«Технологии и технические средства в сельском хозяйстве» (стр. 19 )

Задачи технической прогностики связаны с определением срока службы объекта и с назначением периодичности его профилактических проверок и ремонтов.

Решаются эти задачи путем определения возможных или вероятных эволюций состояния объекта, начинающихся в настоящий момент времени.

Знание состояния объекта в настоящий момент времени является обязательным как для генеза, так и для прогноза. Поэтому техническая диагностика представляет собой основу технической генетики и технической прогностики.

В настоящее время интерес к технической диагностике растет, так как в народном хозяйстве все больше и больше создается и используется сложных машин, устройств и систем. В этих условиях интуитивные методы и ручные способы определения состояния сложных объектов оказываются малоэффективными или даже непригодными.

Все методы диагностики можно разделить на три группы:

1.  статистическая диагностика.

2.  телесная диагностика.

3.  инструментальная диагностика.

Статистическая диагностика основана на интеграции параметров, которые проверяются во времени.

Телесные методы диагностики дают субъективную оценку состояния технической системы. Эти методы (апробирование, ослушивание и др.) используются как предварительные для выявления неисправностей.

Инструментальные методы диагностики наиболее распространены и перспективны. Они позволяют дать количественную оценку состояния проверяемых объектов без их разборки.

По виду используемого оборудования диагностика делится на приближенную, уточненную и тонкую.

5. Прогнозирование технического состояния машин и оборудования.

Важнейшее мероприятие, направленное на максимальное использование ресурса работоспособности и предупреждение отказов машин – прогнозирование их технического состояния на предстоящий период работы.

Прогнозирование базируется на результатах диагностики и сводится к определению остаточного технического или гарантированного ресурса безотказной работы узлов, механизмов или отдельных сопряжений.

Для более полного использования ресурса работоспособности машин и снижения количества их отказов целесообразно прогнозировать гарантированный ресурс безотказной работы узлов и сопряжений.

Гарантированный ресурс безотказной работы машины в целом и срок проведения следующей диагностики устанавливают по механизму, имеющему в момент проверки наименьший гарантированный ресурс.

Различают два способа прогнозирования – линейный и функциональный.

Линейный способ основан на учете реального процесса изнашивания сопряжения и максимально возможной интенсивности этого процесса (Рис.24.2,а).

Сущность его состоит в том, что любой вид закономерности изменения параметра изнашивания приводится к закону убывающей скорости изменения параметра (интенсивности). В связи с этим линейная экстраполяция процесса на некоторый промежуток времени дает величину времени безотказной работы, всегда меньшую действительной.

Интенсивность изменения параметра во времени равна:

,

где - измеренная величина параметра при последней и предыду щей диагностиках;

- время работы сопряжения (наработка) в период между диагностиками.

Гарантированный ресурс безотказной работы определяется по формуле (из подобия треугольников АВЕ и ВСD):

.

Максимальный гарантированный ресурс безотказной работы сопряжения определяется по формуле:

,

где - коэффициент уровня технической эксплуатации машин ().

При функциональном способе гарантированный ресурс определяют по действительной скорости (интенсивности) изменения параметра в момент проверки (Рис.24.2,б).

Гарантированный ресурс безотказной работы сопряжения определяют по максимальной теоретической возможной скорости изменения параметра в предстоящий период работы. Скорость изменения параметра (интенсивность):

.

Определяется гарантированный ресурс безотказной работы в этом случае по формуле:

,

где - наработка с начала эксплуатации нового сопряжения (узла) до диагностики;

- коэффициент, характеризующий интенсивность изменения параметра ();

- коэффициент запаса величины параметра ().

Функциональный способ имеет большую точность и требует меньшего количества проверок машины в межремонтный период ее работы.

6. Характеристика и анализ отказов машин и оборудования.

Отказы делятся на 2 большие класса: постепенные и внезапные.

Постепенные отказы возникают неизбежно в процессе эксплуатации, так как любое изделие подвергается износу и старению. Момент наступления постепенных (износовых) отказов можно продлить путем усовершенствования конструкции, более точного изготовления, использования более прочного материала и т. д., а также путем проведения профилактических мер: смазка, регулировка и т. п.

Постепенный отказ является неизбежным закономерным результатом износа и старения любого изделия, то есть он должен обязательно произойти. Следовательно, вероятность наступления постепенного отказа равна 1.

Наступление постепенных отказов подчиняется нормальному закону

распределения, который имеет два параметра: среднюю арифметическую (средний срок службы элемента) и среднее квадратическое (стандартное) отклонение (имеет размерность измеряемой величины) (Рис.24.3.).

Среднее квадратическое отклонение:

.

При - вероятность безотказной работы практически приближается к 100 %.

Срок, который назначается между осмотрами и заменой деталей, зависит от назначения изделия и условий его работы.

Для сельскохозяйственных и животноводческих машин сроки между профилактическими заменами деталей принимают равными и (для более сложных).

Пример. Для какой то детали машины часов, а часов, срок службы будет равен часов.

В авиации, как правило, деталь заменяют через срок службы и даже .

Внезапный отказ – событие случайное, и вероятность его не равна 1 или 0.

Основной причиной возникновения внезапных отказов является перегрузка машин. Кроме того, вызывают внезапные отказы усталостные явления в металле, дефекты монтажа, нарушение правил эксплуатации.

Внезапный отказ может произойти и при постепенно нарастающих износовых отказах, если не будет профилактической замены близких к предельному износу деталей.

Для внезапных отказов характерен экспоненциальный закон распределения (Рис.24.4.).

Для повышения безотказной работы нужно уменьшить заданное время работы изделия. Так при , вероятность безотказной работы повышается до 0,9.

Вероятность безотказной работы изделия в целом зависит от количества изделий в нем и вероятностей безотказной работы каждого элемента.

Если в состав изделия входит деталей, то (при отсутствии резервных элементов) вероятность безотказной работы изделия определяется зависимостью:

,

где - вероятность безотказной работы отдельных деталей изделия.

Если все детали имеют одинаковую вероятность , то вероятность безотказной работы изделия будет равна:

.

Отказы изделий в процессе их работы (и износовые, и внезапные) имеют три периода: приработочные; износные и внезапные (Рис.24.5.).

В I период происходит приработка элементов. Этот период характеризуется большим числом отказов.

Содержание

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19