Результатам испытания

РД 26-11-21-88. Методические указания. Надежность изделий химического и нефтяного машиностроения. Система контроля и оценки надежности машин в эксплуатации. Оценка надежности изделий по результатам эксплуатационных наблюдений (испытаний). - М.: НИИХИММАШ, 1988.

РД 26-11-21-88. Методические указания. Надежность изделий химического и нефтяного машиностроения. Система контроля и оценки надежности машин в эксплуатации. Оценка надежности изделий по результатам эксплуатационных наблюдений (испытаний). - М.: НИИХИММАШ, 1988.

Отсюда главная задача — достоверность оценки ожидаемых и возможных коэффициентов изменения конкретных затрат времени pY Основные методы нахождения этих величин: 1) аналитические — согласно полученным ранее зависимостям и закономерностям; 2) опытно-статистические — по результатам эксплуатационных исследований данного или однотипного оборудования; 3) экспертных оценок — как обобщение опыта и интуиции специалистов.

Одним из факторов, способствовавших развитию данных методов, явилась возможность получения численных значений исходных данных для расчетов ожидаемой производительности и надежности проектируемого оборудования. Тем самым обратная связь от эксплуатации на последующее проектирование обретает не только качественную, «экспертную», но и количественную, расчетную форму. По результатам эксплуатационных исследований появляется также возможность количественного решения и другой важной производственной задачи — оценки резервов повышения производительности действующих машин-автоматов и автоматических линий в данных конкретных условиях производства.

Этап IV. Расчет параметров работоспособности производится по двум основным источникам: а) по фактическим циклограммам машин и обобщению характеристик рабочего цикла: ?cpl, s, ^воп. 4i, txZ и др.; б) по таблицам простоев машин по результатам эксплуатационных наблюдений и балансу планового фонда времени. Если данные исследования имеют целью оценку целесообразности создания автоматизированного технологического комплекса (АТК) с управлением от ЭВМ, необходимо дополнительно рассчитать комплексные показатели базового варианта в целом — в данном случае участка станков с ЧПУ.

Баланс затрат планового фонда времени токарного полуавтомата с ЧПУ мод. 1751ФЗ по результатам эксплуатационных исследований приведен на рис. 7.15. Как видно, полуавтомат работат едва больше половины планового фонда времени (53,5 %). Основной вид простоев по организационным причинам (28 %), связанным с отсутствием заготовок, несвоевременным ПРИХОДОМ и уходом

коэффициентом r3app, представляющим собой долю времени в пределах планового фонда, когда линия обеспечивается всем необходимым для работы. Согласно» результатам эксплуатационных исследований Т13агр можно принимать в пределах 0,88—0,93 (см. п. 7.5). В данном случае принимаем Т]загр = 0,9.

Основная цель расчетов показателей производительности на этапе сдачи-приемки АЛ — дать оценку соответствия требуемых и реально достигаемых показателей, т. е. принять решение о приемке линии или о ее доработке, модернизации и т. д. В результате расчетов показателей производительности действующих АЛ в производственных условиях по результатам эксплуатационных исследований можно оценить резервы повышения производительности линии в конкретных условиях и получить исходные данные для проектирования линий аналогичного назначения, т. е. реализовать обратную связь, от эксплуатации на последующее проектирование.

инструменту и оборудованию Вин и В0б принимаются по результатам эксплуатационных исследований АЛ аналогичного назначения. Величина т] зависит от типа технологического оборудования и принимается обычно равной 0,90—0,95. Коэффициент загрузки •Кзаг в зависимости от типа производства можно принимать равным 0,88— 0,94. Коэффициент возрастания потерь зависит от числа участков, вместимости накопителей и надежности оборудования. При значениях вне-цикловых потерь по оборудованию В0б = 0,02-ьО,06 и вместимости накопителей Е = 30-:-60 мин можно рекомендовать следующие значения коэффициента возрастания потерь у.

Таким образом, статистическая выборка из 150 отказов формируется уже в течение времени ^шах, равного 10 рабочим сменам, или одной недели эксплуатационных наблюдений. Первый межремонтный период N-i составляет для технологического оборудования 3—5 лет. Эксплуатационные наблюдения такой длительности весьма трудоемки и бесполезны, поэтому на практике ограничиваются короткими интервалами наблюдений (длительностью не более 2—3 недель) /тах< < N-L. За это время не могут существенно измениться ни степень изношенности конструкций, ни старение конструкционных материалов, т. е. те факторы малой интенсивности, которые и являются причиной роста интенсивности отказов. Поэтому параметр потока отказов по результатам эксплуатационных наблюдений принимают за условно-постоянную величину (со = const), которая характеризует уровень безотказности систем машины и их элементов для данных интервалов времени (прежде всего в период стабильной эксплуатации). Безотказность автоматов и АЛ является мгновенной характеристикой их надежности. В результате формулу (23) можно упростить:

лишь для уточнения фактических параметров надежности (например, абсолютной величины средней наработки на отказ). Следовательно, исследование надежности показало, что необходимо провести конструкторско-технологические мероприятия, направленные на повышение надежности. Расчет ожидаемых показателей надежности АЛ и их компонентов (механизмов и устройств, инструмента, станков и участков) базируется исключительно на обобщении результатов испытаний на надежность аналогичных конструкций. При этом показатели долговечности оцениваются преимущественно по результатам стендовых испытаний, в том числе —- ускоренных; комплексные показатели, а также в основном показатели безотказности и восстанавливаемости — по результатам эксплуатационных исследований. Эти исследования регулярно проводятся ведущими проектно-конструк-торскими организациями, их результаты сводятся в специальные таблицы [7]. В качестве примера в табл. 14при-

Предел выносливости обозначается OR (R — коэффициент асимметрии цикла), а при симметричном цикле a_i. Предел выносливости определяют на вращающемся образце (гладком или с надрезом) с приложением изгибающей нагрузки по симметричному циклу. Для определения используют не менее десяти образцов. Каждый образец испытывают только на одном уровне напряжений до разрушения или до базового числа циклов. По результатам испытания отдельных образцов строят кривые усталости в полулогарифмических или логарифмических координатах (рис. 48), а иногда в координатах ашах — 1/N.

Для испытания на контактную усталость применяют трсхроликовые двухкон-тактпые машины, в которых испытуемый образец обкатывается под давлением между двумя валами (роликами), а также машины, в которых плоская поверхность подвергается контактному нагружению при обкатке шарами. Контактная выносливость характеризуется ограниченным пределом усталостного выкрашивания о„, т. е. максимальным нормальным напряжением цикла <Тшх> при котором не наблюдается разрушения поверхностных слоев испытуемого металла при данной базе испытания. Предел контактной выносливости определяется на базе 5>107—2'108 циклов (в зависимости от материала). За критерий разрушения принимают начало прогрессирующего выкрашивания, которое может привести к выкрашиванию по всей поверхности. Минимальный размер выкрашивания должен превышать половину малой полуоси контактной площади (D ~2> 0,56). По результатам испытания строят кривую контактной усталости.

Это предполагает возможность определения удельной энергии предельной деформации пластичного материала по величине площади под кривой «истинное напряжение - истинная деформация», построенной по результатам испытания на растяжение гладкого образца (при данных температуре и скоро-

Параллельно с изменением К^ по мере изменения b изменяется форма получающегося излома. При плоском напряженном состоянии, когда толщина еще слишком мала, происходит объемное пластическое течение материала из-за возникающего объемного деформированного состояния. Это вызывает релаксацию (снятие) напряжений в направлении толщины образца, в результате чего значительная часть излома оказывается «косой» (отношение х/Ь на рисунке 2.1.9). Чем больше Ь, тем больше доля «прямого» излома, который становится доминирующим по достижении дс. Здесь разрушение полностью идет путем макроотрыва, и излом получается без скосов. Таким образом, по макрогеометрии излома можно определить вид напряженного состояния у вершины развивавшейся трещины и решить вопрос, какую вязкость разрушения — К^ или Къ — можно оценить по результатам испытания данного образца.

ж> результатам испытания (методом последовательных приближений) по известной формуле Д;к. Р. Ирвина (см. табл. 15.2, it. 4)

По результатам испытания строят кривую зависимости числа циклов нагружений до разрушения от максимального напряжения,

Примечание: в знаменателе приведены средние значения по результатам испытания пяти образцов

3.7. Оценка прочностных характеристик сварных соединений оболочковых конструкций по результатам испытания образцов

Для определения механических характеристик сварных соединений оболочек давления по результатам испытания вырезаемых поперек сварного шва образцов необходимо иметь в виду следующие моменты. Во-первых, тип оболочки (цилиндрическая, коническая, сферическая и т.п.) задает определенный характер нагружения их сварных соединений. Если в одних случаях (сферические, цилиндрические оболочки) для конструкций характерно постоянное значение двухосности нагружения в стенке п (см. рис. 2.1), то ятя других типов оболочковых конструкций (например, тороидатьные, каплевидные) схема нагружения сварных соединений определяется их месторасположением в конструкции. В связи с этим образцы должны иметь размеры поперечного сечения, обеспечивающие конструктивное значение параметра нагружения стенки п в месте вырезки образца (последнее возможно при /7 = 0 — 0,5). Во-вторых, относительные параметры мягких прослоек в вырезаемых образцах и конструкции должны иметь одинаковые значения с целью обеспечения одинакового уровня контактного упрочнения прослоек при их на-гружснии в составе оболочек давления и при эксперименальном определении характеристик О^/о) и ^ к(о\ ПРИ испытании образцов на статическое растяжение. В тех случаях, когда одно из приведенных условий не может быть выполнено при вырезке образцов (например, не представляется возможным моделировать двухосность нагружения стенки конструкций в пределах ее изменения [0,5; 1,0] путем вариации геометрической формы поперечного сечения образцов), на практике прибегают к пересчету результатов, полученных при испытании образцов, на реальные конструкции /104, 107/. При этом для данной операции весьма полезными могут быть полученные в настоящей работе соотношения (3.62) — (3.65), которые позволяют путем их подстановки в (3. 1 0) оценить влияние геометрических параметров соединений и их поперечного сечения на механические характеристики стг и <тв. Например, для соединений оболочковых конструкций, ослабленных прямолинейной мягкой прослойкой, можно записать:

Существует и другой путь определения механических характеристик соединений оболочковых конструкций по результатам испытания образцов, исключающий процедуру предварительного (с привлечением дополнительных данных или экспериментов) нахождения величины А"*. Для этого представим выражение (3.10), используемое для оценки искомых величин от(0) и ств(0) сварного образца, в следующем виде:

В работе /108/ нами была рассмотрена методика оценки механических характеристик сварных соединений труб большого диаметра, ослабленных разупрочненными участками (прослойками), по результатам испытания вырезаемых образцов поперек сварного шва.