Причины нарушения работоспособности и снижения надежности машин

 Перемежающийся отказ - многократно возникающий самоустраняющийся отказ объекта одного и того же характера. Пример: ухудшение параметров двигателя из-за образования нагара в камере сгорания.

 4)     По внешним признакам (явные, скрытые).

 Явный отказ - отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению.

 Скрытый отказ - отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении Т0 или специальными методами диагностирования.

 5)  По взаимосвязи   (зависимые, независимые).

 Независимый отказ - отказ объекта, не обусловленный отказом другого объекта. Зависимый отказ - отказ, обусловленный другими отказами.

 Независимый отказ элемента вызывается потерей работоспособности именно этого элемента, а не является следствием потери работоспособности другого элемента технической системы. Например, поломка зубца шестерни масляного насоса двигателя из-за попадания в насос постороннего предмета относится к независимому отказу. Но отказ насоса может привести к задиру или выплавлению подшипников коленчатого вала, отказ которых относится к зависимому.

 

6)     По группам сложности (1, 2 и 3 группы) – для тракторов

 Первая группа - отказы, устраняемые ремонтом или заменой деталей, расположенных снаружи сборочных единиц, и агрегатов без разборки последних, а также отказы, устранение которых требует внеочередного проведения ТО-1 и ТО-2;

 Вторая группа - отказы, устраняемые ремонтом или заменой легкодоступных сборочных единиц и агрегатов (или их деталей), а также отказы, устранение которых требует раскрытия внутренних полостей основных агрегатов без их разборки или внеочередного проведения операций ТО-3;

 Третья группа - отказы, для устранения которых необходима разборка основных агрегатов.

 Например, прокол шины  - отказ первой группы сложности, трещины трубок радиатора охлаждения - отказ второй группы, предельный износ вкладышей коленчатого вала - отказ третьей группы сложности.

7) По природе происхождения    - естественные и преднамеренные;

8)     По характеру проявления (физический, параметрический /функциональный/);

 9)     По месту возникновения (двигателя, трансмиссии, различных систем и агрегатов);

 10)По месту работы машины:  линейные (устраняемые и неустраняемые на линии), вне линии;

 11)По времени возникновения (доремонтные, по наработке (с малой наработкой - <2 тыс. км, со средней – 2…15, с большой - > 15.), послеремонтные)

 12)По последствиям и затратам (тягчайшие с человеческими жертвами (отказ рулевого управления или тормозов), тяжелые, средние и незначительные (в зависимости от затрат времени и средств на их устранение)).

 

2. Понятие сложной системы. Особенности сложной системы с позиций надежности.

Анализ надежности сложной  системы рассматривается с двух позиций, на основании которых используют две модели: структурная схема  надежности системы - это графическая  интерпретация связи между элементами, иногда эта процедура называется составлением логической схемы; после, на втором этапе, перечисляются и  описываются возможные отказы всех элементов по отдельности и системы  в целом, далее составляется математическая модель системы.

Анализ надежности сложной  системы связан с изучением ее структуры. Важную роль при этом играют выделение элементов, составляющих данную систему. При анализе надежности сложных систем их разбивают на элементы с тем, чтобы вначале рассмотреть  параметры и характеристики элементов, а затем оценить работоспособность всей системы.

Анализ надежности сложной  системы рассматривается с двух позиций, на основании которых используют две модели: структурная схема  надежности системы - это графическая  интерпретация связи между элементами, иногда эта процедура называется составлением логической схемы; после, на втором этапе, перечисляются и  описываются возможные отказы всех элементов по отдельности и системы  в целом, далее составляется математическая модель системы.

При анализе надежности сложных  систем их разбивают на элементы (звенья) с тем, чтобы вначале рассмотреть параметры и характеристики элементов, а затем оценить работоспособность всей системы.

При анализе надежности сложных  систем выявляется несколько проблем, требующих различного подхода к решению.

При анализе надежности сложной  системы все ее элементы целесообразно  разбить на три группы.

 

Полученные выражения  достаточно сложны, их использование  для анализа надежности сложных  систем трудоемко и обычно требует  применения вычислительной техники.

Усеченное нормальное распределение  с хорошей точностью описывает  результаты анализа надежности сложных  систем с учетом ухода параметров элементов в процессе эксплуатации (точности, прочности, вибраций, температуры и др.) за допустимые пределы. Тем не менее при 7 / 52, что имеет место в большинстве случаев при расчетах надежности рассматриваемых машин с нормальным распределением времени безотказной работы, множитель А мало отличается от единицы, и усеченное нормальное распределение достаточно точно описывается обычным нормальным законом.

Понятие дерева отказов (fault tree) возникло в связи с анализом надежности сложных систем. Целью построения такого дерева отказов является символическое представление последовательности возникновения условий, приводящих систему к отказу, нежелательному (критическому) для объекта в целом.

Применение экспоненциального  закона, как известно, резко упрощает все расчеты, особенно при анализе  надежности сложных систем.

Анализ надежности сложных  систем имеет свои специфические  особенности. Прежде всего может показаться непомерно трудной задачей оценить надежность такого сложного изделия, которое имеет десятки тысяч деталей, изменение состояния каждой из которых так или иначе влияет на его работоспособность.

Логико-вероятностный подход основан на составлении логической вероятностной зависимости условия  благополучного завершения штатного полета и благополучного возвращения экипажа  из аварийного полета от основных входных  данных. Он широко используется при  анализе надежности сложных систем, когда не представляется возможным  свести структуру объекта к параллельно-последовательной схеме с идентичными подсистемами.

Анализ надежности сложной  системы связан с изучением ее структуры. Важную роль при этом играют выделение элементов, составляющих данную систему. При анализе надежности сложных систем их разбивают на элементы с тем, чтобы вначале рассмотреть  параметры и характеристики элементов, а затем оценить работоспособность  всей системы.

 

Список использованной литературы:

1. Задачи стохастического программирования с вероятностными критериями: Ю. С. Кан, А. И. Кибзун — Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2009 г.- 372 с.
2. Математические основы теории симметрий: П. И. Голод, А. У. Климык - Москва, НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2011 г.- 528 с.
3. Машиностроение. Энциклопедия в 40 томах. Раздел 4. Расчет и конструирование машин. Том 4-3. Надежность машин: - Москва, Машиностроение, 2008 г.- 592 с.
4. Надежность ракетных двигателей на твердом топливе: Ю. М. Милехин, А. Ю. Берсон, В. К. Кавицкая, Э. И. Еренбург - Москва, Московский государственный университет печати, 2008 г.- 880 с.
5. Нейронные сети. Основы теории: А. И. Галушкин - Санкт-Петербург, Горячая Линия - Телеком, 2010 г.- 496 с.
6. Основы аналитической теории чисел: А. А. Карацуба - Москва, Едиториал УРСС, 2009 г.- 184 с.
7. Основы теории надежности. Практикум: А. М. Половко, С. В. Гуров - Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2006 г.- 560 с.
8. Основы теории надежности: А. М. Половко, С. В. Гуров - Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2009 г.- 704 с.
9. Основы теории цепей: В. В. Фриск - Москва, РадиоСофт, 2008 г.- 288 с.
10. Основы теории цепей: В. П. Попов - Москва, Высшая школа, 2010 г.- 576 с.
11. Статистическая механика и теория надежности: В. А. Светлицкий - Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002 г.- 506 с.
12. Теория надежности сложных систем: В. А. Каштанов, А. И. Медведев - Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2010 г.- 608 с.