Эксплуатационная надежность

Надежность машины складывается из следующих признаков: высокая долговечность, безотказность действия, безаварийность, стабильность действия (способность длительно работать без снижения исходных параметров), выносливость (способность выдерживать перегрузки), малый объем операций обслуживания и ухода, неприхотливость к уходу, живучесть (способность при частичных повреждениях продолжать некоторое время работу, хотя бы при сниженных параметрах), устранимость повреждений (сохранение ремонтоспособности), большие межремонтные сроки, малый объем ремонтных работ.

Из-за многообразия признаков, определяющих надежность, установить ее единый критерий затруднительно. Чаще всего при определении надежности исходят из понятия отказа машины, т. е. любой вынужденной остановки машины.

Надежность машины можно характеризовать:

- частотой отказов;

- длительностью бесперебойной работы машины между отказами;

- закономерностью изменения частоты отказов за время пребывания машины в эксплуатации;

- степенью тяжести отказов, объемом, стоимостью и длительностью работ, необходимых для устранения отказов.

Длительность вынужденных простоев машины характеризуют коэффициентом простоя (иначе коэффициент неисправности), представляющим собой отношение продолжительности простоев за определенный промежуток времени к сумме продолжительности фактической работы и за тот же промежуток времени

.

Длительность исправной работы машины характеризуют коэффициентом исправности

.

По степени тяжести отказы делят на легкие, средние и тяжелые.

Легкие отказы - это мелкие неисправности, устраняемые на месте силами обслуживающего персонала с применением подручного инструмента.

Средние по тяжести отказы - неисправности и повреждения, требующие продолжительной остановки машины, частичной разборки, смены (или восстановления) поврежденных деталей, осуществляемой с привлечением ремонтных служб.

Тяжелые отказы - аварии, затрагивающие жизненно важные органы машины и требующие длительной остановки на ремонт. К тяжелым отказам можно отнести общий износ машины, требующий на определенной стадии полной переборки машины и замены износившихся деталей.

По происхождению различают отказы, вызванные: конструктивными и технологическими дефектами; неправильной эксплуатацией; случайные.

Под неправильной эксплуатацией понимают небрежный уход за машиной, нарушение правил эксплуатации, несоблюдение установленных режимов (перегрузки), ошибки в последовательности операций управления (неправильные включения), несоблюдение техники безопасности и т. д.

Большинство отказов, приписываемых неправильной эксплуатации, можно с полным основанием отнести за счет дефектов конструкции. В правильной конструкции должно быть предотвращено использование машины на опасных перегрузочных режимах, исключена возможность неправильных включений и сведено к минимуму влияние качества ухода на работоспособность машины.

Надежность машины можно было бы характеризовать объемом работ по устранению отказов, т. е. в конечном счете показателем стоимости ремонтов, комплексно отражающим частоту и степень тяжести отказов и ремонтоспособность машин. Однако этот показатель является относительным по следующим причинам. Во-первых, межремонтные сроки и стоимость ремонтов зависят не только от надежности машин, но и от качества обслуживания и ремонтных работ. Во-вторых, стоимость ремонтов определяется не только объемом требуемых ремонтов, но и уровнем организованности ремонтного дела. В-третьих, суммарная стоимость ремонтов зависит от политики увеличения срока службы машин. При неправильной политике восстановления машин вместо увеличения выпуска новых машин и, особенно, повышения их долговечности, расходы на ремонт могут быть очень значительными.

В стадии разработки находится теория надежности. Предметом теории являются:

- определение требований к надежности с технических и экономических позиций;

- изучение статистических закономерностей появления отказов;

- выяснение причин отказов (диагностика отказов);

- выявление деталей и узлов, являющихся наиболее частой причиной отказов;

- прогнозирование отказов;

- определение степени опасности отказов и сложности их устранения;

- изучение влияния отказов на экономику эксплуатации машин;

- разработка объективных показателей надежности машин.

Особые разделы теории составляют вопросы надежности комплексов машин (поточное и непрерывное производство, полуавтоматические и автоматические линии). К ним относятся следующие вопросы: управление комплексами и контроль их взаимодействия, резервирование (введение резервных машин и цепей), аккумулирование (введение накопителей, обеспечивающих бесперебойную работу комплекса при кратковременном отказе одной из машин) и т. д.

Теория надежности по содержанию и по методам во многом смыкается с теорией долговечности. Подобно последней, теория надежности опирается на методы теории вероятности и математической статистики, формулируя выводы в виде вероятностных соотношений.

Надежность машины характеризуют средневероятным временем бесперебойной работы машины (средневероятная выработка машины за один отказ) в функции продолжительности эксплуатации или средневероятной частотой отказов, а также плотностью распределения отказов за период работы машины.

Теория надежности, прогнозируя отказы, наиболее часто встречающиеся на практике, может служить ценным подспорьем в руках машиностроителя. На долю последнего выпадает главная, активная часть задачи - устранение слабых мест конструкции и повышение ее надежности в целом. Привлекая все современные конструкторские и технологические приемы, принципиально возможно (во всяком случае для многих категорий машин) добиться полного устранения отказов, за исключением вызываемых чисто случайными причинами.