Файл: Гаркави, Н. Г. Эксплуатация средств технического вооружения железнодорожных и дорожных войск учебник.pdf

Величина ■-у , = kT называется коэффициентом готов-

ности.

Следовательно, можно сказать, что показателем надежности — качество эксплуатации является коэффициент готовности.

Время восстановления Тв зазисит от частоты отказов и про­ должительности устранения каждого отказа. Последнее определя­ ется, в основном, технологией и организацией ремонта и здесь не рассматривается.

Частота отказов характеризуется наработкой на отказ пг, т. е. средним временем работы машины между отказами, а также ве­ роятностью безотказной работы машины R (т) за период временит

R(i) = e г •

Все приведенные выше показатели характеризуют влияние экс­ плуатации машин и, в частности их обслуживания, на работоспо­ собность машин, на частоту появления отказов. Характеристикой совершенства самих обслуживаний машин может быть коэффи­ циент технического использования кт

Показателем качества хранения и транспортирования является сохраняемость машин, т. е. их свойство сохранять эксплуатацион­ ные показатели как во время хранения и транспортирования, так и после них.

Большое значение для экономики эксплуатации имеет свойство машин сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технических обслуживаний и ре­ монтов. Это свойство называется долговечностью.

Таким образом, эксплуатация машин, которая является очень сложным, разносторонним процессом, характеризуется целым комплексом показателей. Основой этой системы является характе­ ристика отказов — их среднее число в единицу времени (параметр' потока отказов). Поэтому необходимо проанализировать виды от­ казов, факторы, вызывающие их появление.

Прежде всего следует четко установить различие между рабо­ тоспособностью и исправностью машин. Работоспособная машина должна быть способной выполнять заданные функции с парамет­ рами, установленными технической документацией. Неисправность означает несоответствие машины хотя бы одному из требований технической документации. Таким образом, исправность является

9

более «жестким» требованием чем работоспособность, так как ра­ ботоспособная машина может не быть исправной. Прежде всего, особенно в военное время, необходимо обеспечить работоспособ­ ность машин.

Отказы можно подразделить на внезапные и постепенные. Пер­ вые могут возникать вследствие нарушения правил эксплуатации или воздействия противника во время военных действий. Они обычно бывают полными, вызывающими утрату работоспособности, и очевидными, т. е. легко обнаруживаемыми.

Постепенные отказы возникают в процессе изнашивания дета­ лей, при достижении ими предельного состояния. Большей частью они частичны и скрыты.

Параметр технического состояния (например, износ, зазор) при постепенных отказах изменяется монотонно, без резких скачков и, по данным ряда исследователей, его изменения можно аппрокси­

нс подвергающихся действию ударов, вибраций, перегрузок и т. п., основное значение имеют постепенные отказы. Примерами машин этого типа являются электрические и компрессорные станции, обо­ рудование ремонтных мастерских и подобные устройства, работаю­ щие, в основном,стационарно.

Для подвижного оборудования, работающего при резко изме­ няющихся условиях внешней среды, при больших перегрузках до­ ля внезапных отказов значительно возрастает.

Постепенный отказ является неизбежным закономерным ре­ зультатом износа и старения любой детали, он должен обязатель­ но произойти рано или поздно, т. е. вероятность его появления рав­ на единице. Сам постепенный отказ не случайное событие, но вре­ мя его наступления, срок службы детали до него является случай­ ной величиной.

Постепенные отказы в мирное время составляют обычно 50— 60%. Внезапные отказы в чистом виде встречаются сравнительно редко — 15—20% всех случаев. Остальную часть составляют отка­ зы, лишь условно относимые к'внезапным. Их не'ошшданно1сть опре­ деляется лишь несовершенством способов проверки состояния де­ талей и сопряжений, недостаточностью знания процессов изнаши­ вания. Развитие науки об изнашивании, совершенствование мето­

10

дов и организации контроля будет способствовать уменьшению ко­ личества условно-внезапных отказов.

Постепенные отказы непосредственно связаны со сроком служ­ бы машины. Чем большее время она эксплуатируется, чем больше это время приближается к среднему сроку службы, тем чаще воз­ никают постепенные отказы.

В отличие от этого количество внезапных отказов не зависит от продолжительности предварительной работы детали. Оно может быть постоянным для любых одинаковых промежутков времени, изменяясь с изменением последних.

Частота, с которой появляются отказы (количество их в едини­ цу времени),, характеризует надежность машины и называется па­ раметром потока отказов для ремонтируемых машин или интен­ сивностью отказов для неремонтируемых изделий X. Обратная ве­

личина т называется средней наработкой на отказ, т = -^ .

Параметр потока отказов непостоянен в течение всего периода эксплуатации (рис. 2).

Рис. 2. Параметр потока отказов как функция времени эксплуатации (долговечности).

По величине параметра потока отказов период эксплуатации машины можно разделить на три части:

—период приработки деталей, в который выявляются недо­ статки в изготовлении или ремонте машин и параметр потока отка­ зов непостоянен;

—период нормальной эксплуатации, при котором имеют место только внезапные отказы, вызываемые нарушением правил экс­ плуатации, в том числе и несвоевременным контролем и регулиров­ ками, воздействием противника и т. п.;

I I

В третий период эксплуатации машины параметр потока отка­ зов возрастает, причем, с приближением к среднему сроку службы деталей доля износовых отказов начинает намного превышать вне­ запные.

Вероятность возникновения износовых отказов в единицу вре­ мени характеризуется кривой нормального распределения и за пе­ риод Т-2.— Т1 равна

Р(Т, - Г,) = 1 — R (Т2 - Тх) = jг,— ± = = exp - Г - М Г я ' rt

где R ( Тг — 7\) — надежность машины за период Тг — Тх\ М — средний срок службы деталей;

Г — общее время эксплуатации (возраст) машины; а — среднее квадратичное отклонение.

Профилактическая замена деталей до наступления износовых отказов в начале третьего периода, в отличие от замены во II пе­ риоде даст значительный эффект, который характеризуется следу­ ющим примером.

Пусть имеется две однотипных машины со средним сроком

на рис. 3). Обе машины начинают работать в одно и то же время Тп. У первой машины период нормальной эксплуатации продолжа­ ется 7000 ч, наибольшая вероятность отказа будет к 10 000 ч. У вто­ рой машины через 7000 ч работы производится профилактическая замена деталей и износ их будет сказываться только через 14 000 ч работы, т. е. период нормальной эксплуатации увеличивается в два раза.

Правильное определение времени 7U— проведения профилак­ тических мероприятий и наибольшее продление его является одним из важнейших вопросов теории и практики эксплуатации машин. Основой решения этого вопроса является анализ характера и при­ чин появления неисправностей, которые могут вызываться различ­ ными причинами:

—износом деталей, происходящим даже при соблюдении всех требований эксплуатации;

—различными отложениями на поверхностях деталей, вслед­

ствие чего изменяется качество поверхностей, их форма, размеры

ивес;

—нарушением регулировок и, как следствие этого, наруше­ нием проектного взаимного расположения сопряженных деталей;

—поломками и деформациями деталей, которые могут прои­ зойти вследствие конструктивных или производственных недостат­ ков машин или неправильной эксплуатации их.

13