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.

Существует несколько секретов и правил, знание которых поможет каждому сельхозпроизводителю сохранить работоспособность своих аграрных машин на длительно время

Эффeктивнaя экcплуaтaция ceльcкoxoзяйcтвeннoй тexники зaвиcит от множества факторов: длительности нагрузок и простоев, условий использования, paциoнaльнoй opгaнизaции тexничecкoгo cepвиca аграрных машин. Специалисты одного казахского научного учреждения дали специальные рекомендации, направленные нa повышение уровня надежности и увeличeниe пpoизвoдитeльнocти энepгoнacыщeнныx тpaктopoв в три-четыре paзa в условиях Северного Казахстана и территорий России со схожими климатическими условиями.
БЕЗОТКАЗНЫЕ ПОМОЩНИКИ
Пocтoяннaя и тщaтeльнaя пpoвepкa тexничecкoгo cocтoяния, oбкaткa, нacтpoйкa аграрных мaшин и оборудования пepeд выeздoм в пoлe и в xoдe paбoт в oптимaльныe aгpoтexничecкиe cpoки гapaнтиpуют пoвышeниe уpoжaйнocти вoздeлывaeмыx культуp нa 15 процентов и бoлee. Соблюдение этих правил позволяет увeличить cмeнную пpoизвoдитeльнocть нa 10-12 процентов, умeньшить pacxoд тoпливa нa 5-8 процентов и coкpaтить пpocтoи aгpeгaтoв пo тexничecким пpичинaм пpимepнo нa 20 процентов.
Уровень надежности сельскохозяйственной техники определяет величину затрат на поддержание ее в работоспособном состоянии. Эти расходы обычно составляют значительную часть — до 15-21 процента себестоимости механизированного обслуживания. От надежности зависят годовая наработка тракторов, продолжительность их простоев в пиковые периоды, приводящих к потере урожая, и эффективность использования машин в целом. Этот фактор влияет на выбор аграриев в пользу той или иной техники, в результате чего складывается определенное соотношение количества тракторов отечественного и иностранного производства на территории Казахстана. По данным МСХ страны, машины компании John Deere занимают 41,3 процента рынка, Bühler — 28,3 процента, Case — 16,5 процента, Challenger — 2,8 процента, Foton — 2,8 процента, New Holland — 2,1 процента, и Claas — 1,4 процента. Из 2 051 единицы тракторов из дальнего зарубежья в северный регион поставляется 86,2 процента, южный — 8,76 процента, западный — 2,96 процента, восточный — 0,96 процента, и центральный — 1,12 процента. МТЗ занимает 46,8 процента от общего числа поставок, «Киpoвeц» — 11 процентов, и ЮМЗ — 4,4 процента.
ВЕТРА КАЗАХСТАНА
На использование техники и ее безотказность большое влияние оказывают климатические условия местности, где эта машина эксплуатируется. Площадь Северного Казахстана составляет 123 тыс. кв. км. Почвенный рельеф в основном представлен открытой равниной, что позволяет создавать поля довольно крупных размеров в пределах 300—500 га. Расстояние внутрихозяйственных перевозок 5-20 км, перевозок товарной продукции — 20-50 км. Все это дает возможность с наибольшим эффектом применять в этой зоне на сельскохозяйственных работах энергонасыщенные тракторы. Особенностями территории являются засушливость климата и сильные ветра, которые вызывают ветровую эрозию почвы. Разрушению в первую очередь подвергаются грунты легкого гранулометрического состава. По информационным данным, в Северном Казахстане от общей площади пашни 20,5 млн га около 13,53 млн га составляют подверженные эрозии пригодные к пахоте земли.
Одной из причин экологического неблагополучия данного региона стала сильная распаханность. На территории страны это явление более характерно для северной и западной частей, что объясняется благоприятными на этих территориях условиями для земледелия. Для предотвращения ветрового разрушения широкое распространение в данной зоне нашла безотвальная обработка почвы с сохранением на ее поверхности стерни. Кроме предохранения от эрозии такой метод способствует накоплению снега, что позволяет лучше задерживать влагу в грунте.
БЕЗ НАДЕЖНОСТИ НИКУДА
Специалисты выделяют несколько факторов, влияющих на безотказность тракторов. Среди основных обозначаются: уровень конструктивной проработки, качество изготовления, условия эксплуатации, техническое обслуживание, ремонт, диагностика, квалифицированные механизаторы. Именно эти характеристики в наибольшей степени воздействуют на показатели безотказности энергонасыщенных тракторов. Отказы техники наносят значительные убытки сельскохозяйственному производству и являются одной из причин увеличения сроков полевых работ.
Управлять показателями безотказности можно с помощью организации ряда технических мероприятий и устранения самых сложных поломок техники за счет сезонного ремонта. Повышать уровень надежности возможно при использовании современного оборудования и технологий. При соблюдении этих правил улучшаются параметры готовности аграрных машин и тракторов, увеличивается их производительность. За счет сезонного ремонта — в период начала и конца его функционирования — уровень технического сервиса увеличивается с начальной величиныдо конечной. В это время выполняется ресурсное диагностирование, которое позволяет определять техническое состояние основных узлов и агрегатов тракторов, вычисляется остаточный ресурс основных составных частей.
СЕКРЕТЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ
Перед проведением различных работ аграриям следует знать их полный объем. Для восстановления ресурса осуществляются определенные ремонтные воздействия. Далее проводятся более сложные виды обслуживания: для тракторов — ТО-1, для сложных сельскохозяйственных машин — ТО-2. Затем техника работает, и уровень ее состояния понижается. Перед началом любых сельхозработ необходимо проводить комплекс ремонтно-обслуживающих воздействий. В этот период осуществляется заявочное диагностирование, техническое обслуживание в виде ТО-2, устраняются выявленные последствия отказов. За счет этого уровень технического состояния возрастает. Однако во время основных механизированных работпоказатель понижается до конечной точки основного технического сервиса. Шаг снижения минимален за счет создания рациональной службы ТО и УПО. В итоге из-за сезонных ремонтных работ и комплекса обслуживающих воздействий перед началом аграрной деятельности уровень технического состояния машин резкими темпами увеличивается. Также пропорционально этому возрастают показатели готовности и надежности трактора, повышается производительность сельскохозяйственных агрегатов. После рациональных ремонтно-обслуживающих действий применительно к периоду механизированных работ предоставляется возможность реализовать их в годовом цикле использования техники. Более важными этапами являются посев и уборка сельскохозяйственных культур.
ЛЕГКАЯ ДИАГНОСТИКА
Основная задача обслуживания тракторов заключается в сокращении времени простоев по техническим причинам и повышении их производительности. Наиболее распространенные показатели безотказности — средняя наработка на отказ и количество аварий, а также вероятность работы без поломок.
Наработка на отказ — технический параметр, характеризующий надежность восстанавливаемого устройства. В процессе всего срока службы может происходить много поломок, что постепенно ведет к старению техники. Годностью тракторов называют относительную способность выполнять свои функции в оптимальные сроки и соответствовать качеству в пределах допустимых отклонений. Техническое диагностирование — определение состояния объекта — составная часть ТО. Его основные задачи — обеспечение безопасности, функциональной надежности и эффективности работы аграрной машины, а также сокращение затрат на технический уход и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и преждевременных ремонтов.
Для проведения диагностических работ существуют передвижные и переносные средства технического обслуживания. Некоторые из них, например комплект КИ-13896М, предназначены для проверки агрегатов в целях оперативного определения состояния по основным выходным параметрам. Прибор, входящий в состав подобного оборудования, относится к области машиностроения, а именно к устройствам для проверки и контроля непроницаемости впускного воздушного тракта в двигателях внутреннего сгорания. Отсутствие герметичности устанавливается по наличию мыльных пузырьков. Данный способ позволяет снизить трудоемкость, упростить исследование и достичь большей эффективности за счет одномоментного определения всех мест негерметичности.

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/

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ

2017

Методика сбора данных о надёжности машин в процессе эксплуатации

Цель работы - освоить методы сбора и обработки результатов испытаний (наблюдений) и расчёта основных показателей безотказности, ремонтопригодности, долговечности и комплексных показателей надёжности машин.

Для обеспечения заданной точности и достоверности получаемых результатов необходимо заранее провести планирование испытаний. Согласно ГОСТ 27410-87 для восстанавливаемых объектов, к которым относится и сельскохозяйственная техника, обычно выбирается план испытаний . По этому плану под наблюдение выбирают N объектов, отказавшие машины восстанавливают после каждого отказа (М) и наблюдения за ними продолжают в течение всего сезона до выполнения заданного объема работ - T У или заданного суммарного количества отказов - r У. Обычно задают требуемую точность (относительную ошибку д=0.10) и достоверность (доверительную вероятность в=0,90), тогда суммарное количество отказов будет равно 130…250, а общая наработка машин зависит от их производительности и надежности. В условиях реальной эксплуатации для выполнения указанных требований ГОСТа наблюдения проводятся за партией из 10…30 машин.

Процесс эксплуатации машин может быть представлен в виде отрезков времени t 1 , t 2 … исправной работы, чередующихся с периодами времени t в1 , t в2 … простоя машины на устранении отказов (рис.1).

Рис. 1. Схема процесса эксплуатации машин (поток отказов).

В процессе испытаний все периоды работы и время простоев записываются в журнал наблюдений по каждой машине.

Затем отказы распределяются по группам сложности в зависимости от вида, затрат времени и способа их устранения. Результаты испытаний партии машин примерно одинакового технического состояния (новые или капитально отремонтированные) сводятся в общую таблицу 1 для статистического анализа.

Определение показателей безотказности ведётся по интервалам наработки и в целом за весь период испытаний. Для этого наработка машины за период испытаний разбивается на 8 -12 интервалов. Величина интервала должна быть целым числом (обычно кратным 10). Она вычисляется по формуле:

t = (tmax - tmin)/К = (390 - 0)/10 = 39 га,

где tmax - наибольшая наработка машины в данной партии (см. графу 2)

tmin - наработка машины до начала испытаний (обычно tmin = 0);

К - число интервалов.

Обычно принимают: К= 8…16, а t - кратным 10 или 2.

Примем t = 40 га, тогда К = 10 интервалов.

На основании данных табл.1 все отказы каждой машины распределяются по интервалам наработки и вносятся в табл.2 (независимо от группы сложности). Для удобства дальнейших расчётов в табл.2 машины располагаются в порядке увеличения наработки за период испытаний. Далее определяется суммарное число отказов всех машин в каждом интервале, а также суммарное время восстановления работоспособности после отказов каждой группы сложности и общее время, затраченное на устранение всех отказов (табл.3).

Условное количество всех машин, работающих в каждом интервале, определяется по выражению:

где - суммарная наработка всех машин в данном интервале.

Применительно к пятому интервалу условное количество машин равно:

Nусл = (40+40+40+40+40+40+40+40+40+40+40+40+36) / 40 = (40*10+36)/40 = 10,9 машины.

Так как наработка комбайна № 10 за период испытаний в данном сезоне составила 196 гектаров. Следовательно, в пятом (161…200 га) интервале этот комбайн наработал 196 - 160 = 36 га, или 36/40= 0,90 интервала, остальные 10 комбайнов проработали полностью в течение всего данного интервала (по 40 га). Поэтому можно считать, что в пятом интервале условно работало 10,9 комбайнов из 11, находившихся на испытаниях.

Аналогичным образом подсчитывается условное количество машин и среднее число отказов в каждом интервале (см. табл.2).

Заранее зная плановую наработку (Tпл =240 га) машины на предстоящий период (год, сезон, месяц), можно определить ожидаемое число отказов:

где Kпл - число интервалов плановой наработки. Kпл=Tпл/t= =240/40=6, так как плановая сезонная нагрузка принята равной 240 га.

Следовательно, ожидаемое число отказов одного комбайна за сезон (за 6 интервалов наработки) в среднем будет равно 11 отказов на одну машину. Для устранения этих отказов необходимо планировать работу ремонтной службы и заранее подготовить необходимые запасные ч а сти, исходя из опыта пред ы дущих лет.

Показатели безотказности

Для данной партии машин вычисляются по приведенным формулам на основании данных (табл.1).

1.Параметр потока отказов в каждом интервале рассчитывается по формуле: отк/га.

Среднее значение параметра потока отказов за весь период испытаний равно:139/3165 = 0,044 отк/га,

где - суммарное число отказов по всем машинам за весь период испытаний;

Tсум - суммарная наработка всех машин за период испытаний.

2. Средняя наработка на отказ определяется:

В каждом интервале:

- средняя наработка за весь период испытаний:

3165/139 = 1/0,044=22,7 га.

надежность комбайн ремонтопригодность убыль

по группам сложности :

1 й группы сложности: га;

2 й группы сложности: га;

3 й группы сложности: га,

где - суммарное число отказов соответственно каждой группы сложности, зафиксированных за весь период испытаний данной партии машин (см. табл.1).

3. Вероятность безотказной работы машины в заданный период наработки от t 1 до t 2 в общем случае определяется по формуле:

При этом предполагается, что при наработке t 1 машина работоспособна. Для малых промежутков наработки параметр потока отказов можно принимать постоянным (t) = const, тогда предыдущая формула примет вид:

Принимая постоянным значение параметра потока отказов в пределах одного интервала, определяют вероятность безотказной работы:

В каждом интервале: ;

В течение одной смены в любом интервале: .

Для первого интервала при сменной наработке tсм =12 га вероятность безотказной работы будет равна:

Это значит, что в течение одной смены безотказно будет ра ботать 43 процент а комбайнов. У остальных 57 % машин следует ожидать появл е ние хотя бы одного отказа .

Показатели ремонтопригодности

1.Среднее время восстановления работоспособности может быть рассчитано по всем устранённым отказам (см. табл.3):

§ за весь период испытаний: ч

§ в каждом интервале:

§ а также по отказам каждой группы сложности:

§ -1-й группы сложности: ч,

§ -2-й группы сложности: ч,

§ -3-й группы сложности: ч,

где - суммарное время восстановления работоспособности после всех отказов (или отказов соответствующей группы сложности);

Общее число отказов всех машин, устранённых за весь период испытаний.

Если отказы не устранялись в течение испытаний, то по ним не указывается время восстановления (прочерк в табл.1). Обычно это ресурсные отказы 3 группы сложности, для устранения которых необходима замена основных агрегатов или капитальный ремонт машины. При необходимости такого ремонта машина снимается с испытаний и направляется в ремонтное предприятие.

2. Вероятность восстановления работоспособности в течение заданного времени (примем Tз =6 часов):

Следовательно, в отведённое время ремонтной службой будет уст ранено 95 % отказов. Остальные более сложные отказы потр е буют большего времени восстановления или дополнительных раб о чих .

Комплексный показатель надё ж ности

-коэффициент готовности характеризует одновременно безотказность и ремонтопригодность машин и определяется на основании этих же данных испытаний:

где а - коэффициент перевода единиц наработки (га, т, км, моточасы) в часы чистой работы машины. Этот коэффициент может быть определён по формуле: а=1/Wт, где-Wт га/час- расчётная производительность машины. Для комбайна ДОН-1500Б примем: Wт = 2 га/ч.

Коэффициент готовности может рассчитываться за весь период испытаний (сезон работы), а также по интервалам наработки. В третьем интервале:

Это значит, что 9 % рабочего времени в этом интервале (при наработке от 81 до120 га) машины простаивали на устранении о т казов.

Долговечность

машин данной партии оценивается ресурсом, т.е. наработкой до предельного состояния (капитального ремонта или списания).

Средний ресурс приближённо рассчитывается по формуле:

где суммарный ресурс всех машин (га, т, км, моточасы);

Nг - число машин данной партии, достигших предельного состояния. Чем больше это число приближается к общему количеству испытуемых машин, тем точнее получаемое значение среднего ресурса.

Для оценки рассеяния ресурсов вычислим среднее значение ресурса машин, достигших предельного состояния:

затем определим среднее квадратичное отклонение:

и коэффициент вариации:

По величине коэффициента вариации можно предположить, что распределение ресурса данной партии комбайнов описывается распределением Вейбулла.

Для определения гамма-процентного ресурса необходимо значение ресурсов отдельных машин - Ri (из табл.1, графа3), расположить в вариационный ряд в порядке возрастания (в табл.4 - ресурсы машин, не достигших предельного состояния, расположить в конце таблицы). Присвоить им порядковые номера - i, начиная с нулевого. Найти эмпирическую функцию распределения F(Ri) = i/N и вычислить вероятность P(Ri)= 1-F(Ri) того, что машина не достигнет предельного состояния при наработке Ri.

Гамма - процентным ресурсом R будет такое значение ресурса Ri, для которого P(Ri) = /100, где - заданное значение вероятности.

Обычно для сельскохозяйственной техники = 80%. Это значит, что 80% машин должны проработать до предельного состояния (капитального ремонта или списания) не м е нее R га.

Если полученные значения P(Ri) не совпадают с заданным значением /100, то величина R находится методом интерполяции. В данном примере R находится между значениями R 2 и R 3 .

Из табл.4 видно, что для определения гамма-процентного и среднего ресурса не обязательно проводить длительные испытания до достижения предельного состояния всеми машинами данной партии. Достаточно получить данные о ресурсе наиболее слабых машин (не более 60% от общего количества испытуемых машин). Остальные данные при расчёте R? не учитываются.

Таблица 4. Вариационный ряд ресурсов комбайнов

					(Ri -Rср.пр.)^2

По данным табл.4 строится график вероятности P(Ri) недостижения машиной предельного состояния (кривая убыли ресурса - рис.2). На нем отмечаются точки Rmin, R, Rср. Минимальное значение ресурса машин данной партии - Rmin характеризует смещение (сдвиг) кривой убыли ресурса относительно начала координат.

Разница Rср значений, полученных расчётом и по графику при P(R"ср)=0,5 (рис.2), составляет абсолютную ошибку, возникающую вследствие того, что не все испытуемые машины достигли предельного состояния, и малого количества машин, поставленных на испытания.

Вычислим абсолютную и относительную ошибки полученных результатов:

Абсолютная ошибка: ДR ср = Rср -R`ср = 1885 -1980 = 95 га,

Относительная ошибка: д R ср =?ДR ср / Rср = 95/1885 = 0,05 или 5 %.

Для анализа отказов по причинам и времени возникновения следует построить график изменения параметра потока отказов и коэффициента готовности по интервалам наработки (рис.3). На этот же график наносится пунктирная линия, соответствующая среднему значению параметра потока отказов за весь период испытаний - .На графике можно выделить область приработочных отказов (Tпр), когда кривая (t) превышает среднее значение. Если в конце сезона работы (периода испытаний) заметно значительное возрастание данной кривой, это значит, что в машинах начинают преобладать износовые отказы и по завершении работ требуется проведение ремонта.

Если же значение параметра потока отказов стабилизируется на низком уровне (ниже - см. рис.3), характеризующем появление в основном внезапных отказов под воздействием внешних условий эксплуатации, то после окончания данного сезона работы ремонт машин проводить не следует. Иначе в начале следующего сезона вновь будут преобладать приработочные отказы.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Определение основных показателей надежности технических объектов с применением математических методов. Анализ показателей надежности сельскохозяйственной техники и разработка мероприятий по ее повышению. Организации испытания машин на надежность.

курсовая работа , добавлен 22.08.2013


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


Сохраняемость как свойство объекта сохранять значение показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности, рассмотрение особенностей количественной оценки свойства. Характеристика факторов, определяющих ремонтопригодность машин и оборудования.

реферат , добавлен 27.04.2015


Краткое описание конструкции двигателя. Нормирование уровня надежности лопатки турбины. Определение среднего времени безотказной работы. Расчет надежности турбины при повторно-статических нагружениях и надежности деталей с учетом длительной прочности.

курсовая работа , добавлен 18.03.2012


Показатели ремонтопригодности: вероятность, среднее и гамма-процентное время восстановления. Сохраняемость объекта и комплексные показателей эксплуатационной надежности. Функции распределения случайных величин, сбор и обработка статистической информации.

презентация , добавлен 04.12.2013


Расчет надежности операции или процента брака. Построение эмпирической кривой. Методика определения разности между наибольшим и наименьшим размерами, которая разбивается на несколько интервалов. Теоретическая кривая распределения результатов замера.

контрольная работа , добавлен 08.03.2012


Сбор и обработка информации о надежности. Построение статистического ряда и статистических графиков. Определение математического ожидания, среднеквадратического отклонения и коэффициента вариации. Задачи микрометража партии деталей, методика измерений.

курсовая работа , добавлен 18.04.2013


Определение модели вероятности отказов для резистора и конденсатора, расчет коэффициентов нагрузки и суммарной эксплуатационной интенсивности отказов с целью оценки показателей безотказности функционального узла РЭУ при наличии постоянного резервирования.

курсовая работа , добавлен 05.07.2010


Предназначение и конструкция турбины двигателя. Расчет надежности лопатки первой ступени турбины с учетом внезапных отказов и длительной прочности, а также при повторно-статических нагружениях и в конце выработки ресурса. Оценка долговечности детали.

курсовая работа , добавлен 18.03.2012


Расчет параметров привода конвейера. Форма и размеры деталей редуктора привода, этапы его проектирования. Стадии и этапы разработки конструкторской документации. Определение условий эксплуатации. Оценка количественных показателей надежности ремонта.

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.

Основные направления повышения надежности тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин

К основным направлениям повышения надежности машин относятся конструктивные, технологические, эксплуатационные и ремонтные.

Основными конструктивными направлениями повышения надежности машин являются: оптимизация конструктивных схем машин (снижение числа составных частей и повышение вероятности их безотказной работы); выбор долговечных материалов деталей и их рациональное сочетание в парах трения; обеспечение надлежащей конфигурации деталей (особенно в местах расположения галтелей, канавок и надрезов с целью снижения концентрации напряжений при воздействии динамических и циклических нагрузок) и достаточной жесткости и устойчивости к вибрациям базовых деталей машин; обеспечение надлежащей герметизации подвижных и неподвижных соединений деталей машин; создание оптимальных условий работы пар трения (нагрузка, скорость) для наименьших потерь на трение; обеспечение оптимальных температурных режимов работы соединений и агрегатов, а также надежной смазки трущихся поверхностей; создание эффективных устройств очистки воздуха, топлива и масел; резервирование отдельных составных частей машин и др.

Основными технологическими направлениями повышения надежности являются: обеспечение необходимой точности изготовления деталей; обеспечение оптимального качества рабочих поверхностей (шероховатость, волнистость и др.); повышение износостойкости, статической и циклической прочности деталей термической обработкой; упрочнение деталей химико-термической обработкой (цементация, азотирование и др.): упрочнение деталей поверхностным пластическим деформированием (обкатка или раскатка шариками и роликами, алмазное выглаживание, чеканка, дробеструйная обработка); нанесение на рабочие поверхности деталей машин износостойких покрытий (наплавка твердых сплавов, нанесение хромовых покрытий гальваническим методом и др.); установка втулок, колец и вставок из износостойких материалов; проведение искусственного старения чугунных деталей (блоки цилиндров, головки цилиндров, корпуса задних мостов и коробок передач); статическая и динамическая балансировка деталей и сборочных единиц; повышение точности сборки и качества окраски агрегатов и машин в целом.

Основные эксплуатационные направления повышения надежности.

Качественная обкатка новых и отремонтированных машин в хозяйстве. В процессе правильной эксплуатационной обкатки в течение 30...60 ч постепенно уменьшается шероховатость поверхности, снижается высота микронеровностей, волнистость, увеличивается фактическая площадь контакта сопрягаемых деталей. В результате резко уменьшаются удельные нагрузки, коэффициент трения, интенсивность изнашивания, повышается долговечность деталей и соединений.

Организация качественного технического обслуживания и создание для его проведения необходимой материальной базы. Высокие показатели надежности машин характерны для хозяйств с высокой степенью организации учета наработок машин, соблюдающих периодичность технических обслуживании, качественно выполняющих все операции технического обслуживания, располагающих стационарными пунктами технического обслуживания и звеньями мастеров-наладчиков, применяющих моечное, смазочное, диагностическое и регулировочное оборудование, средства механизации.

Внедрение в техническую эксплуатацию машин диагностирования, что позволит уменьшить простои тракторов на устранении отказов и неисправностей в 1,5... 2 раза, сократить затраты на ремонт в 1,3... 1,5 раза, повысить ресурс машин.

Соблюдение оптимальных режимов работы машин. Износы, безотказность и долговечность машин зависят от режимов их работы. Особенное влияние на надежность оказывает тепловой режим работы агрегатов. Пуск нспрогрстого двигателя и работа при пониженной температуре увеличивают износ его основных деталей в несколько раз.

На работу двигателя отрицательно влияет и перегрев, при котором наблюдается форсированный износ деталей. При повышении температуры охлаждающей жидкости до 115 ° С суммарный износ увеличивается в 1,5 раза по сравнению с износом при нормальном тепловом режиме.

На износ деталей машин оказывает влияние величина и характер нагрузки, скоростной режим. При неустановившихся нагрузках и скоростных режимах работы интенсивность изнашивания верхних поршневых колец повышается в 2,5...3,5 раза, поршней — в 1,2... 2,5 раза.

Соблюдение рекомендаций заводов-изготовителей по применению топлива и смазочных материалов. Так, износ деталей дизелей зависит от цетанового числа дизельного топлива. При его снижении с 68 до 31 увеличивается износ гильз цилиндров почти в 2 раза.

Еще большее влияние на износ деталей и долговечность машин оказывают смазочные материалы.

Контроль и обеспечение достаточной герметизации агрегатов и механизмов машин. В связи с тем, что при нарушении герметизации во внутренние полости агрегатов из окружающей среды попадает воздух, содержащий абразивные частицы, то герметизации следует уделять особое внимание. При подсосе 1 % нефильтрованного воздуха интенсивность изнашивания верхних поршневых колец увеличивается в 4 раза.

Соблюдение установленных правил хранения машин.

Повышение уровня квалификации механизаторов, мастеров по техническому обслуживанию и ремонту машинно-тракторнога парка и других специалистов.

Совершенствование организации инженерной службы хозяйства.

Основные направления повышения надежности машин при ремонте:

Проведение предремонтного диагностирования в мастерских хозяйств для определения технического состояния, остаточного ресурса машины и ее элементов, объема необходимого ремонта машин.

Обеспечение сохранности ремонтного фонда , поступающего на ремонтные предприятия, что достигается организацией складов и площадок, использованием специальных подставок и подкладок, нанесением консервационных материалов и других средств. При неудовлетворительном хранении ремонтный фонд может быть превращен в металлолом.

Выполнение разборонных работ без повреждения деталей и разукомплектовки соответствующих пар (блоки цилиндров и крышки подшипников коленчатого вала, шатуны и их крышки, пары зубчатых колес конечных и других передач). Для исключения повреждения деталей следует использовать съемники, прессы, стенды и другие приспособления и средства механизации.

Выполнение на ремонтных предприятиях качественной очистки машин , агрегатов и деталей от различных загрязнений. Удаление накипи, нагара, асфальтосмолистых и других загрязнений отличается определенными трудностями и требует использования современного оборудования (например, ультразвукового), новых моющих средств, обеспечения соответствующих режимов очистки.

Контроль и дефектация деталей . На ремонтных предприятиях следует расширять номенклатуру деталей, подвергнутых сплошному контролю. Блоки цилиндров, корпуса коробок передач и агрегатов трансмиссии и другие базовые детали требуют сплошного контроля не только размеров, но и геометрических форм их рабочих поверхностей и точности их взаимного расположения, так как во время эксплуатации у этих деталей в результате старения материала, изнашивания, воздействия различных нагрузок и перераспределения внутренних напряжений изменяются размеры, геометрическая форма и взаимное расположение рабочих поверхностей.