Задачи надежности машин

Что касается избыточных связей б кинематических цепях механизма, то при конструировании машин их следует стремиться устранять или же оставлять минимальное количество, если полное их устранение оказывается невыгодным из-за усложнения конструкции или по каким-либо другим соображениям. В общем случае оптимальное решение следует искать, учитывая наличие необходимого технологического оборудования, стоимость изготовления, требуемые ресурс работы и надежность машины. Следовательно, это весьма сложная задача на оптимизацию для каждого конкретного случая. [c.35]

В установившемся режиме работают очень многие машины (станки, прессы, прокатные станы, лесопильные рамы, текстильные машины, генераторы электрической энергии, компрессоры, насосы и т.д.). Наилучшее условие для работы всех этих машин — абсолютно равномерное вращение их главного вала (принимаемого обычно в качестве начального звена). Колебания скорости главного вала вызывают дополнительные динамические нагрузки, вследствие чего снижается долговечность и надежность машин. Более того, колебания скорости ухудшают рабочий процесс машины. Следовательно, поскольку колебания скорости полностью устранить нельзя, то нужно по возможности хотя бы сократить их размах. Иными словами, величину коэффициента неравномерности й надо сделать приемлемо малой. Рассмотрим, каким образом можно решить эту задачу. [c.166]

Одной из важнейших задач науки и техники является создание прочных и надежных машин, станков и зданий с минимальной затратой металлов и других материалов. [c.92]

Одной из основных задач в области машиностроения, поставленной XXV съездом КПСС, является повышение надежности машин и снижение их материалоемкости и стоимости на единицу мощности. [c.3]

Решение задачи надежности и долговечности современных машин и механизмов возможно при наличии высококвалифицированных кадров инженеров-конструкторов и технологов, в совершенстве владеющих современными достижениями науки в области трибологии, эффективными методами и технологиями модифицирования и приповерхностного упрочнения деталей и узлов трения машин и обрабатывающих инструментов. В нашей стране при подготовке инженеров в течение длительного периода недооценивалось значение трибологических факторов в обеспечении работоспособности машин, приборов и технологического оборудования. Это привело к тому, что многие изделия отечественного машиностроения до сих пор уступают лучшим мировым образцам по основным техническим и экономическим характеристикам. [c.3]

В соответствии с решениями КПСС стоит задача резко повысить надежность продукции машиностроения. Достичь этой цели поможет межотраслевой научно-технический комплекс (МНТК) Надежность машин — новая форма соединения науки с производством, призванная ускорить научно-технический прогресс. [c.10]

Особенностью проблемы надежности является ее связь со всеми этапами проектирования, изготовления и использования машины, начиная с момента, когда формируется и обосновывается идея создания новой машины и кончая принятием решения о ее списании. Каждый из этапов вносит свою лепту в решение трудной задачи создания машины требуемого уровня надежности с наименьшими затратами времени и средств. Основные решения по надежности, принятые на стадии проектирования или изготовления машины, непосредственно сказываются на ее эксплуатационных и экономических показателях, которые нередко вступают между собой в противоречие. Поэтому необходимо выявление связей между показателями надежности и возможностями по их повышению на каждом из этапов проектирования, изготовления и эксплуатации машины. [c.7]

Математика — это инструмент, эффективность использования которого зависит от степени соответствия его возможностей поставленной задаче. Для машиностроения этот аппарат должен учитывать специфику возникновения и устранения отказов. Эта специфика связана прежде всего с тем, что не только статистика отказов является ключом для решения задач надежности. Главное заключается в изучении тех физических процессов, которые приводят к изменению начальных показателей качества машин и их элементов. [c.11]

Наконец, теория надежности использует все lo. достижения в области расчета и проектирования машин данного типа, а также технологии их изготовления, которые. включают зависимости, характеризующие связь показателей качества с факторами, которые могут изменяться в процессе эксплуатации и производства машины. Например, уравнения и зависимости, описывающие рабочий процесс машины, возникающие динамические нагрузки, законы перемещения рабочих органов, характеристики мощности, КПД и др., необходимы для анализа и математического описания изменений начальных показателей машины, т, е, для решения коренной задачи надежности. Для науки о надежности машин характерно сочетание вероятностных методов оценки процессов изменения их параметров качества с выявлением детерминированных закономерностей процессов старения и разрушения, а также оценка условий производства машин и тех методов эксплуатации, которые определяют их работоспособность. Ее задачи— дать методы расчета машин и их элементов из условия обеспечения требуемых показателей надежности. [c.12]

Такой подход позволит наиболее полно дать оценку потери машиной работоспособности во времени, т, е. решить основную задачу надежности. Он позволяет, используя методы теории автоматического регулирования, решать такие вопросы, как оценка устойчивости системы (по отношению к отказам),.выбор оптимального варианта, и др. [c.53]

Блок-схема возникновения отказа. Для решения задач надежности необходимо иметь модель формирования отказа, т. е. представить схему с функциональными и стохастическими связями, которая позволяла бы оценить вероятность возникновения отказа. Однако далеко не все виды воздействий на машину и jie все виды повреждений обязательно приведут к отказу. Поэтому рассмотрим представленные в виде блок-схемы отдельные этапы возникновения отказа. [c.53]

Схема прогноза параметрической надежности машины. Опираясь на общую схему потери машиной работоспособности (см. рис. 49), можно представить три основных задачи по прогнозированию надежности (рис. 69). [c.210]

Поэтому расчет и прогнозирование надежности, регламентация и обеспечение показателей надежности, нормирование скоростей протекания процессов старения, определение еще на стадии проектирования и уточнение на стадии создания опытного образца машины областей ее работоспособности и состояний — все эти условия необходимы для решения коренных задач надежности. [c.570]

Схематизация реальной системы заключается в выборе идеализированной физической модели, правильно отображающей поведение этой системы при изучении определенного класса явлений. Различают два вида физических моделей — динамические и статистические. При исследовании физических процессов на основе динамических моделей пренебрегают всеми статистическими явлениями и флуктуациями в исследуемой системе. Это означает, что все параметры динамической модели имеют фиксированные, вполне определенные, значения, а временным зависимостям (динамическим законам), получаемым на ее основе, придается смысл достоверных количественных характеристик состояния системы и происходящих в ней процессов. В отличие от некоторых задач, например молекулярной физики, динамический подход к исследованию механических систем машинных агрегатов является принципиально правильным и позволяет решить важнейшие вопросы, связанные с оценкой эксплуатационной надежности машин, кроме того, построение статистической модели механической системы для учета происходящих в ней случайных процессов осуществляется на базе достоверной динамической модели этой системы. В настоящей работе будут рассматриваться исключительно динамические модели механических систем. [c.6]

Большинство технологических, конструктивных, компоновочных и эксплуатационных параметров автоматизированных систем машин выбирают на основе таких разделов науки о машинах, как теория производительности машин, теория надежности машин, инженерная теория экономической эффективности, теория автоматического управления и регулирования, теория структурного построения машин-автоматов и их систем, теория оптимального синтеза и т. д., которые в совокупности и составляют научно-теоретические основы комплексной автоматизации. Инженеры, занятые проектированием и эксплуатацией автоматизированного оборудования, должны владеть системным подходом при поиске оптимальных решений многовариантных задач автоматизации производства. При выработке такого подхода во многом может быть полезен материал предлагаемой книги. [c.5]

Опытная эксплуатация осуществляется только специально, подготовленным,для этой цели персоналом в течение установленного срока. При этом могут ставиться ограниченные задачи исследования только отдельных составляющих качества машины, например приспособленности к условиям полярного или тропического климата при определении надежности машины. [c.147]

Решение этой задачи представляет немалые трудности, но все же возможно, хотя и не во всех случаях. Желательность уменьшения количества деталей в машине без нарушения, однако, ее эксплуатационных качеств вполне понятна это ведет к снижению обш,ей трудоемкости и вместе с тем к большей надежности машины или узла в работе. [c.634]

Все вредные процессы являются случайными функциями, для которых характерно рассеяние их значений. Они вызывают потерю работоспособности и ухудшение параметров машин. Для учета всех вышеперечисленных факторов при оценке надежности машин необходимы громоздкие расчеты. Поэтому целесообразно оценку надежности проводить с помощью вычислительных машин. С помощью вычислительных -машин можно также решить задачу об оптимальном выборе допусков на первичные ошибки деталей машины. Система допусков называется опти--дуальной, если она обеспечивает наивысшую надежность машины при действии негрубых первичных ошибок. [c.55]

Низкая надежность машин приводит к простоям, сокращению полезного фонда рабочего времени, росту затрат на единицу работы. Чем выше надежность ЭВМ, тем больше, при прочих равных условиях, их экономическая эффективность. Для увеличения эффективности ЭВМ необходимо возложить на них решение наиболее серьезных задач. Ориентация их использования только в управленческой деятельности конструкторских организаций (бухгалтерского учета, планирования, материально-технического снабжения и т п.) может не дать высоких результатов. Значительно шире нужно использовать электронную технику в творческом процессе конструирования изделий для решения сложных инженерно-экономических задач. Сдерживающим фактором роста эффективности является большой удельный вес подготовительно-заключительного времени. Время подготовки задач для решения на вычислительной машине во много раз больше машинного времени. В результате такое качество ЭВМ, как их быстродействие, не проявляется в полной мере в деле сокращения сроков конструирования объектов. [c.17]

Установление показателей качества промышленной продукции всегда являлось важнейшей задачей стандартизации, однако практически эта задача трактовалась применительно к отдельным видам материалов, полуфабрикатов и некоторых деталей. Но эта же задача применительно к машинам не получала широкого решения, так как считалось невозможным стандартизовать реальные показатели качества, долговечности и надежности машин и других сложных объектов машиностроения ввиду прямой зависимости этих показателей от условий сборки, доводки конструкции, условий эксплуатации и т. п. Вопрос этот еще недавно считался настолько ясным, что в научно-технической литературе даже и не обсуждался. Теперь издается обширная литература по этому вопросу и, как известно, никто уже не сомневается в том, что обоснованные показатели качества, долговечности и надежности конкретных машин или оборудования в принципе могут быть обоснованно установлены и включены в государственные стандарты. [c.19]

Одним из центральных в машиностроении, имеющих значительные традиции и перспективы, естественно, остается вопрос об обеспечении надежности машин. Достижения в области механики деформируемых сред, экспериментальной механики, металлофизики, технологии, механики машиностроительных материалов — это тот фундамент, на основе которого возможно решение ряда актуальных задач в этой области. Среди них, помимо расчетно-проектировочных работ по оценке напряженно-деформиро-ванных и предельных состояний, модельных и натурных исследований в различных средах (при высоких и криогенных температурах, в магнитных полях, при радиации), определения остаточного ресурса индивидуальных машин (текущий контроль условий нагружения, осуществляемый бортовыми системами, ЭВМ, анализ состояний), разработки критериальных подходов к ресурсу с учетом реальных условий эксплуатации, важное место займут создание и применение методов упрочнения (обработка тина магнитно-импульсной, взрывной, ультразвуковой, электрофизической, лазерной, плазменно-пушечной, плакирование, армирование и т. д.). [c.13]

Такой методический подход позволит наиболее полно дать оценку потерн машиной выходных параметров во времени, т. е. решить основную задачу надежности. На первой стадии исследований в ряде случаев возможно рассмотрение незамкнутой системы, т. е. оценивать влияние данного процесса на выходные параметры без учета обратной связи. [c.32]

Основной задачей науки и практики в рассматриваемой области является изыскание наиболее рациональных путей повышения надежности и долговечности машин. Можно указать на три генеральных направления, объединяющих различные методы повышения надежности машин [c.32]

Обратим внимание на одну общую задачу, решение которой даст серьезное обоснование использования электронных вычислительных машин для оценки надежности проектируемых изделий. Речь идет вот о чем. Сейчас внедряется на электронно-вычислительных машинах метод моделирования работы сложных систем и проигрывания на моделях различных условий их использования, в том числе и различных нагрузок. При моделировании неизбежно приходится заменять исходные данные (например, распределения вероятностей на приближенные). Спрашивается, являются ли задачи надежности устойчивыми к таким заменам Иными словами, если истинные распределения и исходные данные заменены на близкие, [c.68]

Ряд проблем, направленных на обеспечение надежности машин и конструкций, Институт машиноведения решает в связи с задачами создания новой техники совместно с крупными конструкторскими бюро ведущих отраслей машиностроения. Комплексные исследования, направленные на обеспечение ресурса крупногабаритного энергетического и другого оборудования, институт проводит в рамках научной проблемы СЭВ. [c.7]

Дается характеристика актуальности проблемы повышения надежности машин, основных научных задач проблемы, методологии решения задач. Описывается роль физических процессов, вызывающих отказы, как основы методов расчета надежности. Рассматриваются методы прогнозирования и повышения надежности машин. [c.247]

Второй подход к решению задачи является более совершенным, ему необходимо отдавать предпочтение во всех случаях, когда для этого имеются необходимые условия. Возможность рассмотрения задачи нормирования показателей ремонтопригодности как экстремальной обусловливается тем, что характеристики ремонтопригодности, как и другие характеристики надежности машин, являются функцией большого числа переменных случайных и неслучайных факторов. Одним из условий использования аппарата оптимальных решений для решения задач, связанных с нормированием характеристик ремонтопригодности, является их математическое описание в терминах экстремальных задач применительно к имеющимся вычислительным методам. [c.60]

В представленном здесь виде задача нормирования характеристик надежности машины представляет собой прямую задачу оптимизации [36], когда заданные суммарные затраты необходимо распределить таким образом, чтобы при безусловном обеспечении требований к значениям единичных показателей безотказности машины — комплексный показатель ремонтопригодности получил экстремальное (максимальное или минимальное) значение. Ограничениями в рассматриваемой задаче могут быть не только показатели безотказности, но и другие показатели надежности, например, долговечности и сохраняемости. [c.62]

В последние годы все более широко начали применяться количественные методы прогнозирования ремонтопригодности машин. Предпосылкой этого процесса явилось распространение методов теории вероятностей и математической статистики на решение задач качества и надежности при проектировании, производстве и эксплуатации машин. Характеристики качества и надежности машин, в том числе и характеристики ремонтопригодности, рассматриваются как случайные величины, описываемые определенными законами распределения. Такой подход позволил прежде всего разрешить с необходимой математической строгостью вопросы оценки характеристик ремонтопригодности на стадиях испытаний или по данным эксплуатации машин. Таким образом была конкретизирована задача прогнозирования — появились количественные величины, значения которых необходимо предсказывать. [c.142]

В вычислительной технике развитие многоканальных систем привело к появлению многомашинных комплексов вычислительных средств и мультипроцессорных вычислительных систем [26, 81], иногда содержащих десятки параллельных трактов обработки информации. Многоканальный принцип организации широко применяется в технике связи, при создании автоматических линий в машиностроении, энергетических систем, систем машин в горнодобывающей промышленности, на транспорте и т. д. Несмотря на различия в технической реализации и областях применения, надежность этих систем можно анализировать едиными методами. Однако в дальнейшем для определенности все задачи надежности рассматриваются на примере информационных и вычислительных систем. [c.153]

Высокий уровень шума свидетельствует об определенных дефектах рабочего процесса гидромашины, является косвенным свидетельством недостаточной надежности машины, имеющей пониженный ресурс (живучесть). Борьбу с шумом в гидропередачах в ГДР [125] рассматривают в качестве важной социальной задачи. [c.318]

Развитие техники по важнейшим направлениям ограничивается требованиями надежности. Современные технические средства состоят из множеств взаимодействующих изделий и их составных частей. Отказ в работе хотя бы одного ответственного элемента сложной системы без резервирования может привести к нарушению работы всей системы, к браку изделий, простою оборудования, иногда к аварии, связанной с опасностью для человеческой жизни. Повышение надежности изделий является одной из важнейших народнохозяйственных задач это огромный резерв повышения эффективности использования продукции и производительности общественного труда. При недостаточной надежности машины изготовляют в большем, чем нужно количестве, что ведет к перерасходу металла, излишкам производственных мощностей, завышению расходов на ремонт и эксплуатацию. Надежность в проблеме качества имеет свою собственную меру характеристики изделия. Надежность является одним из аспектов качества, отражает свойства изделия сохранять требуемые качественные показатели в течение всего периода эксплуатации, представляет качество во времени. [c.15]

Ремонт машин существует со времени создания их парка как объективная необходимость приведения машин в исправное состояние в перерывах между использованием по назначению. Ремонт состоит в устранении неисправностей и восстановлении ресурса машин, а главная задача ремонтного производства заключается в экономически эффективном восстановлении надежности машин в результате наиболее полного использования остаточной долговечности их деталей. [c.11]

Главная задача ремонтного производства заключается в экономически эффективном восстановлении надежности машин в результате наиболее полного использования остаточной долговечности их деталей. [c.32]

В соответствии с [5, 7] сформулируем постановку основных задач теории надежности машин и конструкций, опираясь на основные понятия системной теории надежности и учитывая современное состояние механики материалов и конструкций. [c.41]

Три уровня изучения поведения материалов. Для решения инженерных задач надежности необходимо знать закономерности изменения выходных параметров машины и ее элементов во времени. Так, надо оценить деформацию деталей, износ их поверхности, изменение несущей способности из-за релаксации напряжений или процессов усталости, повреждение поверхности из-за коррозии и т. д., т. е. рассмотреть макрокартину явлений, происходящих при эксплуатации машины. Однако для объяснения физической сущности происходящих явлений и для получения таких закономерностей, которые в наиболее общей форме отражают объективную действительность, необходимо также проникнуть в микромир явлений и объяснить первопричины взаимосвязей. [c.59]

Кроме того, поскольку многие задачи надежности СЭ формулируются как многокритериальные оптимизационные задачи, использование ЭВМ позволяет проводить их решение в режиме диалога исследователя с машиной. Дело в том, чт(Э основной прием решения многокритериальных задач сводится к построению множества Парето. К построению множества Парето сводятся такие решения, для которых нет абсолютного доминирования одного из них над остальными если некоторое решение является наилучшим по однсрму критерию, то хотя бы еще по одному критерию это решение будет хуже некото-146 [c.146]

В предлагаемой книге рассматривается такой инженерный метод оценки надежности аппаратуры. В основе этого метода лежит идея статистического моделирования процесса функционирования изучаемой системы на универсальной цифровой вычислительной машине (УЦВМ). Книга имеет целью не только познакомить читателей с применением метода статистического моделирования для решения задач надежности, но, главным образом, научить их практически владеть этим мощным инженерным инструментом. Поэтому в книге имеется большое число программ, графиков, формул, что позволяет провести всесторонний анализ надежности систем. Для такого анализа необходимо знать критерии надежности и их количественное выражение — характеристики надежности, с помощью которых оценивается аппаратура. [c.8]

Проведение работ по сбору и обработке информации о надежности изделий должно обеспечить возможность решения следующих задач определение причин возникновения отказов и неисправностей выявление деталей, сборочных единиц и комп-лектуюш их изделий, лимитирующих надежность изделий установление и корректировку нормируемых показателей надежности машин и их элементов оптимизацию норм расхода запасных частей и систем планово-предупредительных ремонтов выявление влияния условий и режимов эксплуатации на надежность изделий определение экономической эффективности от повышения надежности изделий. [c.57]

Развитие машинной техники приводит к постоянному росту ее качественных параметров (к высоким скоростям, большой точности, сверхнизким и сверхвысоким давлениям, температурам и т. д.)- Так, например, скорость прокатки листовой стали на высокоскоростных станах примерно в два раза больше, чем на обычных. Ясно, что управление вручную машинами с такими уль-тропараметрами становится невозможным или малоэффективным. Кроме того, некоторые производственные процессы исключают возможность непосредственного контакта обслуживающего персонала. В этих случаях управление машинами можно осуществлять только с помощью автоматики. Поэтому в последнее время все шире внедряются в машинах элементы автоматического управления, обеспечивающие точный контроль и регулирование их работы. В этой связи очень важно, чтобы элемент управления машиной, а также все ее остальные звенья (машина-двигатель, передаточный механизм, рабочая машина) функционировали без отказов. Низкая надежность машины сводит на нет ее установочные качественные параметры. Что толку в высокой мощности машины, если в процессе ее использования наблюдается большая частота отказов. С понижением степени безотказности уменьшается полезный фонд рабочего времени, а следовательно, и объем продукции или работы, производимой с помощью машины. Однако снижается не только удельный вес ее рабочего времени, но растут неоправданные издержки совокупного общественного труда, связанные с ремонтными работами и ее техническим обслуживанием, а также с увеличением производства запасных частей, топлива, электроэнергии и других ресурсов в смежных отраслях. Так, в результате оснащения промышленности, сельского хозяйства, строительства и транспорта машинной техникой недостаточной надежности народное хозяйство терпит ущерб до 10 млрд. руб. в год [42]. Поэтому еще на стадии конструирования машины для достижения необходимой степени ее безотказности нужно использовать все средства, которые обеспечивают минимум затрат общественного труда на выполнение поставленной цели. Причем основная задача заключается в повышении уровня безотказности применительно к машине в целом, а не только отдельных ее элементов, деталей. [c.82]

В этих условиях изучение научных основ обеспечения надежности машин должно стать неотъемлемой частью учебного процесса в технических вузах страны. Без этого невозможно подготовить кадры научно-технических работников, способных решать принципиально новые задачи, которые определены в Директивах XXIV съезда КПСС и постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР О повышении роли стандартов в улучшении качества выпускаемой продукции . [c.2]

В условиях механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства возрастает значение показателей надежности и долговечности в общей оценке качества сельхозмашин. Между тем решать задачу, обеспеченна надежности машин становится все труднее из-за непрерывного роста силовой напряженности деталей и узлов в результате повышения рабочих с <оростей, увеличения сезонной. за- "грузки при универсализации машин и многих других факторов, связанных с прогрессо.м сельхозмашиностроения. [c.11]

Решение проблемы экологии виброакустической динамики и диагностики машин. Одной из проблем, требующих учета при разработке эффективных путей повышений надежности и ресурса, является акустическая динамика машин, а также акустическая усталость металла и других материалов. Изучение причин и источников шумовых эффектов в машинах и разработка задач динамики машин, связанных с полной или частичной локализацией шумов определенных уровней, позволяет создать принципы и методы малошумного исполнения машин. Сюда следует отнести демпфирование колебаний, виброамортизацию, балансировку и уравновешивание, качественную технологию изготовления и сборки. Основные направления решения этих задач изложены в работе [1]. Таким образом, проблемы надежности и ресурса не могут быть полностью решены как ужо отмечалось, без учета эргономического и экологического аспектов этой проблемы. [c.25]

Задачи и способы размерной обработки. Эксплуатационные свойства машин и механизмов в значительной мере определяются точностью изготовления деталей, качеством их рабочих поверхностей. Под точностью изготовления понимают отклонение фактических геометрических размеров и формы поверхности (неплоскостность, конусообразность, перекос и неперпендику-лярность осей и т. д.) от предельных значений, указанных в рабочих чертежах. Качество поверхности характеризуется ее шероховатостью, величиной и знаком остаточных напряжений в поверхностном слое, ее структурой и химическим составом. Требования точности и качества назначает конструктор на основе эксплуатационных требований к детали и рекомендаций ГОСТа. Несоблюдение заданных требований точности и качества детали в процессе ее изготовления может стать причиной снижения эксплуатационных свойств, надежности машин и их преждевременного выхода из строя. [c.555]

В шестом разделе даны теория и методы анализа колебаний механических систем, которые приобретают особое значение в связи с ростом мощностей и скоростей движения машин и юс механизмов, уменьшением относительной массы, повышением надежности, обеспечением устой-швости и управляемости. Изложены основы линейной и нелинейной теории колебания механических систем с сосредоточенными и распределенными параметрами, случайные колебания линейных систем, задачи виброизоляции машин и механизмов, особенности расчета на ударные нагрузки. [c.16]

Одна из важнейших задач на ближайшую перспективу, которая, кстати, позволит преодолеть многие трудности по внедрению элементов теории надежности машин и конструкций в практику, - создание математического обеспечения для комплексного решения задач надежности. Эта работа уже ведется за рубежом, правда, на основе элементарных моделей и приближенных численных методов типа FORM и SORM. [c.64]

Основными задачами в области стандартизации надежности машин, необходимыми для достижения поставленных целей, являются установление положений и требований по обеспечению надежности изделий на всех стадиях их жизненного цикла, целесообразных правил, методов решения типовых задач надежности, обоснование ограничений на уровень надежности и требований к способам контроля надежности отдельных видов изделий, обеспечение максимально высокого уровня взаимоувязанности стандартов по надежности различных уровней, в частности, гармонизацию национальных общетехнических стандартов ССНТ с международными стандартами МЭК ТК-56 Надежность . [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...