ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ТЕОРИЯ НАДЕЖНОСТИ МАШИН Болотин) из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-3 " Настоящий том энциклопедии Машиностроение посвящен рассмотрению основополагающих вопросов современной теории и практики обеспечения надежности. [c.10] В разделе 2 приведены факторы, определяющие надежность. К ним относятся процессы эксплуатационного нагружения и повреждения, влияющие на разрушение деталей производствен-но-технолс1Ические и эксплуатационные дефекты. Представлены методы определения и улучшения показателей надежности при сертификации и диагностике. Прогнозируется применение диагностических методов при подготовке и проведении сертификации на стадиях создания, эксплуатации и хранения машин. Показаны примеры эффективного применения комплексных диагностических методов для улучшения качественных показателей машин. [c.10] Раздел 3 посвящен одним из наиболее сложных вопросов - исследованию надежности на стадиях проектирования и эксплуатадаи технических систем. В нем рассмотрены проблемы исследования надежности изделий ка этапе экспериментальной отработки обеспечения эксплуатационных свойств деталей, определяющих надежность машин оптимизации конструкций машин по показателям надежности. Описаны стендовые испытания опытных образцов машин с целью обеспечения и прогнозирования надежности. [c.10] В разделе 4 рассмотрен опыт исследования и обеспечения надежности различных сложных технических систем атомных энергетических установок, ракетно-космической техники (РКТ), летательных аппаратов, радиоэлектронной аппаратуры. Этот опыт представляет особый интерес, так как основан на проведении длительных и дорогостоящих комплексных испытаний на надежность с применением методов определения ресурса, недоступных для многих других отраслей машиностроения. [c.10] В таве 4.6 обсуждаются вопросы обеспечения надежности автомобильного транспорта, определяющего во многом безопасность движения на магистралях и улицах городов. [c.10] В главе 4.7 рассмотрены вопросы обеспечения надежности трубопроводов для транспортировки нефти и газа, имеющих особое значение для России с ее огромными запасами этих энергоресурсов, экспортируемых в слраны мира. [c.10] Надежность - одна из составных частей качества любой технической системы. Проблема прогнозирования, нормирования и обеспечения надежности возникает в машиностроении, энергетике, строительстве, на транспорте и т.п. Общая методология составляет предмет теории надежности как общетехнической дисциплины в применении к машиностроению можно говорить о теории надежности машин. [c.11] Под надежностью технического объекта понимают его свойство сохранять во времени способность к выполнению требуемых функций при условии, что соблюдены правила эксплуатации, предусмотренные нормативнотехнической и эксплуатационной документацией. При этом понятие эксплуатации включает в себя не только применение по назначению, но и техническое обслуживание, ремонт, хранение и транспортирование. [c.11] Методы описания стохастических моделей и построения ка их основе вероятностных выводов дает математическая дисциплина -теория вероятностей. В основе теории вероятностей лежит понятие случайного события. Будем называть событием качественный или количественный результат опыта, осуществляемого при вполне определенных условиях. Событие называют достоверным, если оно неизбежно происходит при данном комплексе условий, и невозможным, если оно при этих условиях заведомо произойти не может. Событие, которое при данном комплексе условий может произойти, а может и не произойти, называют случайным. Изменчивость исхода события означает, что за пределами данного комплекса условий есть факторы, которые мы либо сознательно игнорируем, либо о которых не имеем достаточной инфюрмации. Примером такого события может служить отказ технической системы или одного из ее элементов на заданном отрезке времени. Поскольку обычно нет полных сведений ни об условиях эксплуатации системы, ни о свойствах ее элементов, то отказ обычно трактуют как случайное событие. [c.11] Тем не менее необходимость учета факторов случайности и неопределенности при рассмотрении вопросов надежности уже щи-роко признана. Вероятностные подходы используют даже в гражданской авиации и атомной энергетике, где требования к надежности весьма высоки, а рассматриваемые объекты и события нельзя признать массовыми. С другой стороны, нельзя преувеличивать адекватность вероятностных моделей и достоверность используемых в них численных параметров, а также абсолютизировать численные оценки, особенно если они относятся к редким собьггиям. Вероятностные методы, будучи применены даже к малосерийным объектам, могут оказаться все-таки полезными. Они позволяют обнаруживать слабые (с точки зрения надежности) места, вводить в рассмотрение большое число факторов, в том числе не учитываемых в обычных детерминистических расчетах, проводить сравнение вариантов технических решений и т.п. Обе крайности - недооценка вероятностных методов и их переоценка одинаково вредны. [c.12] В теории надежности сосуществуют два направления, родственные по идеологии и общей системе понятий, но отличающихся по подходу. Установившихся названий для этих направлений нет. Первое направление - системная, статистическая или математическая теория надежности, второе направление можно условно назвать физической теорией надежности. Объектом системной (статистической, математической) теории надежности служат системы из элементов, взаимодействующих между собой в смысле сохранения работоспособности по логическим схемам графам, деревьям отказов и т.п. Исходную ин( рмацию в системной теории надежности, как правило, образуют показатели надежности элементов, определяемые путем статистической обработки результатов испытаний и (или) эксплуатационных данных. Задачи системной теории надежности решают в рамках теории вероятностей и математической статистики, т.е. без привлечения физических моделей отказов и тех физических явлений, которые вызывают и сопровождают возникновение отказов. [c.12] Истоки физической теории можно найти в ранних работах по статистическому истолкованию коэффициентов запаса при расчете инженерных конструкций [4]. Уличительная черта физической теории надежности состоит в том, что поддержание работоспособности системы и возможности возникновения отказов рассматривают в ней как рю-зультат взаимодействия между системой и внешними воздействиями (эксплуатационными нагрузками, условиями среды и т.п.), а также механическими, физическими и химическими процессами, которые происходят в компонентах системы в процессе ее эксплуатации. Наряду со средствами теории вероятностей и математической статистики в физической теории надежности широко используют модели и методы естественных и технических наук. [c.12] Современные машины и системы машин содержат большое число немехаикческих (электрических, электронных, информационных и т.п.) элементов и соединений. Это требует применения физических и системных моделей в комплексе. Показатели надежности механических элементов и механических систем оценивают на основе физических моделей, в то время как для оценки показателей надежности машин в целом или систем машин чаще используют модели системной теории надежности. [c.13] Методы и процедуры, связанные с обеспечением надежности на всех этапах жизненного цикла продукции, начиная с выработки технического задания, подлежат стандартизации Основы нормирования и обеспечения надежности регламентируются национальными стандартами, а также международными документами рекомендательного характера. [c.13] Нормативно-техническая документация по надежности представляет собой комплекс взаимосвязанных нормативных документов. Образцом таких документов могут служить разработки Международной организации по стандартизации (ИСО) и Международной электротехнической комиссии (МЭК), а также ряда других международных, региональных и национальных организаций общетехнического, межотраслевого и отраслевого характера. Некоторые сведения об этих разработках можно найти в последующих разделах, а более подробные - в публикации [221. [c.13] Принципы и структура отечественных стандартов по надежности в технике разрабатывалась Экспертным советом по стандартизации при МНТК Надежность машин в 1986 - 1988 гг. [9, 22, 24]. Результаты этой работы отражены, в частности, в основополагающем стандарте [18]. Эта работа была продолжена в рамках Технического комитета по стандартизации в области надежности (ТК-119) Госстандарта Российской Федерации [27]. Структура стандартов по надежности в технике, предложенная ТК-119, представлена в табл. 1.1.1. Предложено ввести три уровня стандартов первый - общетехнический, положения которого распространяются на технику в целом второй уровень образуют стандарты на укрупненные группы однородной продукции стандарты третьего уровня распространяются на группы однородной продукции или изделия конкретного вида. [c.13] Государственные стандарты первого уровня образуют систему стандартов Надежность в технике . Эти стандарты должны бьпъ согласованы с международными стандартами. При этом планируется осуществить максимально возможное соответствие структуре международных стандартов. В частности, предусмотрена возможность введения в действие стандартов МЭК в качестве государственных стандартов. [c.13] Стандарты второго и третьего уровней будут разработаны вне системы Надежность в технике . Эти стандарты должны конкретизировать положения общетехнических стандартов применительно к данной группе изделий, а также содержать конструктивные, технологические и эксплуатационные требования, специфические для данной группы изделий. Стандарты третьего уровня разрабатывают лишь при явно выраженной специфике в организации и методологии обеспечения надежности соответствующих изделий или при необходимости назначения более жестких (по сравнению со стандартами второго уровня) требований по надежности. Такая структура нормативно-технической документации по надежности отражает сложившуюся мировую практику по стандартизации, а именно упрощение иерархии стандартов путем ее сведения к двум уровням уровню национальных стандартов, гармонизированных с международными и уровню стандартов фирм, ассоциаций и т.д. [c.15] Вернуться к основной статье