Графическая модель потери работоспособности машин

Работоспособность машины определяется её техническим состоянием, а техническое состояние в свою очередь структурными или диагностическими параметрами. Таким образом, описание процесса потери работоспособности машиной в конечном итоге сводиться к описанию процесса изменения параметров машины (рисунок 54).

Рисунок 54 - Схема взаимосвязей в машине

Параметры, характеризующие техническое состояние машин (диагностические или структурные, далее просто параметры) в процессе эксплуатации меняют своё первоначальное значение, как правило, в сторону ухудшения. Часть из этих параметров по мере увеличения времени работы меняет свои значения в сторону увеличения, а часть - в сторону уменьшения (рисунок 55).

Рисунок 55 - Схема изменения параметров:

1- возрастающая кривая; 2 - убывающая кривая

Так, например, зазоры в сопряжённых парах (структурный параметр) увеличиваются из-за изнашивания, а давление масла, используемое для смазывания сопряжённых пар под давлением (диагностический параметр), уменьшается.

Рассмотрим в качестве примера схему изменения величины зазора в сопряжённых парах (структурный параметр), как наиболее характерную для
машин. Предположим, что после сборки машины величина зазора в сопряжённой паре была U_н. При работе машины происходит изнашивание сопряжённых пар и в результате этого зазор увеличивается. Величина зазора с увеличением наработки будет увеличиваться, пока не достигнет предельного значения (U_пр) и при наработке t_otk произойдёт отказ трущейся пары (точка А, рисунок 56). В данном случае отказ рассматривается как физическое разрушение сопряжения.

В практике эксплуатации машин, тем более сложных, увеличение зазора в сопряжениях ещё до наступления физического разрушения может нарушить соостность деталей, изменить какие-то важные параметры машины, привести к большим издержкам по устранению отказа. Учитывая это, для сопряжений, подвергающихся изнашиванию, рекомендуется эксплуатировать их не до физического разрушения (физического отказа), а до наступления, так называемого «условного» отказа.

Рисунок 56 – Схема изменения параметра

Под «условным отказом» понимается нахождение машины в неисправном (предотказовом), но работоспособном состоянии. Значение параметра при «условном» отказе принято считать предельно-допустимым (U_пд). На рисунке 56 условный отказ происходит в точке «В» при наработке на «условный» отказ t^у_отк

Следует отметить, что понятие условного отказа применимо не только для изнашиваемых элементов, но оно применяется практически для всех элементов подвергающихся старению.

Для определения наработки, при которой происходит условный отказ, необходимо знать:

- характер изменения параметра характеризующего техническое состояние машины в зависимости от наработки;

- предельно допустимое значение параметра (U_пд).