Файл: Эксплуатационная надежность сельскохозяйственных машин..pdf

ных выше параметров осуществляется по результатам проведенных испытаний обычными методами математи­ ческой статистики [1.2]. При этом соблюдение подобия режимов испытаний оценивается равенством коэффи­ циентов вариации времени безотказной работы при ускоренных и эксплуатационных испытаниях в статисти­ ческом смысле. Для этого определяют доверительные интервалы коэффициентов вариации аналогично (11.44), (11.45) как отношения среднеквадратического отклоне­ ния к среднему значению времени безотказной работы с учетом равенства среднеквадратического отклонения

а ( 7 )

числителя величине r- L ; / 2 п

тервалов по табл. 11.2 дал такие значения: 0,311^ос -< ^0,355; 0,34^оэ 0,44).

Попытаемся разработать методы определения коэффицентов ускорений по результатам измерений некото­ рых параметров. Такой способ существенно сокращает время.

Рассмотрим процесс износа. Пусть реализация изно­ са может быть представлена в виде степенной функции

Поскольку начальное качество одинаково и при уско­

229

ренных испытаниях и при эксплуатационных, исключим его из рассмотрения. Получим после преобразований

Ч и пФ з) + * Ц Ь А Ь Д — Ф с ) о ф Д ] = и па ф с ) К - О 1 -4 9 )

Для того, чтобы выполнялось условие подобия режимов испытаний, необходимо положить выражение в скобках равным нулю. Получим

Откуда коэффициент ускорения равен

Как видим, коэффициент ускорения определяется отно­ шением средних значений коэффициентов „Ь“ и, следова­ тельно, доверительные границы подкоренного выражения определяются формулой (11.46), а затем

Из (11.50) следует, что коэффициенты вариации коэф­ фициента „6“ на стенде и в эксплуатации для подобия режимов должны быть равны.

Пример 2. Используя данные табл. 11.3, определим . коэффициент ускорения по скорости износа

а коэффициенты вариаций скорости износа соответст­ венно равны

По формуле, аналогичной (11.46), получим

1 ^= 1,114; К2 = 0,892,

откуда /Смин = 5,96, /С макс = 7,46.

230

Результаты по определению и оценке коэффициента ускорения, полученные двумя методами, практически близки.

Для изделий, подверженных усталостному разруше­ нию, непосредственно определить из опыта реализацию вида (4.12) невозможно. Однако она может быть пост­ роена на основании результатов тензометрирования на­ грузок и применения теории суммирования повреждений [XI. 10]. В результате удается получить [XI.10] расчетную формулу для вероятности безотказной работы изделия в условии усталостного разрушения в виде закона Вейбулла с параметрами

здесь п, Nо — параметры кривой усталости;

а^, сос — среднеквадратическое значение напряже­ ний в детали и ее средняя частота;

со, со0, гс, а —■параметры закона распределения преде­ ла усталости материала.

По известным b, to определяется Т в эксплуатации и в искусственных условиях, затем по (11.32) высчитывает­ ся коэффициент ускорения. Выполнив соответствующие преобразования и учитывая, что параметры кривой уста­ лости материала детали не зависят от способа испыта­ ний (эксплуатация или искусственные условия), получим

. Как видим, для определения коэффициента ускоре­ ния при усталостных отказах достаточно произвести тензометрирование образцов, не выполняя испытаний. Ускорение испытаний может быть получено за счет форсирования нагрузок по величине и частоте.

Для изнашиваемых деталей известна зависимость скорости изнашивания от удельного давления р типа

231

где с, п — постоянные коэффициенты, характеризую­ щие условия изнашивания и степень влияния удельного давления на износ.

Записывая такую зависимость для деталей, изнаши­ ваемых в условиях стенда и эксплуатации, применяя к ним операцию математического ожидания и дисперсии, можно получить коэффициенты вариации скоростей из­ нашивания, выраженные через удельные давления. На основании формулы (11.37) имеем

00

J Рэ3/(Рэ)Фэ

О

где vPg, vPc — коэффициенты вариаций удельных давле­

ний, действующих на деталь в условиях эксплуатации и стенда.

В результате проведенных экспериментов по опреде­ лению нагруженности дискового ножа свеклоуборочного комбайна КСТ-3 были определены удельные давления, действующие на кромку лезвия при обрезке свеклы и валка абразивной смеси. Удельные давления распреде­ лены по нормальному закону с параметрами (кг/см2) :

Рэ = 27,5; Орэ = 15; рс = 8,1; оРс =4,1. Показатель степе­

ни п определялся специальными опытами [IX. 10] и равен для условий стенда 0,79, а эксплуатации — 0,45. Прове­ денный численным методом расчет по формуле (11.56) показал, что условия подобия, основанные на измерении

232