Інститут інженерних технологій,
регіонального підприємництва та інформатики
(ІРПІ)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ
Реферат
По курсу: ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ ТА
КОНСТРУЮВАННЯ
ТЕМА: МЕТОДИ КОНСТРУЮВАННЯ, СПРЯМОВАНІ НА ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ
Виконала: ФІЛІППОВА СВІТЛАНА
АНАТОЛІЇВНА
Студентка 3 курсу
Економічного факультету
Викладач: НАУМОВ В'ЯЧЕСЛАВ ВОЛОДИМИРОВИЧ
м. Покров
2007
регіонального підприємництва та інформатики
(ІРПІ)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ
Реферат
По курсу: ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ ТА
КОНСТРУЮВАННЯ
ТЕМА: МЕТОДИ КОНСТРУЮВАННЯ, СПРЯМОВАНІ НА ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ
Виконала: ФІЛІППОВА СВІТЛАНА
АНАТОЛІЇВНА
Студентка 3 курсу
Економічного факультету
Викладач: НАУМОВ В'ЯЧЕСЛАВ ВОЛОДИМИРОВИЧ
м. Покров
2007
Зміст
Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
Критерії надійності .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
Надійність верстатів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
Надійність промислових роботів ... .............................................. .. 11
Економічний аспект надійності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
Критерії надійності .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
Надійність верстатів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
Надійність промислових роботів ... .............................................. .. 11
Економічний аспект надійності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
Введення
Надійність - це властивість виробів виконувати протягом заданого часу або заданої напрацювання свої функції, зберігаючи в заданих межах експлуатаційні показники. Надійність виробів обумовлюється їх безвідмовністю, довговічністю, ремонтопридатністю і сохраняемостью.
Рівень надійності значною мірою визначає розвиток техніки за основними напрямками: автоматизації виробництва, інтенсифікації робочих процесів і транспорту, економії матеріалів і енергії.
Сучасні технічні засоби дуже різноманітні і складаються з великої кількості взаємодіючих механізмів, апаратів і приладів. Перші найпростіші машини та радіоприймачі складалася з десятків або сотень деталей, а, наприклад, система радіоуправління ракетами складається з десятків і сотень мільйонів різних деталей. У таких складних системах у разі відсутності резервування відмову всього одного відповідального елементу може призвести до відмови або збою в роботі всієї системи.
Низький рівень надійності устаткування цілком може призводити до серйозних витрат на ремонт, тривалого простою обладнання, до аварій і т.п.
В даний час спостерігається швидке і багаторазове ускладнення машин, об'єднання їх у великі комплекси, зменшення їх металоємності і підвищенням їх силової та електричної напруженості. Тому наука про надійність швидко розвивається.
Відмови деталей і вузлів у різних машинах і різних умов можуть мати сильно відрізняються наслідки. Наслідки виходу з ладу машини, що є на заводі у великій кількості, можуть бути легко і без наслідків усунені силами підприємства. А відмова спеціального верстата, вбудованого в автоматичну лінію, викличе значні матеріальні збитки, пов'язані з простоєм багатьох інших верстатів і невиконанням заводом плану.
У цьому рефераті я розгляну надійність верстатів та промислових роботів, тому що ці питання мають велике значення для виробництва.
Надійність - це властивість виробів виконувати протягом заданого часу або заданої напрацювання свої функції, зберігаючи в заданих межах експлуатаційні показники. Надійність виробів обумовлюється їх безвідмовністю, довговічністю, ремонтопридатністю і сохраняемостью.
Рівень надійності значною мірою визначає розвиток техніки за основними напрямками: автоматизації виробництва, інтенсифікації робочих процесів і транспорту, економії матеріалів і енергії.
Сучасні технічні засоби дуже різноманітні і складаються з великої кількості взаємодіючих механізмів, апаратів і приладів. Перші найпростіші машини та радіоприймачі складалася з десятків або сотень деталей, а, наприклад, система радіоуправління ракетами складається з десятків і сотень мільйонів різних деталей. У таких складних системах у разі відсутності резервування відмову всього одного відповідального елементу може призвести до відмови або збою в роботі всієї системи.
Низький рівень надійності устаткування цілком може призводити до серйозних витрат на ремонт, тривалого простою обладнання, до аварій і т.п.
В даний час спостерігається швидке і багаторазове ускладнення машин, об'єднання їх у великі комплекси, зменшення їх металоємності і підвищенням їх силової та електричної напруженості. Тому наука про надійність швидко розвивається.
Відмови деталей і вузлів у різних машинах і різних умов можуть мати сильно відрізняються наслідки. Наслідки виходу з ладу машини, що є на заводі у великій кількості, можуть бути легко і без наслідків усунені силами підприємства. А відмова спеціального верстата, вбудованого в автоматичну лінію, викличе значні матеріальні збитки, пов'язані з простоєм багатьох інших верстатів і невиконанням заводом плану.
У цьому рефераті я розгляну надійність верстатів та промислових роботів, тому що ці питання мають велике значення для виробництва.
Критерії надійності
Термін служби - це час від початку експлуатації приладу або машини до їх технічної непридатності.
Безвідмовність - властивість машини зберігати працездатність протягом необхідного часу без вимушених перерв.
Збереженість - властивість приладу або машини зберігати справний і працездатний стан протягом певного проміжку часу.
Довговічність - властивість машини зберігати працездатність з необхідними перервами для технічного обслуговування і ремонтів до граничного стану (вихід за межі норм точності, середній і капітальний ремонт).
Ремонтопридатність - властивість машини, яка полягає у її пристосованості до попередження, виявлення та усунення відмов і несправностей шляхом технічного обслуговування і ремонтів.
Відмова - втрата працездатності виробів (повна або часткова).
Термін служби - це час від початку експлуатації приладу або машини до їх технічної непридатності.
Безвідмовність - властивість машини зберігати працездатність протягом необхідного часу без вимушених перерв.
Збереженість - властивість приладу або машини зберігати справний і працездатний стан протягом певного проміжку часу.
Довговічність - властивість машини зберігати працездатність з необхідними перервами для технічного обслуговування і ремонтів до граничного стану (вихід за межі норм точності, середній і капітальний ремонт).
Ремонтопридатність - властивість машини, яка полягає у її пристосованості до попередження, виявлення та усунення відмов і несправностей шляхом технічного обслуговування і ремонтів.
Відмова - втрата працездатності виробів (повна або часткова).
Надійність верстатів
Найважливіші тенденції розвитку верстатобудування - підвищення точності, продуктивності та рівня автоматизації верстатів.
Підвищення продуктивності верстатів досягається підвищенням режимів різання, застосуванням нової прогресивної технології із зменшенням неробочого для інструменту часу. Дослідження на заводах з одиничним та серійним характером виробництва показали, що обробка деталей займає лише 5% загального часу від запуску деталей у виробництво до закінчення їх виготовлення.
Найважливішим напрямком підвищення продуктивності і полегшення праці і, зокрема, вирішення проблеми нестачі робочих кадрів є автоматизація верстатів і комплексна автоматизація виробництва. Автоматизація масового і великосерійного виробництва досягається застосуванням автоматичних ліній і цехів. Автоматичні верстатні лінії підвищують продуктивність обробки в порівнянні з обробкою на універсальних верстатах в десятки разів. Автоматизація серійного і дрібносерійного виробництва досягається застосуванням верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК) і гнучких виробничих систем. Японські результати дослідження показують, що заміна 5 універсальних верстатів верстатами з ЧПУ дозволяє зменшити число операторів з 5 до 3, а продуктивність збільшити в 3 рази. Якщо ж додатково встановити роботи для подачі заготовок і зняття готових деталей, то число операторів можна скоротити до двох, при цьому продуктивність праці зростає в 3,5 рази в порівнянні з початковою.
Витрати на ремонт і втрати від простоїв верстатів, як і інших машин, досить значні. Середній час простою універсального верстата в ремонті, віднесене до одній зміні, становить 10 хв. Складність і висока вартість верстатів з ЧПК вимагають відповідного рівня їх надійності та використання. За дослідженнями ЕНІМС, прийнятний рівень питомої тривалості відновлення для верстатів з ЧПК становить 0,05. . .0,1, Тобто 5. . .10 Год простою верстата в неплановому ремонті на 100 год роботи за програмою.
Точність і продуктивність верстатів у значній мірі залежать від їх надійності. Надійність верстатів визначається надійністю механізмів і вузлів верстатів проти руйнувань та інших відмов і точностной надійністю, тобто надійністю за критерієм точності обробки.
Можливо, розгляд надійності власне верстатів і надійності всієї технологічної системи: верстат, інструмент, пристосування, заготівля. У цьому комплексі найменш надійним елементом є інструмент, тому що на його лезі виникають високі напруги і температури.
Вимоги до надійності верстатів різних типів різні.
Для універсальних легких і середніх верстатів у звичайних умовах їх застосування з комплексу вимог до надійності найбільше значення має технічний ресурс.
З іншого боку, для важких верстатів важлива безвідмовність протягом тривалого часу, а в разі обробки точних і дорогих виробів - також безвідмовність системи протягом однієї операції.
У порівнянні з універсальними верстатами до надійності спеціальних і унікальних верстатів пред'являють більш високі вимоги, щоб уникнути необхідності встановлення на заводах дорогих верстатів-дублерів.
Для верстатів, що вбудовуються в автоматичні лінії, вимоги до надійності найвищі, оскільки вихід з ладу одного з них веде до простою ділянки або навіть всієї лінії.
Надійність механізмів і вузлів верстатів проти руйнувань і відмов розглядається, по-перше, у зв'язку з виникненням раптових відмов: порушенням нормального процесу обробки, втомного руйнування і заїдань, по-друге, у зв'язку з монотонним поступовим зниженням працездатності внаслідок зносу, корозії і старіння.
Спостерігаються такі види відмов, пов'язаних з порушенням нормального процесу обробки:
-Неприпустиме врізання інструмента в заготівлю внаслідок збоїв системи автоматичного управління;
-Забивання зони різання стружкою;
- Наїзд супортів або столів один на інший або на інші вузли з тих же причин;
-Виривання оброблюваної заготовки з патрона або пристосування;
-Перемикання шестерень на великій швидкості.
Надійність верстатів за критерієм втомних руйнувань зазвичай буває достатньою. Це пояснюється тим, що універсальні верстати працюють при змінних навантаженнях, з рідкісним використанням повної потужності; розміри багатьох деталей верстатів визначаються не міцністю, а іншими критеріями працездатності, в першу чергу жорсткістю; зубчасті передачі верстатів працюють із зносом, ускладнює розвиток тріщин поверхневої втоми.
Втомні поломки деталей приводу спостерігаються тільки в верстатах, які працюють з великими довго діючими навантаженнями, при динамічному характері сил різання, а також при пуску верстатів без муфт асинхронними двигунами, коли моменти (за експериментальними даними) досягають 4. . .5 Номінальних і при гальмуванні верстатів противовключением електродвигунів. Поломки зубів також спостерігаються при дефектах гарту ТВЧ у випадках, якщо виникають залишкові напруги розтягнення.
Зносостійкість є важливим критерієм надійності механізмів верстатів. Особливо зношуються механізми, погано захищені від забруднень, погано змащувані і працюють в умовах недосконалого тертя. До них відносяться черв'ячні і гвинтові передачі, передачі гвинт - гайка, рейка - рейкова шестерня і інші механізми, розташовані поза корпусів з масляною ванною. Перемикані і пов'язані з ними шестерні мають інтенсивний знос по торцях зубів, з-за якого найбільш напружені перемикані шестерні до введення бочкообразной форми заокруглення зубів змінювалися через 2. . .3 Року експлуатації.
У важких і швидкохідних верстатах, а також у вузлах, в яких застосовуються тверді антифрикційні матеріали (чавун, тверді бронзи та ін), особливу небезпеку становить заїдання.
Порушення роботи гідроприводів пов'язано із зносом клапанів та елементів управління, з порушенням регулювання (через недостатньо гарної фіксації, низької якості пружин і ін.) Гідроприводи працюють при відносно високих температурах масла і значних швидкостях, що сприяє окислення масла і утворення високомолекулярних сполук, в результаті чого систематично засмічуються вузькі щілини в елементах гідроприводу. Неприпустимо застосовувати масла з сірчистих нафт, так як при цьому гідроприводи через виділення високомолекулярних сполук виходять з ладу через декілька місяців роботи.
Точностних (параметрична) надійність пов'язана з повільно перебігають процесами: зносом, викривленням, старінням. Довговічність за точністю в першу чергу залежить від стану направляючих, шпиндельних опор і ділильних кіл. Необхідність капітального ремонту переважно викликана станом напрямних.
Надійність верстатів по точності виробів визначають наступні чинники:
-Порушення налаштування пов'язано зі зняттям сил тертя в затисках, перерозподілом сил між затискачами і механізмами підвода, а, отже, і відповідною зміною жорсткості. Порушення налаштування сприяють ударні навантаження, а також значні температурні перепади;
-Трохи пружних деформацій щоб уникнути неприпустимого копіювання на виробі похибок заготівлі, труднощі установки на розмір і т. д.;
-Вібростійкість технологічної системи, щоб уникнути розладу технологічної системи, утворення хвиль на поверхні, відмови в роботі через неприпустимих вібрацій;
-Дещицю і сталість температурних деформацій. Мінливість температурних деформацій пов'язано з розігрівом системи, коливаннями температури повітря і грунту, змінністю теплоутворення в механізмах верстата у зв'язку з приработкой, зміною рівня масла, регулюванням і т. д., а також змінністю теплоутворення в процесі різання. Багато верстати не забезпечують точності обробки до розігріву. Станини довгих верстатів, при постійному скріпленні з фундаментом, піддавалися б річним температурних деформацій зі стрілою прогину більше 1 мм; на великих прецизійних колесах, що нарізають протягом декількох діб, спостерігаються добові температурні смуги і т. д.;
-Точність підведення переміщаються вузлів, зокрема повторних підводів. Розкид пов'язаний з переменностью сил тертя і контактної жорсткості, вплив яких багаторазово посилюється внаслідок динамічного характеру підведення;
-Збереження розмірів і ріжучих властивостей інструменту. Розмірний знос і порушення ріжучих властивостей інструментів призводить до змін розмірів виробів і збільшенню пружних віджаті в системі;
-Точність розмірів і сталість твердості заготовок. Розкид розмірів і твердості заготовок призводить до змінних пружним віджимання інструменту;
-Запобігання попадання пилу і стружки на базові поверхні установки оброблюваних деталей. Характерно, що за кордоном в окремих цехах складання особливо точних верстатів для запобігання попадання пилу ззовні підтримується надмірний тиск, а деталі надходять повністю обробленими і промитими.
Надійність верстатів з ЧПК може бути характеризована наступними даними за матеріалами міжнародної організації MTIRA, що займається дослідженнями верстатів, час простоїв верстатів з ЧПК через несправності становить 4. . .9% Номінального фонду часу.
Близько 55% відмов, за вітчизняними даними, пов'язане з електронними та електричними пристроями введення інформації, зчитування з перфострічки, переробки інформації, електроприводу Їх усунення займає близько 40% загального часу відновлення. Хоча відмови механічних вузлів: механізму автоматичної зміни інструменту, напрямних, шпинделя, системи змащення, приводу подач, редуктора датчиків зворотного зв'язку - становлять меншу частку (а саме близько 20%), час на їх усунення витрачається таке ж.
Заходи, щодо підвищення надійності автоматизованого виробництва:
-Оптимізація структури автоматичних ліній і автоматизованих ділянок;
-Включення автоматизованих пристроїв контролю та вимірювання точності обробки деталей;
- Застосування науково обгрунтованих методик приймально-здавальних випробувань за параметрами надійності і продуктивності;
- Впровадження систем збору та аналізу відмов за сигналами від операторів;
- Застосування автоматизованої діагностики причин відмов і технічного стану верстатів з ЧПК автоматизованих ділянок та ін
Оцінка конструкції і працездатності деталей і вузлів верстатів по критеріям точності, жорсткості, теплостійкості, вібростійкості, статичної міцності може бути проведена в основному в процесі короткочасних (приймальних, лабораторних) випробувань. Для визначення надійності за критеріями зносостійкості, втомної міцності, а також щодо ударної міцності у зв'язку з перевантаженням необхідні тривалі експлуатаційні випробування або спостереження.
Остаточна оцінка надійності машин проводиться за результатами експлуатаційних спостережень станкозаводу у співпраці та на площах заводів-споживачів верстатів. Враховуючи змінність умов роботи верстатів, для отримання достовірних результатів необхідно охопити спостереженнями досить велика кількість верстатів даної моделі, що працюють на кількох заводах. Спостереження повинні проводитися періодично через кожні три-чотири місяці роботи верстатів співробітниками груп надійності верстатобудівний. До спостереженнями для фіксації відмов і простою верстата залучають працівників, які обслуговують верстат.
Прискорені випробування проводять у форсованих умовах. При цьому найбільш важливі вузли відчувають окремо, а потім разом з верстатом. За такою методикою проводить контрольні випробування на надійність верстатів з ЧПК фірма Moog Ltd (США).
Механізм зміни інструменту, що працює з циклом 8 с, відчувають безперервно 5 год, протягом яких позиціонування відбувається близько 600 разів, і т. д. Загальний час випробувань кожного верстата від початку монтажу до відвантаження споживачеві становить 100 ч.
Найважливіші тенденції розвитку верстатобудування - підвищення точності, продуктивності та рівня автоматизації верстатів.
Підвищення продуктивності верстатів досягається підвищенням режимів різання, застосуванням нової прогресивної технології із зменшенням неробочого для інструменту часу. Дослідження на заводах з одиничним та серійним характером виробництва показали, що обробка деталей займає лише 5% загального часу від запуску деталей у виробництво до закінчення їх виготовлення.
Найважливішим напрямком підвищення продуктивності і полегшення праці і, зокрема, вирішення проблеми нестачі робочих кадрів є автоматизація верстатів і комплексна автоматизація виробництва. Автоматизація масового і великосерійного виробництва досягається застосуванням автоматичних ліній і цехів. Автоматичні верстатні лінії підвищують продуктивність обробки в порівнянні з обробкою на універсальних верстатах в десятки разів. Автоматизація серійного і дрібносерійного виробництва досягається застосуванням верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК) і гнучких виробничих систем. Японські результати дослідження показують, що заміна 5 універсальних верстатів верстатами з ЧПУ дозволяє зменшити число операторів з 5 до 3, а продуктивність збільшити в 3 рази. Якщо ж додатково встановити роботи для подачі заготовок і зняття готових деталей, то число операторів можна скоротити до двох, при цьому продуктивність праці зростає в 3,5 рази в порівнянні з початковою.
Витрати на ремонт і втрати від простоїв верстатів, як і інших машин, досить значні. Середній час простою універсального верстата в ремонті, віднесене до одній зміні, становить 10 хв. Складність і висока вартість верстатів з ЧПК вимагають відповідного рівня їх надійності та використання. За дослідженнями ЕНІМС, прийнятний рівень питомої тривалості відновлення для верстатів з ЧПК становить 0,05. . .0,1, Тобто 5. . .10 Год простою верстата в неплановому ремонті на 100 год роботи за програмою.
Точність і продуктивність верстатів у значній мірі залежать від їх надійності. Надійність верстатів визначається надійністю механізмів і вузлів верстатів проти руйнувань та інших відмов і точностной надійністю, тобто надійністю за критерієм точності обробки.
Можливо, розгляд надійності власне верстатів і надійності всієї технологічної системи: верстат, інструмент, пристосування, заготівля. У цьому комплексі найменш надійним елементом є інструмент, тому що на його лезі виникають високі напруги і температури.
Вимоги до надійності верстатів різних типів різні.
Для універсальних легких і середніх верстатів у звичайних умовах їх застосування з комплексу вимог до надійності найбільше значення має технічний ресурс.
З іншого боку, для важких верстатів важлива безвідмовність протягом тривалого часу, а в разі обробки точних і дорогих виробів - також безвідмовність системи протягом однієї операції.
У порівнянні з універсальними верстатами до надійності спеціальних і унікальних верстатів пред'являють більш високі вимоги, щоб уникнути необхідності встановлення на заводах дорогих верстатів-дублерів.
Для верстатів, що вбудовуються в автоматичні лінії, вимоги до надійності найвищі, оскільки вихід з ладу одного з них веде до простою ділянки або навіть всієї лінії.
Надійність механізмів і вузлів верстатів проти руйнувань і відмов розглядається, по-перше, у зв'язку з виникненням раптових відмов: порушенням нормального процесу обробки, втомного руйнування і заїдань, по-друге, у зв'язку з монотонним поступовим зниженням працездатності внаслідок зносу, корозії і старіння.
Спостерігаються такі види відмов, пов'язаних з порушенням нормального процесу обробки:
-Неприпустиме врізання інструмента в заготівлю внаслідок збоїв системи автоматичного управління;
-Забивання зони різання стружкою;
- Наїзд супортів або столів один на інший або на інші вузли з тих же причин;
-Виривання оброблюваної заготовки з патрона або пристосування;
-Перемикання шестерень на великій швидкості.
Надійність верстатів за критерієм втомних руйнувань зазвичай буває достатньою. Це пояснюється тим, що універсальні верстати працюють при змінних навантаженнях, з рідкісним використанням повної потужності; розміри багатьох деталей верстатів визначаються не міцністю, а іншими критеріями працездатності, в першу чергу жорсткістю; зубчасті передачі верстатів працюють із зносом, ускладнює розвиток тріщин поверхневої втоми.
Втомні поломки деталей приводу спостерігаються тільки в верстатах, які працюють з великими довго діючими навантаженнями, при динамічному характері сил різання, а також при пуску верстатів без муфт асинхронними двигунами, коли моменти (за експериментальними даними) досягають 4. . .5 Номінальних і при гальмуванні верстатів противовключением електродвигунів. Поломки зубів також спостерігаються при дефектах гарту ТВЧ у випадках, якщо виникають залишкові напруги розтягнення.
Зносостійкість є важливим критерієм надійності механізмів верстатів. Особливо зношуються механізми, погано захищені від забруднень, погано змащувані і працюють в умовах недосконалого тертя. До них відносяться черв'ячні і гвинтові передачі, передачі гвинт - гайка, рейка - рейкова шестерня і інші механізми, розташовані поза корпусів з масляною ванною. Перемикані і пов'язані з ними шестерні мають інтенсивний знос по торцях зубів, з-за якого найбільш напружені перемикані шестерні до введення бочкообразной форми заокруглення зубів змінювалися через 2. . .3 Року експлуатації.
У важких і швидкохідних верстатах, а також у вузлах, в яких застосовуються тверді антифрикційні матеріали (чавун, тверді бронзи та ін), особливу небезпеку становить заїдання.
Порушення роботи гідроприводів пов'язано із зносом клапанів та елементів управління, з порушенням регулювання (через недостатньо гарної фіксації, низької якості пружин і ін.) Гідроприводи працюють при відносно високих температурах масла і значних швидкостях, що сприяє окислення масла і утворення високомолекулярних сполук, в результаті чого систематично засмічуються вузькі щілини в елементах гідроприводу. Неприпустимо застосовувати масла з сірчистих нафт, так як при цьому гідроприводи через виділення високомолекулярних сполук виходять з ладу через декілька місяців роботи.
Точностних (параметрична) надійність пов'язана з повільно перебігають процесами: зносом, викривленням, старінням. Довговічність за точністю в першу чергу залежить від стану направляючих, шпиндельних опор і ділильних кіл. Необхідність капітального ремонту переважно викликана станом напрямних.
Надійність верстатів по точності виробів визначають наступні чинники:
-Порушення налаштування пов'язано зі зняттям сил тертя в затисках, перерозподілом сил між затискачами і механізмами підвода, а, отже, і відповідною зміною жорсткості. Порушення налаштування сприяють ударні навантаження, а також значні температурні перепади;
-Трохи пружних деформацій щоб уникнути неприпустимого копіювання на виробі похибок заготівлі, труднощі установки на розмір і т. д.;
-Вібростійкість технологічної системи, щоб уникнути розладу технологічної системи, утворення хвиль на поверхні, відмови в роботі через неприпустимих вібрацій;
-Дещицю і сталість температурних деформацій. Мінливість температурних деформацій пов'язано з розігрівом системи, коливаннями температури повітря і грунту, змінністю теплоутворення в механізмах верстата у зв'язку з приработкой, зміною рівня масла, регулюванням і т. д., а також змінністю теплоутворення в процесі різання. Багато верстати не забезпечують точності обробки до розігріву. Станини довгих верстатів, при постійному скріпленні з фундаментом, піддавалися б річним температурних деформацій зі стрілою прогину більше 1 мм; на великих прецизійних колесах, що нарізають протягом декількох діб, спостерігаються добові температурні смуги і т. д.;
-Точність підведення переміщаються вузлів, зокрема повторних підводів. Розкид пов'язаний з переменностью сил тертя і контактної жорсткості, вплив яких багаторазово посилюється внаслідок динамічного характеру підведення;
-Збереження розмірів і ріжучих властивостей інструменту. Розмірний знос і порушення ріжучих властивостей інструментів призводить до змін розмірів виробів і збільшенню пружних віджаті в системі;
-Точність розмірів і сталість твердості заготовок. Розкид розмірів і твердості заготовок призводить до змінних пружним віджимання інструменту;
-Запобігання попадання пилу і стружки на базові поверхні установки оброблюваних деталей. Характерно, що за кордоном в окремих цехах складання особливо точних верстатів для запобігання попадання пилу ззовні підтримується надмірний тиск, а деталі надходять повністю обробленими і промитими.
Надійність верстатів з ЧПК може бути характеризована наступними даними за матеріалами міжнародної організації MTIRA, що займається дослідженнями верстатів, час простоїв верстатів з ЧПК через несправності становить 4. . .9% Номінального фонду часу.
Близько 55% відмов, за вітчизняними даними, пов'язане з електронними та електричними пристроями введення інформації, зчитування з перфострічки, переробки інформації, електроприводу Їх усунення займає близько 40% загального часу відновлення. Хоча відмови механічних вузлів: механізму автоматичної зміни інструменту, напрямних, шпинделя, системи змащення, приводу подач, редуктора датчиків зворотного зв'язку - становлять меншу частку (а саме близько 20%), час на їх усунення витрачається таке ж.
Заходи, щодо підвищення надійності автоматизованого виробництва:
-Оптимізація структури автоматичних ліній і автоматизованих ділянок;
-Включення автоматизованих пристроїв контролю та вимірювання точності обробки деталей;
- Застосування науково обгрунтованих методик приймально-здавальних випробувань за параметрами надійності і продуктивності;
- Впровадження систем збору та аналізу відмов за сигналами від операторів;
- Застосування автоматизованої діагностики причин відмов і технічного стану верстатів з ЧПК автоматизованих ділянок та ін
Оцінка конструкції і працездатності деталей і вузлів верстатів по критеріям точності, жорсткості, теплостійкості, вібростійкості, статичної міцності може бути проведена в основному в процесі короткочасних (приймальних, лабораторних) випробувань. Для визначення надійності за критеріями зносостійкості, втомної міцності, а також щодо ударної міцності у зв'язку з перевантаженням необхідні тривалі експлуатаційні випробування або спостереження.
Остаточна оцінка надійності машин проводиться за результатами експлуатаційних спостережень станкозаводу у співпраці та на площах заводів-споживачів верстатів. Враховуючи змінність умов роботи верстатів, для отримання достовірних результатів необхідно охопити спостереженнями досить велика кількість верстатів даної моделі, що працюють на кількох заводах. Спостереження повинні проводитися періодично через кожні три-чотири місяці роботи верстатів співробітниками груп надійності верстатобудівний. До спостереженнями для фіксації відмов і простою верстата залучають працівників, які обслуговують верстат.
Прискорені випробування проводять у форсованих умовах. При цьому найбільш важливі вузли відчувають окремо, а потім разом з верстатом. За такою методикою проводить контрольні випробування на надійність верстатів з ЧПК фірма Moog Ltd (США).
Механізм зміни інструменту, що працює з циклом 8 с, відчувають безперервно 5 год, протягом яких позиціонування відбувається близько 600 разів, і т. д. Загальний час випробувань кожного верстата від початку монтажу до відвантаження споживачеві становить 100 ч.
Надійність промислових роботів
Серійне виготовлення промислових роботів у країні розпочато в кінці шістдесятих років. Їх випуск, як у нас, так і за кордоном постійно нарощується.
Постійно розширюються області застосування роботів. Їх використовують для переміщення деталей і заготовок, для установки заготовок на верстатах і зняття готових деталей. Широкі і перспективні області застосування - технологічні процеси, несприятливі для здоров'я людини: фарбування, зварювання, лиття та ін Крім того, роботи просто необхідно застосовувати в тих областях, де присутність людини непотрібно або навіть шкідливо (наприклад, складання мікропроцесорів та інших комплектуючих персональних комп'ютерів ). З підвищенням точності позиціонування освоюється використання роботів для процесів складання, для механічної обробки деталей. Наприклад, роботи серії D-1000 фірми Elac Ingenieurtechnic відрізняються високою жорсткістю і можливістю сприймати зовнішні навантаження, фіксуючи положення осей після позиціонування за допомогою механічних гальм. Це дозволяє використовувати роботи зі свердлильними і фрезерними пристроями.
У роботах вантажопідйомністю до 20 кг розширюється застосування електроприводу, переваги якого в порівнянні з гідроприводом такі: відсутність витоків масла, мале підготовче час (не потрібен розігрів масла до робочої температури для точних робіт), простота виготовлення. Пневмопрівод застосовують головним чином у роботах, в яких переміщення робочих органів задаються жорсткими, в більшості випадків переналагоджуваних упорами (циклова система управління).
У роботах значної вантажопідйомності переважно застосовують гідропривід.
Таким чином, для роботобудування характерно нарощування темпів випуску разом з підвищенням вимог до точності, жорсткості і надійності роботів.
Роботи відносяться до відновлюваних виробів. Тому їх надійність характеризують такі основні показники:
-Середнє напрацювання на відмову,
- Середній час відновлення працездатного стану,
- Термін служби до капітального ремонту.
Для вітчизняних роботів випуску 1975-1982 рр.. середнє напрацювання на відмову при циклової системі управління становила 400 год, при позиційній системі управління - до 200. . .250 Ч.
Відмови роботів можуть бути розділені на три групи:
1) викликані порушенням технології виготовлення окремих елементів (дефекти зубчастих коліс, витік масла з сполук, люфт в механізмах, недостатня точність виготовлення напрямних кочення),
2) викликані дефектами комплектуючих виробів (провалля контакту в ланцюзі датчиків, мимовільний рух золотників гідроусілітетей і т. д.),
3) викликані конструктивними недоліками: відгвинчування стопорних гайок і ослаблення затягування різьбових з'єднань, ненадійне кріплення деталей, великий час прогріву масла та інші, а також збої (самовільні зупинки в точках позиціонування), пов'язані з нежорсткої характеристикою приводу в районі точки позиціонування. Відмови третьої групи зазвичай превалюють. Тому в міру відпрацювання конструкції напрацювання на відмову підвищується. Вважається, що в середньому щороку вона зростає на 40%.
Щоб підвищити зносостійкість і контактну міцність сполучень, що обмежують довговічність роботів, гартують робочі поверхні: втулок і валів, що направляють кочення, деталей передач гвинт-гайка кочення і зубів зубчастих коліс. Для виключення попадання абразиву в зону тертя передбачають захисні пристрої: телескопічні щитки, розтяжні гармошкообразние хутра, захисні стрічки і кожухи, манжетні ущільнення.
Знос також знижують винятком шкідливих навантажень на опори шляхом усунення статистичної невизначеності систем. Так, модулі горизонтального і вертикального переміщень часто виконують на кулькових напрямних. При цьому конструкція має звичайно три кулькових втулки, дві з яких розташовані на одному валу - основному, а одна - на іншому - реактивному, що сприймає крутний момент. Для цього валу передбачають можливість радіального зміщення його опор при монтажі, щоб забезпечити паралельність валів.
До електродвигунів роботів і верстатів з ЧПУ пред'являються підвищені вимоги до величини моменту, швидкості розгону і зупинки при мінімальних габаритах і вазі двигуна. Цим вимогам задовольняють високомоментного двигуни постійного струму з постійними магнітами. Кращі параметри мають двигуни з магнітами з рідкоземельних матеріалів на основі самарій-кобальту. У двигунах виділяється значна кількість теплоти, яка часто не встигає відводитися з-за низької швидкості обертання валу. З цієї причини в двигунах із плоским якорем з стеклотекстолита, на якому нанесена друкована обмотка, якір іноді жолобиться. Можливі також відмови, пов'язані з пробоєм ізоляції і старінням мастила. Щоб відвести від електродвигунів великі потоки теплоти, у них, можливо, вбудовувати теплові труби
У процесі приймально-здавальних випробувань для виявлення ступеня можливості появи функціональних відмов оцінюють жорсткість характеристики приводу і люфт.
Щоб оцінити жорсткість характеристик, до стикування системи управління приводу з маніпулятором на електродвигуни маніпулятора подають знижена напруга (0,05... 0,1 від номінального) і вимірюють струм, при якому відбувається рушання і сталий рух по всіх координатах. Якщо струм значно менше номінального (наприклад, 20%), то механічну характеристику вважають жорсткою.
Сумарний люфт кінематичної та вимірювальної ланцюгів вимірюють, затиснувши в схват маніпулятора голку і вантаж, близьке до номінального. У робочій зоні маніпулятора закріплюють на технологічній стійці екран з міліметровою папером. Встановлюють голку з вантажем в точці позиціонування. За шкалою міліамперметра виставляють «нуль» за допомогою регулювального потенціометра. Вручну зміщують голку і схват по всіх координатах до величин, при яких стрілка міліамперметра починає давати свідчення. Сумарний люфт голки не повинен перевищувати похибки позиціонування, зазначеної в технічних умовах
Для роботів зазвичай передбачають проведення підробітки з номінальним вантажем, поєднуючи її з приймально-здавальні випробування. Час підробітки в основному становить 25. . .100 Ч.
Випробування на надійність зазвичай проводять на двох, трьох примірниках роботів з партії. На стадії випробувань дослідних зразків або настановної партії проводять означальні, а при виготовленні серійної продукції - контрольні випробування на надійність. Періодичність контрольних випробувань зазвичай раз на два-три роки.
Серійне виготовлення промислових роботів у країні розпочато в кінці шістдесятих років. Їх випуск, як у нас, так і за кордоном постійно нарощується.
Постійно розширюються області застосування роботів. Їх використовують для переміщення деталей і заготовок, для установки заготовок на верстатах і зняття готових деталей. Широкі і перспективні області застосування - технологічні процеси, несприятливі для здоров'я людини: фарбування, зварювання, лиття та ін Крім того, роботи просто необхідно застосовувати в тих областях, де присутність людини непотрібно або навіть шкідливо (наприклад, складання мікропроцесорів та інших комплектуючих персональних комп'ютерів ). З підвищенням точності позиціонування освоюється використання роботів для процесів складання, для механічної обробки деталей. Наприклад, роботи серії D-1000 фірми Elac Ingenieurtechnic відрізняються високою жорсткістю і можливістю сприймати зовнішні навантаження, фіксуючи положення осей після позиціонування за допомогою механічних гальм. Це дозволяє використовувати роботи зі свердлильними і фрезерними пристроями.
У роботах вантажопідйомністю до 20 кг розширюється застосування електроприводу, переваги якого в порівнянні з гідроприводом такі: відсутність витоків масла, мале підготовче час (не потрібен розігрів масла до робочої температури для точних робіт), простота виготовлення. Пневмопрівод застосовують головним чином у роботах, в яких переміщення робочих органів задаються жорсткими, в більшості випадків переналагоджуваних упорами (циклова система управління).
У роботах значної вантажопідйомності переважно застосовують гідропривід.
Таким чином, для роботобудування характерно нарощування темпів випуску разом з підвищенням вимог до точності, жорсткості і надійності роботів.
Роботи відносяться до відновлюваних виробів. Тому їх надійність характеризують такі основні показники:
-Середнє напрацювання на відмову,
- Середній час відновлення працездатного стану,
- Термін служби до капітального ремонту.
Для вітчизняних роботів випуску 1975-1982 рр.. середнє напрацювання на відмову при циклової системі управління становила 400 год, при позиційній системі управління - до 200. . .250 Ч.
Відмови роботів можуть бути розділені на три групи:
1) викликані порушенням технології виготовлення окремих елементів (дефекти зубчастих коліс, витік масла з сполук, люфт в механізмах, недостатня точність виготовлення напрямних кочення),
2) викликані дефектами комплектуючих виробів (провалля контакту в ланцюзі датчиків, мимовільний рух золотників гідроусілітетей і т. д.),
3) викликані конструктивними недоліками: відгвинчування стопорних гайок і ослаблення затягування різьбових з'єднань, ненадійне кріплення деталей, великий час прогріву масла та інші, а також збої (самовільні зупинки в точках позиціонування), пов'язані з нежорсткої характеристикою приводу в районі точки позиціонування. Відмови третьої групи зазвичай превалюють. Тому в міру відпрацювання конструкції напрацювання на відмову підвищується. Вважається, що в середньому щороку вона зростає на 40%.
Щоб підвищити зносостійкість і контактну міцність сполучень, що обмежують довговічність роботів, гартують робочі поверхні: втулок і валів, що направляють кочення, деталей передач гвинт-гайка кочення і зубів зубчастих коліс. Для виключення попадання абразиву в зону тертя передбачають захисні пристрої: телескопічні щитки, розтяжні гармошкообразние хутра, захисні стрічки і кожухи, манжетні ущільнення.
Знос також знижують винятком шкідливих навантажень на опори шляхом усунення статистичної невизначеності систем. Так, модулі горизонтального і вертикального переміщень часто виконують на кулькових напрямних. При цьому конструкція має звичайно три кулькових втулки, дві з яких розташовані на одному валу - основному, а одна - на іншому - реактивному, що сприймає крутний момент. Для цього валу передбачають можливість радіального зміщення його опор при монтажі, щоб забезпечити паралельність валів.
До електродвигунів роботів і верстатів з ЧПУ пред'являються підвищені вимоги до величини моменту, швидкості розгону і зупинки при мінімальних габаритах і вазі двигуна. Цим вимогам задовольняють високомоментного двигуни постійного струму з постійними магнітами. Кращі параметри мають двигуни з магнітами з рідкоземельних матеріалів на основі самарій-кобальту. У двигунах виділяється значна кількість теплоти, яка часто не встигає відводитися з-за низької швидкості обертання валу. З цієї причини в двигунах із плоским якорем з стеклотекстолита, на якому нанесена друкована обмотка, якір іноді жолобиться. Можливі також відмови, пов'язані з пробоєм ізоляції і старінням мастила. Щоб відвести від електродвигунів великі потоки теплоти, у них, можливо, вбудовувати теплові труби
У процесі приймально-здавальних випробувань для виявлення ступеня можливості появи функціональних відмов оцінюють жорсткість характеристики приводу і люфт.
Щоб оцінити жорсткість характеристик, до стикування системи управління приводу з маніпулятором на електродвигуни маніпулятора подають знижена напруга (0,05... 0,1 від номінального) і вимірюють струм, при якому відбувається рушання і сталий рух по всіх координатах. Якщо струм значно менше номінального (наприклад, 20%), то механічну характеристику вважають жорсткою.
Сумарний люфт кінематичної та вимірювальної ланцюгів вимірюють, затиснувши в схват маніпулятора голку і вантаж, близьке до номінального. У робочій зоні маніпулятора закріплюють на технологічній стійці екран з міліметровою папером. Встановлюють голку з вантажем в точці позиціонування. За шкалою міліамперметра виставляють «нуль» за допомогою регулювального потенціометра. Вручну зміщують голку і схват по всіх координатах до величин, при яких стрілка міліамперметра починає давати свідчення. Сумарний люфт голки не повинен перевищувати похибки позиціонування, зазначеної в технічних умовах
Для роботів зазвичай передбачають проведення підробітки з номінальним вантажем, поєднуючи її з приймально-здавальні випробування. Час підробітки в основному становить 25. . .100 Ч.
Випробування на надійність зазвичай проводять на двох, трьох примірниках роботів з партії. На стадії випробувань дослідних зразків або настановної партії проводять означальні, а при виготовленні серійної продукції - контрольні випробування на надійність. Періодичність контрольних випробувань зазвичай раз на два-три роки.
Економічний аспект надійності
Питання оцінки досягнутого рівня надійності і необхідності його підвищення повинні вирішуватися в першу чергу з економічних позицій, оскільки економіка є основним критерієм для вирішення більшості практичних задач надійності.
Це пояснюється тим, що сучасний рівень розвитку техніки дозволяє досягти практично будь-яких показників якості та надійності вироби і вся справа полягає у витратах на досягнення поставленої мети. Ці витрати можуть бути настільки високі, що ефект від підвищення надійності об'єкта не відшкодує їх, і сумарний результат від проведених заходів буде негативним.
Часто заходи по підвищенню надійності можуть і не вимагати істотних витрат, а досягатися, наприклад, оптимізацією. Однак у цьому випадку необхідно проводити порівняння різних варіантів досягнення необхідного рівня надійності за умовою отримання найбільшого сумарного економічного ефекту з урахуванням витрат у сферах виробництва і експлуатації об'єкта і того позитивного економічного ефекту, який дає його використання за призначенням. У загальному випадку зміну в часі сумарного економічного ефекту при експлуатації об'єкта складається під впливом двох основних факторів, що наочно ілюструється рисунком 1.
З одного боку, необхідно враховувати витрати на виготовлення нового об'єкта Про ц, включаючи його проектування, виготовлення, випробування, налагодження, транспортування до місця роботи та інші витрати, а також витрати на експлуатацію Q,, включаючи технічне обслуговування, ремонт, профілактичні заходи. Ці витрати Q., + О 3 є негативними в балансі ефективності.
Рисунок 1 - Зміна економічної ефективності об'єкта в часі
З іншого боку, робота об'єкта дає позитивний економічний ефект Q p (прибуток) залежно від його цільового призначення, наприклад, для автомобіля - в результаті перевезення вантажів або пасажирів.
Зміна Q 3 у функції часу має тенденцію до зростання, так як старіння окремих елементів об'єкта призводить до необхідності вкладати всі великі кошти для відновлення втрачаються властивостей. Зміна Q p в часі, навпаки, має тенденцію до зменшення інтенсивності росту, так як більш часті простої об'єкта в ремонті і технічному обслуговуванні знижують його продуктивність. Тому крива сумарної ефективності
має максимум і два рази перетинає вісь абсцис.
При зростанні Q період часу t = Т ок, при якому Q,, + О е = Qp, буде строком окупності вкладених при виготовленні витрат. Починаючи з цього моменту об'єкт, починає приносити прибуток. Однак зростання отриманого ефекту поступово знижується через зростання експлуатаційних витрат до t = Т "р., Коли знову 0" + Q, = Q p.
При t, що перевищує Т "р, витрати на експлуатацію більше того економічного ефекту, який може бути забезпечений. Тривалість економічно доцільною експлуатації об'єкта Т 3 знаходиться в діапазоні між T mla і граничним терміном служби Т "р:
Т <Т <Т
1 max -* е. ^ i пр-
Вибір варіанту машини з позицій надійності повинен визначатися порівнянням витрат на виготовлення та експлуатацію об'єкта з тим економічним ефектом, який він зможе забезпечити. Наприклад, як видно з малюнка 1, початкова вартість машини 2 вище, ніж машини 1, але за рахунок показників продуктивності і надійності вона дає більший економічний ефект і його доцільно експлуатувати більш тривалий термін.
Питання оцінки досягнутого рівня надійності і необхідності його підвищення повинні вирішуватися в першу чергу з економічних позицій, оскільки економіка є основним критерієм для вирішення більшості практичних задач надійності.
Це пояснюється тим, що сучасний рівень розвитку техніки дозволяє досягти практично будь-яких показників якості та надійності вироби і вся справа полягає у витратах на досягнення поставленої мети. Ці витрати можуть бути настільки високі, що ефект від підвищення надійності об'єкта не відшкодує їх, і сумарний результат від проведених заходів буде негативним.
Часто заходи по підвищенню надійності можуть і не вимагати істотних витрат, а досягатися, наприклад, оптимізацією. Однак у цьому випадку необхідно проводити порівняння різних варіантів досягнення необхідного рівня надійності за умовою отримання найбільшого сумарного економічного ефекту з урахуванням витрат у сферах виробництва і експлуатації об'єкта і того позитивного економічного ефекту, який дає його використання за призначенням. У загальному випадку зміну в часі сумарного економічного ефекту при експлуатації об'єкта складається під впливом двох основних факторів, що наочно ілюструється рисунком 1.
З одного боку, необхідно враховувати витрати на виготовлення нового об'єкта Про ц, включаючи його проектування, виготовлення, випробування, налагодження, транспортування до місця роботи та інші витрати, а також витрати на експлуатацію Q,, включаючи технічне обслуговування, ремонт, профілактичні заходи. Ці витрати Q., + О 3 є негативними в балансі ефективності.
Рисунок 1 - Зміна економічної ефективності об'єкта в часі
З іншого боку, робота об'єкта дає позитивний економічний ефект Q p (прибуток) залежно від його цільового призначення, наприклад, для автомобіля - в результаті перевезення вантажів або пасажирів.
Зміна Q 3 у функції часу має тенденцію до зростання, так як старіння окремих елементів об'єкта призводить до необхідності вкладати всі великі кошти для відновлення втрачаються властивостей. Зміна Q p в часі, навпаки, має тенденцію до зменшення інтенсивності росту, так як більш часті простої об'єкта в ремонті і технічному обслуговуванні знижують його продуктивність. Тому крива сумарної ефективності
має максимум і два рази перетинає вісь абсцис.
При зростанні Q період часу t = Т ок, при якому Q,, + О е = Qp, буде строком окупності вкладених при виготовленні витрат. Починаючи з цього моменту об'єкт, починає приносити прибуток. Однак зростання отриманого ефекту поступово знижується через зростання експлуатаційних витрат до t = Т "р., Коли знову 0" + Q, = Q p.
При t, що перевищує Т "р, витрати на експлуатацію більше того економічного ефекту, який може бути забезпечений. Тривалість економічно доцільною експлуатації об'єкта Т 3 знаходиться в діапазоні між T mla і граничним терміном служби Т "р:
Т <Т <Т
1 max -* е. ^ i пр-
Вибір варіанту машини з позицій надійності повинен визначатися порівнянням витрат на виготовлення та експлуатацію об'єкта з тим економічним ефектом, який він зможе забезпечити. Наприклад, як видно з малюнка 1, початкова вартість машини 2 вище, ніж машини 1, але за рахунок показників продуктивності і надійності вона дає більший економічний ефект і його доцільно експлуатувати більш тривалий термін.
Висновок
Оскільки рівень надійності значною мірою визначає розвиток техніки за основними напрямами, ми повинні прагнути досягти високої надійності технічних засобів, що застосовуються в технологічному процесі.
Але неможливо досягти високої надійності і довговічності з непрогресивності робочим процесом і недосконалою схемою або недосконалими механізмами.
Тому першим напрямом підвищення надійності є забезпечення необхідного технічного рівня виробів.
Крім цього слід застосовувати агрегати з високою надійністю і довговічністю, які забезпечуються самою природою, тобто швидкохідних агрегатів без механічних передач, наприклад, на електростанціях, агрегатів і деталей, що працюють на чистому рідинному терті або без механічного контакту (електричне гальмування, безконтактне електричне управління); деталей, що працюють при напругах нижче меж витривалості, і ін
Також потрібно використовувати деталі та механізми, самопідтримуються працездатність: самовстановлюються, самопрірабативающіхся, самозмащувальних, самоналагоджувальних та самоврядних системах.
Необхідно відзначити, що перехід на виготовлення машин за строго регламентованої технології містить в собі резерв підвищення надійності.
Етап конструювання системи є дуже важливим, оскільки на ньому закладається рівень надійності систем безпеки. При конструюванні та проектуванні слід орієнтуватися на прості структури, що мають найменшу кількість елементів, оскільки скорочення кількості елементів є істотною мірою підвищення надійності.
Але зменшення кількості елементів не слід протиставляти резервуванню, як ефективного способу підвищення надійності, але приводить, на перший погляд, до завищеного кількістю елементів конструкції. Очевидно, що слід приймати компромісне рішення між необхідністю скорочення кількості елементів і застосуванням резервування найменш надійних елементів.
Підвищити надійність апаратури, механізмів і машин в процесі їх експлуатації надзвичайно важко. Це пояснюється тим, що надійність машини (системи) в основному закладається при її проектуванні і виготовленні, а при експлуатації вона тільки витрачається. Швидкість витрати надійності залежить від методів і умов експлуатації, кваліфікації обслуговуючого персоналу.
Експлуатація робить дуже сильний вплив на проектування і виготовлення тих, що розробляються механізмів і машин. Це пояснюється тим, що дані про відмови, отримані при їх експлуатації, повністю характеризують надійність машин і з цього часто є вихідними даними при проектуванні високонадійних систем.
Оскільки рівень надійності значною мірою визначає розвиток техніки за основними напрямами, ми повинні прагнути досягти високої надійності технічних засобів, що застосовуються в технологічному процесі.
Але неможливо досягти високої надійності і довговічності з непрогресивності робочим процесом і недосконалою схемою або недосконалими механізмами.
Тому першим напрямом підвищення надійності є забезпечення необхідного технічного рівня виробів.
Крім цього слід застосовувати агрегати з високою надійністю і довговічністю, які забезпечуються самою природою, тобто швидкохідних агрегатів без механічних передач, наприклад, на електростанціях, агрегатів і деталей, що працюють на чистому рідинному терті або без механічного контакту (електричне гальмування, безконтактне електричне управління); деталей, що працюють при напругах нижче меж витривалості, і ін
Також потрібно використовувати деталі та механізми, самопідтримуються працездатність: самовстановлюються, самопрірабативающіхся, самозмащувальних, самоналагоджувальних та самоврядних системах.
Необхідно відзначити, що перехід на виготовлення машин за строго регламентованої технології містить в собі резерв підвищення надійності.
Етап конструювання системи є дуже важливим, оскільки на ньому закладається рівень надійності систем безпеки. При конструюванні та проектуванні слід орієнтуватися на прості структури, що мають найменшу кількість елементів, оскільки скорочення кількості елементів є істотною мірою підвищення надійності.
Але зменшення кількості елементів не слід протиставляти резервуванню, як ефективного способу підвищення надійності, але приводить, на перший погляд, до завищеного кількістю елементів конструкції. Очевидно, що слід приймати компромісне рішення між необхідністю скорочення кількості елементів і застосуванням резервування найменш надійних елементів.
Підвищити надійність апаратури, механізмів і машин в процесі їх експлуатації надзвичайно важко. Це пояснюється тим, що надійність машини (системи) в основному закладається при її проектуванні і виготовленні, а при експлуатації вона тільки витрачається. Швидкість витрати надійності залежить від методів і умов експлуатації, кваліфікації обслуговуючого персоналу.
Експлуатація робить дуже сильний вплив на проектування і виготовлення тих, що розробляються механізмів і машин. Це пояснюється тим, що дані про відмови, отримані при їх експлуатації, повністю характеризують надійність машин і з цього часто є вихідними даними при проектуванні високонадійних систем.
Список літератури:
1.Решетов Д.Н, Іванов А.С., Фадєєв В.З. Надійність машин. М. 1988.
2.Карпенко В.А., Васютенко А.П., Сєвріков В.В. Приводи вимірювальних приладів і автоматів і їх надійність.
3.Решетов Д.М. Деталі машин. М., Машинобудування 1974.
4.Горелишев І.Г., Кропивницький М.М. Слюсарно-складальні роботи. Л., Машинобудування 1982.
1.Решетов Д.Н, Іванов А.С., Фадєєв В.З. Надійність машин. М. 1988.
2.Карпенко В.А., Васютенко А.П., Сєвріков В.В. Приводи вимірювальних приладів і автоматів і їх надійність.
3.Решетов Д.М. Деталі машин. М., Машинобудування 1974.
4.Горелишев І.Г., Кропивницький М.М. Слюсарно-складальні роботи. Л., Машинобудування 1982.