ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ускоренные испытания изделий машиностроения из "Повышение надежности машин Изд.2 " Термины и определения основных понятий в области контроля качества и испытаний на стадии разработки, производства и эксплуатации изделий регламентированы ГОСТом 16504—70. [c.74] Под ускоренными испытаниями иопимаются такие испытания, которые дают информацию о параметрах и показателях качества в более короткие сроки, чем в условиях эксплуатации у потребителя. Поэтому наряду с исследованием надежности машин в эксплуатационных условиях в последнее время начинают применяться ускоренные испытания изделий [38, 82, 100]. Ускоренные испытания в ряде случаев не только дополняют эксплуатационные, но и являются совершенно необходимыми для повышения качества проектирования и изготовления машин. Кроме того, они позволяют значительно сократить время для оценки надежности новых и серийно выпускаемых машин. [c.74] При выборе режимов ускоренных испытаний следует иметь в виду, что процесс разрушения и износа детали или агрегата можно ускорить путем форсирования режимов нагружения (повышением нагрузок, скоростей, сокращением перерывов и др.). Чрезмерное форсирование, обусловленное стремлением получить результаты как можно скорее и при минимальных затратах, нередко приводит к искажению результатов испытаний. Почти каждый процесс разрушения имеет свою критическую зону, за которой происходят качественные изменения. Режимы и методы ускоренных натурных испытаний следует выбирать таким образом, чтобы эта критическая зона не была достигнута и, следовательно, чтобы качественная сторона разрушения осталась неизменной. [c.74] Для ускоренного определения предела выносливости деталей и сборочных единиц машин начали применять метод испытаний при прогрессивно возрастающей нагрузке. Сущность его заключается в том, что деталь или сборочную единицу подвергают переменным нагрузкам, возрастающим по времени, при постоянном соотношении прироста нагрузки на одну деталь к числу циклов на ступень. Этот метод может быть применен для любого вида деформации и коэффициента асимметрии цикла изменения нагрузки. [c.74] Ускоренные испытания должны дополняться эксплуатационными. Главным критерием использования намеченного режима и метода испытания является сходство вида и характера разрушения при ускоренных испытаниях и ири эксплуатации. Следует убедиться, что в процессе ускоренных испытаний не возникли побочные разрушающие факторы, не характерные для работы механизма в эксплуатационных условиях. [c.74] Гф — среднее значение времени безотказной работы при данном методе форсирования. [c.75] Усиление режимов работы данного механизма или сборочной единицы производится в первую очередь в результате применения более высоких скоростей, нагрузок, температур, а также агрессивных сред, абразива и т. п. Предельные значения этих факторов должны выбираться из условия сохранения физических процессов, предшествующих отказу, т. е. чтобы вид и характер разрушения при нормальной эксплуатации и при работе на повышенных режимах были идентичны. Для определения коэффициента ускорения надо знать функциональную зависимость процесса разрушения от данного параметра (скорости, нагрузки). Например, при испытании изделий, которые выходят из строя в результате износа, для форсирования испытаний можно увеличивать нагрузку Р и скорость относительного скольжения V. [c.75] В тех случаях, когда сборочная единица имеет отказ вследствие износа, не всегда необходимо доводить износ до предельного состояния. Иногда достаточно знать скорость процесса (скорость изнашивания), если дальнейшее его протекание во времени определяется известными закономерностями. [c.76] Применительно к испытанию на надежность технологического оборудования (станков) такой метод ускоренных испытаний носит название метода условных полей допусков [81]. [c.76] вместо функции распределения времени безотказной работы изделия P lt) можно исследовать кривую распределения параметров машины Px(i) и ее изменение во времени (рис. 13). Эти два распределения являются сопряженными, так как одно определяет другое [81]. [c.77] В качестве примера на рис. 14 показаны два вида распределения времени безотказной работы при износовых отказах внутришлифовального автомата с плотностью фт(0 и выходного параметра обрабатываемой на нем поверхности детали — внутренней поверхности наружного кольца роликоподшипника Линия 1 показывает смещение центра мгновенного рассеяния наибольшего диаметра, а линия 2 — наименьшего диаметра детали, для которой верхнее отклонение ВО и нижнее НО. [c.77] При обработке деталей на станке выходным параметром является точность обработки и наступление отказа определяется моментом перехода регламентированного квантиля распределения параметров изделия за соответствующую границу поля допуска 6. [c.77] Причиной отказа является смещение во времени центра мгновенного рассеяния выходных параметров. Это смещение (рис. 14) характеризуется прямой линией (линией регрессии) с параметрами Хп, зависящим от уровня настройки машины, и 6 = tg а, зависящим от скорости процесса, определяющего смещение центра фй(К) (например, от скорости изнашивания инструмента). Обе характеристики являются случайными величинами и имеют дисперсию. [c.78] бп и 01 — средние квадратические отклонения соответственно мгновенного рассеяния выходного параметра изделия, погрешности настройки и относительного (на единицу времени) отклонения смещений центра группирования. [c.78] Как правило, параметры Х , Ь, Ох, Он и ai оцениваются при испытаниях быстрее, чем параметры МТ и От, что дает ускорение испытаний. [c.78] Форсирование моделированием заключается в моделировании работы машин с имитацией как постепенного изменения параметров (в результате процессов изнашивания, старения и т. д.), так и неблагоприятного случайного сочетания внешних и внутренних факторов при фиксации состояния модели, характеризующегося способностью выполнять заданные функции с установленными параметрами. [c.78] Иными словами, форсирование моделированием тесно связано с форсированием усилением режима и, в особенности, с форсированием функцией, так как полученные при этих методах зависимости как раз и создают возможность построения соответствующих моделей. [c.79] Если на основании теоретических и экспериментальных исследований выявлены физические явления, приводящие к отказу, и установлены закономерности, связывающие интенсивность данного процесса с физическими параметрами, то время испытаний в этом случае может быть сокращено до минимума. [c.79] Параметры ai, аг,. .., ah не зависят от времени, и их определение даже с учетом дисперсии может быть осуществлено достаточно быстро. Так, например, если скорость абразивного изнашивания линейно зависит от твердости материала, давления, скорости скольжения и т. п., то достаточно знать средние значения и дисперсию этих величин, чтобы определить скорость изнашивания. Этот метод требует сложных предварительных исследований, установления границ применимости полученных закономерностей, оценки условий работы машины и сопряжения, определения постоянных параметров, входящих в функциональные зависимости, и т. д. [c.79] Таким образом, решение основной проблемы испытаний на надежность — проблемы получения достоверных данных в кратчайшее время — тесно связано со степенью полноты использования различных направлений и методов форсирования испытаний. Основой наиболее полного их использования может служить опирающееся на классификацию комплексное применение, построенное с учетом возможностей, предпосылок и границ применимости. [c.79] Вернуться к основной статье