Надежность в машиностроении.Определение надежности

 Многие показатели  эргономичности и технической  эстетики однозначно определяются  конструкцией изделия и не  зависят от надежности технологических  операций (например, расположение и  число точек смазки в изготавливаемом  изделии, обзорность и т. д.). Поэтому при расчете надежности  технологических операций такие  показатели качества готового  изделия не должны учитываться.

2) При расчете  надежности технологических систем  следует исходить из того, что  в конструкторской документации  однозначно заданы номинальные  значения и показатели качества  готового изделия. При оценке  же надежности технологических  операций (как в процессе технологической  подготовки производства, так и  в серийном изготовлении) следует  только учитывать, насколько процесс  изготовления обеспечивает соблюдение  установленных требований, и не  рассматривать при этом соответствия  современному уровню показателей,  заложенному в конструкторской  документации. Это значит, что технологический  процесс может обладать высокой  надежностью, хотя полученная  при его реализации продукция  может относиться ко второй  категории качества.

3) При оценке  надежности технологических систем  в условиях серийного производства  следует исходить из заданных  в технологической документации  технологических маршрутов, режимов  и средств технологического оснащения.

4) Отработка  технологических операции и процессов  по показателям надежности на  этапе подготовки производства  должна проводиться путем отыскания  лучшего технологического решения  по экономическим критериям и  вероятности выполнения задания  по показателям качества изготовленной  продукции и параметрам производительности.

Оценка надежности технологических систем сводится к  дифференцированной оценке показателей  безотказности, долговечности и  ремонтопригодности или к вычислению, при необходимости, комплексных  показателей, характеризующих одновременно все составные свойства надежности.

Оценка безотказности  сводится к определению:

 - вероятности того, что рассматриваемый технологический процесс (или операция) обеспечит изготовление продукции в соответствии с требуемыми технической документацией показателями качества в течение заданного интервала времени без вынужденных перерывов при одновременном обеспечении заданного объема производства в единицу времени (ритма запуска);

- средней наработки  до отказа;

- параметра  потока отказов.

 При оценке  показателей безотказности не  учитываются вынужденные простои  оборудования, обусловленные организационными  причинами.

 Для непрерывных  технологических операций за  наработку принимается продолжительность  работы (ч); для дискретных технологических  операций (обработка резанием, штамповка  и т. д.) — число обработанных  деталей или число обработанных  прутков (при изготовлении деталей  из пруткового материала).

При оценке безотказности  автоматических линий, а также технологических  операций, за единицу наработки принимается  количество изготовленных деталей  после финишной операции.

 Операция  контроля должна рассматриваться  как неотъемлемая часть соответствующих  технологических операций.

 Отказом технологической  системы по показателям качества  не следует считать произошедшее  после операции обработки отклонение  от требований технической документации  по одному из показателей качества, выявленное при контрольной операции, в результате чего дефектная  деталь или изолирована или  направлена на доработку (переработку). При оценке безотказности по  параметрам производительности  время изготовления дефектной  продукции должно учитываться  как время, затраченное на устранение  отказа.

Для дорогостоящих  и трудоемких в изготовлении изделий  безотказность должна оцениваться  для операции обработки и отдельно для контрольной операции.

Оценка долговечности  сводится к определению:

- календарной  продолжительности функционирования  технологической системы до отказа, капитального ремонта, между ремонтами,  до полной замены;

- наработок  системы до тех же периодов.

Оценка ремонтопригодности технологической системы сводится:

- к определению  показателей, характеризующих продолжительность  и стоимость выявления и устранения  отказов;

- к установлению  времени, потребного для приведения  системы в рабочее состояние;

- к устранению  показателей, характеризующих трудоемкость  и стоимость операций технического  обслуживания технологических систем, подналадок, смены инструмента.

 Оценка надежности  технологических систем проводится  путем вычисления показателей  надежности па этапах технологической  подготовки производства, серийного  изготовления, а также после капитального  ремонта или модернизации важнейших  элементов технологических систем.

 Основная  цель оценок надежности технологических  систем — приведение технологических  процессов в такое состояние,  при котором обеспечивается изготовление  продукции в соответствии с  установленными в технической  документации параметрами и показателями  качества при одновременном обеспечении  максимальной производительности  и минимуме потерь от брака.  В зависимости от этапа проведения  оценок могут решаться частные  задачи:

- при планировании  — установление объемов производства  отдельных участков и цехов,  определение экономически обоснованных  норм точности;

- при технологической  подготовке производства — выбор  оптимальных технологических процессов  (выбор режимов обработки, установление  мест контрольных операций в  технологическом процессе и планов  контроля);

- при серийном  производстве — определение соответствия  параметров технологической системы  установленным требованиям, выявление  отрицательных факторов и разработка  мероприятий по повышению надежности  или точности и стабильности  технологических процессов;

- после проведения  ремонтов технологических систем  — оценка качества ремонта.

Эти же методы могут  быть использованы для организации  приемо-сдаточных испытаний после  ремонта основных элементов технологических  систем или после их модернизации.

 В основу  современного развития работ  по теории надежности могут  быть положены следующие предпосылки:

- большинство  отказов, которые появляются при  эксплуатации изделий, можно было  предвидеть заранее, поэтому их  нельзя считать случайными;

- большинство  внезапных отказов объясняются  недоработкой и ошибками конструирования,  изготовления и сборки, поэтому  необходимо не просто констатировать  факты появления внезапных отказов,  а разрабатывать способы, исключающие  их возможность;

- большинство  методов промышленного контроля  в действительности не позволяет  обнаружить дефекты; нужны новые  методы контроля, дающие возможность  прогнозировать моменты появления отказов с целью своевременного принятия необходимых мер, исключающих внезапный характер отказов;

- надежность  технических систем должна оцениваться  еще на стадии проектирования;

- управление  надежностью должно носить комплексный  характер и обеспечиваться на  этапах проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта. 

Заключение 

 Поскольку  уровень надежности в значительной  степени определяет развитие  техники по основным направлениям, мы должны стремиться достичь  высокой надежности технических  средств, применяемых в технологическом  процессе.

 Но невозможно  достичь высокой надежности и  долговечности с непрогрессивным  рабочим процессом и несовершенной  схемой или несовершенными механизмами.

Поэтому первым направлением повышения надежности является обеспечение необходимого технического уровня изделий.

 Кроме этого,  следует применять агрегаты с  высокой надежностью и долговечностью, которые обеспечиваются самой  природой, т.е. быстроходных агрегатов  без механических передач; деталей,  работающих при напряжениях ниже  пределов выносливости, и др.

 Необходимо  отметить, что переход на изготовление  машин по строго регламентированной  технологии заключает в себе  резерв повышения надежности.

 Этап конструирования  системы является очень важным, поскольку на нем закладывается  уровень надежности систем безопасности. При конструировании и проектировании  следует ориентироваться на простые  структуры, имеющие наименьшее  количество элементов, поскольку  сокращение количества элементов  является существенной мерой  повышения надежности. Но уменьшение  количества элементов не следует  противопоставлять резервированию  как эффективному способу повышения  надежности, но приводящему, на  первый взгляд, к завышенному  количеству элементов конструкции.  Очевидно, что следует принимать  компромиссное решение между  необходимостью сокращения количества  элементов и применением резервирования  наименее надежных элементов. 
 
 
 
 

Список  литературы 
 

1. Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. – М., Изд-во стандартов, 1977.

 

2. Проников А.С. Основы надежности и долговечности машин. – М., Изд-во стандартов, 1986.

 

3. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. – М., Изд-во стандартов, 1988.