполагается использовать данные предыдущих исследований: трудоемкость работ технического обслуживания ТО-2 в наиболее напряженный период работ, трудоемкость ТО-2 одного условного эталонного трактора и пр. Для решения задачи целесообразно использовать специальную функцию программы MathCad.

Результаты зависимости времени нахождения трактора в очереди на проведение ТО-2 от количества поступающих в агротехнический сервисный центр заявок и количества в нем специализированных постов отражают не только основные экономические показатели, но и график зависимости затрат на содержание постов и простоя тракторов на ТО-2 от количества постов. Расчетные показатели будут свидетельствовать как о минимальных, так и максимальных суммарных потерях от простоя техники и затратах на её содержание .

Таким образом, совершенствование организации технического сервиса в АПК позволит обеспечить значительное ресурсосбережение на поддержание сельскохозяйственной техники в работоспособном состоянии и достичь минимальных потерь от её простоя на техническом обслуживании и ремонте.

Качество машин . Совокупность свойств, определяющих степень пригодности машины для использования по назначению, называется качеством. Эти свойства характеризуются эксплуатационными показателями (мощность, расход топлива, скорость, грузоподъемность и т. д.), надежностью, технологичностью, показателями эстетики и эргономики (внешний вид, удобство работы и т. д.), степенью стандартизации, унификации и взаимозаменяемости.

Надежность . ГОСТ 27.002-83 дает следующее определение надежности: свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Эти требования к надежности объекта могут предъявляться только при обязательном соблюдении установленных режимов и условий эксплуатации.

Важнейшие мероприятия, способствующие надежной работе машины и ее составных частей, - своевременное диагностирование и техническое обслуживание. Ремонт же рассматривается как средство устранения последствий отказов и возобновления уровня надежности, который постоянно убывает по мере использования объекта.

Надежность - сложное свойство, включающее безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность . Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки - есть безотказность. Это свойство оценивается с помощью различных показателей, среди которых для сельскохозяйственной техники применяется средняя наработка на отказ, т. е. отношение наработки объекта к числу его отказов в течение данной наработки.

Долговечность . Свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта-есть долговечность.

Долговечность сельскохозяйственной техники оценивается ресурсом или сроком службы.

Ресурс конкретной машины равен суммарной наработке от начала ее эксплуатации до наступления предельного состояния.

Он измеряется в единицах наработки: часах (ч), моточасах (мото-ч), гектарах (га), километрах (км) пробега и т.д.

Средний ресурс - показатель долговечности машин одного типа.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации машины от ее начала до наступления предельного состояния.

Средний срок службы - один из показателей долговечности машин определенного типа; для сельскохозяйственной техники он измеряется в годах.

За период работы до предельного состояния в объекте могут возникать нересурсные отказы, быть перерывы в работе, в течение которых устраняются последствия отказов.

Требования безотказности и долговечности предъявляются к объектам во время их использования по назначению.

Во время устранения последствий отказов или ремонта продолжительность простоя зависит от ремонтопригодности машины.

Ремонтопригодность. Свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания или ремонта, есть ремонтопригодность.

Среднее время восстановления работоспособного состояния служит показателем ремонтопригодности. Оно равно математическому ожиданию времени восстановления работоспособного состояния.

Требования к надежности машина предъявляются и на этапе хранения.

Сохраняемость. Свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования есть сохраняемость.

Средний срок сохраняемости - один из показателей сохраняемости. Способность объекта выполнять требуемые функции зависит от значения параметров состояния.

Параметр состояния. Физическая величина, характеризующая исправность или работоспособность машины (например, мощность, расход топлива, температура, зазор и т, д.), служит параметром состояния. В зависимости от их значения объект может находиться в исправном, работоспособном или предельном состоянии.

Исправное состояние (исправность) -такое, при котором объект соответствует всем требованиям нормативно-технической документации.

Работоспособное состояние (работоспособность) - состояние, при котором значения параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации. В этом и соотоянии объект может быть неисправным, но он выполняет заданные функции в пределах установленных показателей.

Предельное состояние - это состояние, при котором дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо или нецелесообразно. Причинами этому может быть невозможность безопасной работы или низкая эффективность эксплуатации, а также значительные затраты на ремонт. Предельное состояние устанавливается на основании критериев (признаков или совокупности признаков).

При использовании объекта параметры состояния изменяются, в результате чего теряется работоспособность или исправность.

Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправности.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности. Устранение последствий отказа всегда связано с материальными и трудовыми затратами. Они складываются из разборочно-сборочных и регулировочных работ, затрат на запасные части или замену агрегата и убытков от простоя машин. Особенно весомы убытки от простоя машины, так как за это время она не используется по назначению, т. е. не выполняются определенные сельскохозяйственные и другие операции. Несвоевременное выполнение операций приводит к снижению урожайности или потере выращенного продукта. Приближенно можно считать, что за один час простоя трактора убытки составляют в среднем 80…100 руб.

Поддержание машин в работоспособном состоянии дает значительный экономический эффект вследствие снижения суммарных издержек, связанных с убытками от простоев и затратами на устранение последствий отказов.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Введение
• Задача 1
• 1.1 Расчет износов детали
• Список литературы
• Приложение

Введение

Достижение высокого ресурса сельскохозяйственной техники является главной задачей повышения надежности технических систем.

Цель изучения дисциплины "Надежность технических систем" - получение студентами знаний и навыков в области надежности машин, умение применять эти знания на производстве для обеспечения и повышения надежности техники.

Изучив дисциплину, специалист должен знать основы надежности и причины возникновения неисправностей машин, методы их предупреждения и выявления; закономерности изнашивания деталей и способы повышения их износостойкости; методы испытаний сельскохозяйственной техники на надежность; методы определения показателей надежности; способы повышения доремонтного и послеремонтного уровней надежности.

В ходе выполнения курсовой работы будут усвоены навыки определения основных показателей надежности технических объектов с применением математических методов; анализа показателей надежности сельскохозяйственной техники и разработки мероприятий по ее повышению; организации испытания машин на надежность.

Задача 1

1. Расчет коэффициентов годности и восстановления детали

1.1 Расчет износов детали

Проведем анализ износов зубьев муфты переключения заднего ВОМ трактора МТЗ

Размеры:

по чертежу 5,49мм

допустимый без ремонта в соединении с деталями:

бывшими в эксплуатации 4,80 мм;

новыми 4,80 мм.

Замерена толщина зубьев у 50 муфт переключения заднего ВОМ, получены следующие результаты:

Значения износов определяем по формулам:

для валов И = dmin - dизм;

для отверстия И = Dизм-Dмах,

где dизм и Dизм - измеренные диаметры соответственно вала и отверстия.

dmin и Dмах - соответственно минимальный и максимальный предельные размеры вала и отверстия.

В нашем случае dmin=5,49-0,15=5,34 мм

Тогда износы деталей составят:

И 1 = 5,34-5,15=0,19 мм И 10 = 5,34-5, 20=0,14 мм

И 2 = 5,34-4,96=0,38 мм И 11 = 5,34-4,60=0,74 мм

И 3 = 5,34-4,75=0,59 мм И 12 = 5,34-5,00=0,34 мм

И 4 = 5,34-5,05=0,29 мм И 13 = 5,34-5, 20=0,14 мм

И 5 = 5,34-5, 20=0,14 мм И 14 = 5,34-5,05=0,29 мм

И 6 = 5,34-4,25=0,09 мм И 15 = 5,34-4,74=0,60 мм

И 7 = 5,34-4,78=0,56 мм И 16 = 5,34-4,50=0,84 мм

И 8 = 5,34-4,75=0,59 мм И 17 = 5,34-4,65=0,69 мм

И 9 = 5,34-4,80=0,54 мм И 18 = 5,34-4,50=0,84 мм

И 19 = 5,34-4,85=0,49 мм И 35 = 5,34-4,70=0,64 мм

И 20 = 5,34-4,95=0,39 мм И 36 = 5,34-5,10=0,24 мм

И 21 = 5,34-5, 20=0,14 мм И 37 = 5,34-5,15=0,19 мм

И 22 = 5,34-5, 20=0,14 мм И 38 = 5,34-4,65=0,69 мм

И 23 = 5,34-4,70=0,64 мм И 39 = 5,34-4,85=0,49 мм

И 24 = 5,34-4,40=0,94 мм И 40 = 5,34-5, 20=0,14 мм

И 25 = 5,34-5,15=0,19 мм И 41 = 5,34-4,65=0,69 мм

И 26 = 5,34-5,10=0,24 мм И 42 = 5,34-4,70=0,64 мм

И 27 = 5,34-4,70=0,64 мм И 43 = 5,34-5, 20=0,14 мм

И 28 = 5,34-4,60=0,74 мм И 44 = 5,34-4,90=0,44 мм

И 29 = 5,34-4,75=0,59 мм И 45 = 5,34-4,70=0,64 мм

И 30 = 5,34-4,70=0,64 мм И 46 = 5,34-4,95=0,39 мм

И 31 = 5,34-4,90=0,44 мм И 47 = 5,34-4,85=0,49 мм

И 32 = 5,34-4,90=0,44 мм И 48 = 5,34-4,60=0,74 мм

И 33 = 5,34-4,75=0,59 мм И 49 = 5,34-5,00=0,34 мм

И 34 = 5,34-4,80=0,54 мм И 50 = 5,34-4,80=0,54 мм

Сводную ведомость (вариационный ряд) информации по износам деталей представим в виде таблицы 1.1, в которой полученные расчетом износы расположены в порядке их возрастания.

Таблица 1.1 - Сводная ведомость по износам зубьев муфты переключения заднего ВОМ

1.2 Составление статистического ряда

Статистический ряд информации составляем в виде таблицы (табл.1.2), состоящей из пяти строк.

Всю информацию по износам разбиваем на интервалы, количество которых определяется по формуле:

(1.1)

где N - количество информации (количество измеренных деталей).

n округляем до целого числа

n ==7,07? 7

Протяженность одного интервала

(1.2)

где Иmax и Иmin - соответственно наибольшее и наименьшее значения износов (табл.1.1).

А =мм

Протяженность интервала всегда округляем в большую сторону.

Интервалы должны быть одинаковыми по величине и прилегать друг к другу без разрывов. Начало первого интервала или начало рассеяния (сдвиг износов) определяется по формуле:

(1.3)

где И 1 - значение износа в первой точке информации (наименьший износ), мм.

С=0,09-0,5*0,14=0,02мм

Середина первого интервала:

m1=мм; m6= мм; m2= мм; m7= мм. m3= мм; m4= мм; m5= мм;

Третья строка показывает частоту, т.е. сколько деталей попадает в каждый интервал износов (табл.1.1).

Т.к. последнее значение износа выходит за границы последнего интервала, по рекомендациям методических указаний увеличиваем протяженность интервалов

Все полученные результаты сводим в таблицу 1.2

Значение опытных вероятностей (или частостей) в каждом интервале (третья строка статистического ряда) определяют по формуле

(1.4)

где m i - опытная частота в i -м интервале.

накопленных опытных вероятностей или частностей (последняя строка ряда) определяются суммированием вероятностей по интервалам:

Накопленная вероятность последнего интервала должна равняться единице.

надежность сельскохозяйственная машина техника

Таблица - 1.2 Статистический ряд

1.3 Определение числовых характеристик износов

Основными числовыми характеристиками распределения случайной величины являются: среднее значение, среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации.

Среднее квадратическое отклонение представляет собой абсолютную меру, а коэффициент вариации - относительную меру рассеяния (разброса) случайной величины. Чем меньше рассеяние (разброс) значений износа, тем меньше среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации.

При объеме выборки (информации) N?25 их определяют следующим образом.

Среднее значение износа

(1.5)

где И cpi - значение износа в середине i -то интервала (середина i -ro интервала); P i - опытная вероятность в i -м интервале.

мм

Среднее квадратичное отклонение:

(1.6)

мм

Коэффициент вариации:

1.4 Проверка информации на выпадающие точки

Критерий Ирвина, опытное значение которого определяется по формуле:

(1.7)

где

И i и И i -1 - смежные (крайние) точки в сводной ведомости информации (табл. 1.1).

Для наименьшего значения износа И 2 = 0,14 мм, И 1 = 0,09 мм.

Для наибольшего значения износа И 49 = 0,84 мм, И 50 = 0,94 мм.

Полученное сравниваем с табличными значениями. При N=50 и доверительной вероятности б =0,95, лт =1,1; лт больше лоп . Поэтому, с вероятностью 0,95, можно утверждать, что все точки информации достоверны.

1.5 Выбор теоретического закона распределения и расчет его параметров

Применительно к надежности сельскохозяйственной техники используются в основном закон нормального распределения (ЗНР) и закон распределения Вейбулла (ЗРВ). Предварительный выбор теоретического закона распределения (ТЗР) осуществляется по значению коэффициента вариации V.

Если V<0,3, то распределение подчиняется ЗНР, если V>0,5, - ЗРВ.

V = 0,55, поэтому используем ЗРВ.

Значение интегральной функции F (И кi ) ЗРВ в конце i -го интервала определяется по формуле:

(1.8)

где F Т - табулированное значение интегральной функции. Принимается по приложению 5 в зависимости от, и параметра b ; С - сдвиг начала рассеяния; а - параметр ЗРВ, определяется по формуле:

(1.9)

где К в - коэффициент ЗРВ.

Параметр b и коэффициент К в определяют по приложению 4 в зависимости от коэффициента вариации.

= 0,46 мм; C = 0,02мм; V = 0,55; b = 1,9; К в = 0,89

В конце 1-го интервала

В конце 2-го интервала

В конце 3-го интервала

В конце 4-го интервала

В конце 5-го интервала

В конце 6-го интервала

В конце 7-го интервала

Из приложения 5 находим, что интегральная функция в конце первого интервала при V = 0,55 и b = 1,9 будет равна:

F 1 (0,16) = F T (0,23) =0,09, F 2 (0,3) = F T (0,57) =0,3

F 3 (0,44) = F T (0,86) =0,53, F 4 (0,58) = F T (1,14) =0,72

F 5 (0,72) = F T (1,43) =0,86, F 6 (0,86) = F T (1,71) =0,94

F 7 (2) = F T (1,0) =0,98

Полученные значения заносим в таблицу 1.3.

Окончательный выбор теоретического закона распределения износов выполняют с помощью критерия согласия. Применительно к показателям надежности сельскохозяйственной техники чаще всего используют критерий Пирсона (ч2) и критерий Колмогорова (л.). По величине критерия согласия можно определить вероятность совпадения опытных и теоретических законов и на этом основании принять или отбросить выбранный теоретический закон распределения, или обоснованно выбрать один теоретический закон из двух или нескольких. Следует помнить, что критической вероятностью совпадения принято считать Р = 0,1. Если Р<0,1, то выбранный для выравнивания опытной информации теоретический закон распределения следует считать недействительным.

Таблица 1.3 - Выбор теоретического закона распределения износов

Критерий Пирсона дает более точную вероятность совпадения опытного и теоретического законов распределения, но он сложен в расчетах. Критерий Колмогорова прост в определении, но дает, как правило, завышенную вероятность совпадения. Однако при выборе одного закона из двух или нескольких, когда важно оценить какой из них лучше выравнивает опытную информацию, можно пользоваться критерием Колмогорова.

Критерий согласия Колмогорова определяют по формуле:

где D mах - максимальная абсолютная разность между накопленной опытной вероятностью и теоретической интегральной функцией распределения, то есть

Разницу между опытным и теоретическим значениями функций определяем для каждого интервала и заносим ее в табл.1.3.

Из приложения 6 методом интерполяции находим вероятность совпадения теоретических законов с опытным распределением. Р (л) = 0,472

Значение интегральной функции F (Икi) ЗНР в конце i-го интервала определяется по формуле

где F o - так называемая центрированная интегральная функция. Она табулирована и ее значения определяют по приложению 3; И кi - значение износа в конце i-го интервала (конец i-го интервала статистического ряда); - среднее значение износа;у - среднее квадратическое отклонение. = 0,46 мм; у = 0,24 мм;

Полученные значения интегральных функций записываем в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

Из приложения 6 методом интерполяции находим вероятность совпадения теоретических законов с опытным распределением.

Следовательно, для выравнивания опытной информации ЗНР подходит лучше ЗРВ. Выбираем окончательно в качестве теоретического закона ЗНР.

1.6 Определение доверительных границ рассеяния среднего значения износа детали

Для ЗНР доверительные границы рассеяния среднего значения износа определяют по формулам:

(1.13)

(1.14)

где и - соответственно нижняя и верхняя доверительные границы рассеяния среднего значения износа при доверительной вероятности б;

t а - коэффициент Стьюдента, который определяют по приложению 7 в зависимости от N и выбранной доверительной вероятности а ;

В нашем случае = 0,46 мм; у = 0,24 мм; С=0,02 мм; N=50

При доверительной вероятности а =0,95: t а =2,01

мм; мм.

1.7 Определение относительной ошибки расчета

Точность расчетов вполне достаточна, так как по ГОСТу е б?20%.

1.8 Определение количества деталей, годных без ремонта и подлежащих восстановлению

Для определения количества годных деталей рассчитывают допустимые без ремонта износы детали в соединении ее с деталями, бывшими в эксплуатации, и новыми по формулам:

для валов И дб = d min - d дб ; И дн = d min - d дн ;

для отверстий И дб = D дб - D max ; И дн = D дн - D max ,

где d m in и D max - минимальный и максимальный предельные размеры отверстия и вала;

d дб и d дн - допустимый без ремонта размер вала в соединении соответственно с деталями, бывшими в эксплуатации, и с новыми;

D дб и D дн - тоже самое для отверстий.

В исходных данных указано, что допустимый размер при соединении с деталями, бывшими в эксплуатации составляет 4,80 мм, с новыми - 4,80 мм.

d min = 5,34 мм.

Общее количество деталей, годных без ремонта составляет 62 %, из них 62% можно соединить как с новыми, так с бывшими в эксплуатации деталями.

У 38% деталей поверхность необходимо восстанавливать.

Таким образом, коэффициент годности муфт равен 0,62, а коэффициент восстановления - 0,38.

2. Определение полного ресурса и допустимых без ремонта размеров сопрягаемых деталей

Соединение:

Корпус масляного насоса - шестерня насоса

1. Исходные данные:

наработка машины от начала эксплуатации Тизм = 1700 м ч;

диагностированием определен зазор в соединении

корпус масляного насоса - шестерня насоса Sизм = 0,25 мм;

соотношение интенсивностей изнашивания К = iо? iв = 1,1;

межремонтный ресурс соединения Тмр = 3200 м ч,

среднеквадратическое отклонение у = 0,2·Тост;

доверительная вероятность в = 0,85;

начальный зазор в соединении Sнач = 0,125…0,245 мм;

допустимый зазор в соединении Sдоп = 0,30 мм;

предельный зазор в соединении Sпр = 0,55 мм.

размеры по чертежу: диаметр отверстия;

диаметр вала

2. Вычислим износы:

допустимый износ соединения: мм,

предельный износ соединения: мм.

3. Определим интенсивности изнашивания:

соединения мм/м ч,

вала мм/м ч,

отверстия мм/м ч.

4. Определим ресурсы соединения:

полный м ч,

остаточный м ч.

Полученные расчетные значения интенсивностей изнашивания и ресурсов следует рассматривать как средние из-за возможных отклонений вследствие нестабильности условий эксплуатации машин. Чтобы гарантировать безотказную работу соединения очередное диагностирование назначают по нижней доверительной границе остаточного ресурса (при заданной доверительной вероятности в = 0,85):

(2.1)

где tв =2,0 - коэффициент Стьюдента (из приложения при в=0,85 и N=3);

у - среднеквадратическое отклонение;

N=3 - повторность измерения зазора при диагностировании.

(2.2)

м ч

м ч.

5. Предельные износы сопрягаемых деталей определим пропорционально интенсивностям изнашивания, как доли от предельного износа соединения:

вала мм,

отверстия мм.

Тогда предельные размеры деталей будут соответственно равны:

вала мм,

отверстия мм.

6. Допустимые износы сопрягаемых деталей при заданном значении межремонтной наработки Тмр =3200 м ч составят:

мм

мм

Тогда допустимые без ремонта размеры сопрягаемых деталей вычисляют следующим образом:

для отверстия (втулки) - мм;

для вала мм.

Здесь: D max и d min - соответственно, максимальный диаметр отверстия втулки и минимальный диаметр вала с учетом допусков на их изготовление.

7. Проверим выполненные расчеты: разность допустимых или предельных размеров сопрягаемых поверхностей деталей должна быть равна соответственно допустимому или предельному зазору в соединении:

мм (не сходится с заданием);

мм.

8. Вычертим расчётную схему изнашивания деталей соединения в функции от наработки.

На одной оси ординат отложим номинальные, допустимые и предельные размеры деталей: вверх от нулевой линии - размеры отверстия, вниз - размеры вала и отметим поля допусков. На второй оси ординат отложим значения номинального зазора (по чертежу) S ном . макс . = S нач , с которого начинается стабильные изнашивание (после приработки) соединения и значения износов обеих деталей (I др и I пр ). На оси абсцисс отложим значения Т изм , полного и остаточного ресурса соединения (Т с . п , Т ост ), а также наработку до очередного диагностирования - нижнюю доверительную границу остаточного ресурса Т н . ост . На графике проведем линии износов обеих деталей и отметим значения допустимого и предельного зазоров (S др и S пp ).

Список литературы

1. Надежность технических систем: Методические указания по изучению дисциплины / Рос. гос. аграр. заоч. ун-т; сост. А.Н. Батищев, Е.А. Лисунов, М. 2005.36 с.

2. Надежность и ремонт машин: Учеб. для вузов / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов, А.Н. Батищев и др.; Под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2000.

Приложение

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Критерии надежности. Надежность станков и промышленных роботов. Экономический аспект надежности. Уровень надежности как определяющий фактор развития техники по основным направлениям а также экономии материалов и энергии.

реферат , добавлен 07.07.2007


Место вопросов надежности изделий в системе управления качеством. Структура системы обеспечения надежности на базе стандартизации. Методы оценки и повышения надежности технологических систем. Предпосылки современного развития работ по теории надежности.

реферат , добавлен 31.05.2010


Понятия теории надежности. Вероятность безотказной работы. Показатели частоты отказов. Методы повышения надежности техники. Случаи возникновения отказов, сохранность работоспособности оборудования. Критерии и количественные характеристики его оценки.

курсовая работа , добавлен 28.04.2014


Надежность как один из основных показателей качества, ее характерные свойства и предъявляемые требования. Классификационные группы системы стандартов "Надежность в технике". Показатели надежности и методика их определения для различных объектов.

лекция , добавлен 19.04.2011


Методология анализа и оценки техногенного риска, математические формулировки, используемые при оценке основных свойств и параметров надежности технических объектов, элементы физики отказов, структурные схемы надежности технических систем и их расчет.

курсовая работа , добавлен 15.02.2017


Понятие и основные этапы жизненного цикла технических систем, средства обеспечения их надежности и безопасности. Организационно-технические мероприятия повышения надежности. Диагностика нарушений и аварийных ситуаций, их профилактика и значение.

презентация , добавлен 03.01.2014


Эксплуатационная надежность и экономичность машин, показатели безотказности. Обеспечение надежности и ее влияние на эффективность использования техники. Оценка оптимального уровня надежности по результатам испытаний, экономический критерий при его выборе.

контрольная работа , добавлен 30.05.2014


Общие характеристики показателей надежности. Взаимосвязь надежности и качества объекта. Что понимается под ресурсными испытаниями и с какой целью они проводятся. Достоинства и недостатки "дерева событий". Модернизация конструкции или технологии.

контрольная работа , добавлен 01.03.2011


Основные количественные показатели надежности технических систем. Методы повышения надежности. Расчет структурной схемы надёжности системы. Расчет для системы с увеличенной надежностью элементов. Расчет для системы со структурным резервированием.

курсовая работа , добавлен 01.12.2014


Определения требований надежности и работоспособности системы промышленного тахометра ИЛМ1. Распределение требований ее надежности по различным подсистемам. Проведение анализа надежности системы и техногенного риска на основе методов надежности.