Posouzení spolehlivosti technického systému metodou rozkladu obvodu vzhledem k libovolnému prvku. Hlavní ukazatele životnosti strojních součástí
Kvalita produktu je soubor vlastností produktu, které určují jeho vhodnost pro splnění určitých potřeb v souladu s jeho zamýšleným účelem (GOST 15467-79). Podle mezinárodní normy ISO 8402.1994 je kvalita definována jako soubor vlastností objektu (činnosti nebo procesu, produktu, služby atd.) souvisejících s jeho schopností.
Kvalitu produktů (práce, služby) určují pojmy jako „charakteristika“, „vlastnost“ a „kvalita“. Charakteristický je vztah mezi závislými a nezávislými proměnnými, vyjádřený formou textu, tabulky, matematického vzorce, grafu. Bývá popsána funkčně. Vlastnost produktu je objektivní vlastnost produktu, která se může projevit při jeho tvorbě, provozu nebo spotřebě. Kvalita produktu se utváří ve všech fázích jeho životního cyklu. Vlastnost produktu je vyjádřena ukazateli kvality, tzn. kvantitativní charakteristiky jedné nebo více vlastností výrobku zahrnutých v kvalitě a uvažovaných ve vztahu k určitým podmínkám jeho vzniku a provozu nebo spotřeby.
Podle toho, jakou roli při hodnocení hraje, se rozlišují klasifikační a hodnotící ukazatele. Klasifikační ukazatele charakterizují příslušnost výrobku k určité skupině v klasifikačním systému a určují účel, velikost, rozsah a podmínky použití výrobku. Všechny průmyslové a zemědělské produkty jsou systematizovány, mají kódové označení a jsou zařazeny do Celoruské klasifikace produkce (OKP) ve formě různých klasifikačních skupin. Klasifikační ukazatele se používají v počátečních fázích hodnocení kvality produktu k vytvoření skupin analogů hodnocených produktů. Tyto ukazatele se zpravidla nepodílejí na hodnocení kvality produktu.
Odhadované ukazatele kvantitativně charakterizují ty vlastnosti, které tvoří kvalitu produktu jako předmětu výroby, spotřeby nebo provozu. Používají se ke standardizaci požadavků na kvalitu, posuzování technické úrovně při tvorbě norem a ke kontrole kvality při kontrole, testování a certifikaci. Hodnotící indikátory se dělí na funkční, šetřící zdroje a environmentální.
1. Funkční ukazatele charakterizují vlastnosti, které určují funkční vhodnost produktu k uspokojení specifikovaných potřeb. Kombinují ukazatele funkční vhodnosti, spolehlivosti, ergonomie a estetiky:
1.1. ukazatele funkční vhodnosti charakterizují technickou podstatu výrobku, vlastnosti určující schopnost výrobku plnit své funkce za daných podmínek použití k určenému účelu (například jednotlivé ukazatele - nosnost, kapacita a voděodolnost, komplexní ukazatele - obsah kalorií, produktivita);
1.2. Ukazatele spolehlivosti výrobku charakterizují jeho schopnost udržovat v průběhu času (ve stanovených mezích) hodnoty všech stanovených ukazatelů kvality při dodržení stanovených způsobů a podmínek použití, údržby, oprav, skladování a přepravy. Jednotlivé ukazatele spolehlivosti jsou ukazatele bezporuchového provozu, udržovatelnosti, trvanlivosti a skladovatelnosti, komplexní ukazatele (poskytující několik vlastností) - spolehlivost a obnovitelnost:
Trvanlivost je vlastnost výrobku zůstat provozuschopný až do svého mezního stavu s nezbytnými přestávkami pro údržbu a opravy. Mezní stav výrobku je určen v závislosti na konstrukčních prvcích jeho obvodu, provozním režimu a rozsahu použití. U mnoha neopravitelných výrobků (například svítidel, předřadníků, součástí domácích elektrických a rádiových spotřebičů) se mezní stav shoduje s poruchou. V některých případech je mezní stav určen dosažením období zvýšené poruchovosti. Tato metoda určuje mezní stav pro součásti automatických zařízení, které provádějí kritické funkce. Použití této metody je způsobeno snížením provozní účinnosti výrobků, jejichž součásti mají zvýšenou poruchovost, a také porušením bezpečnostních požadavků. Doba provozu neopravitelných výrobků do mezního stavu je stanovena na základě výsledků speciálních zkoušek a je obsažena v technické dokumentaci výrobků. Není-li možné získat předem informaci o změnách poruchovosti, zjišťuje se mezní stav výrobku přímým zkoumáním jeho stavu za provozu.
Mezní stav opravovaných výrobků je dán neefektivností jejich dalšího provozu z důvodu stárnutí a častých poruch nebo zvýšených nákladů na opravy. V některých případech může být kritériem pro mezní stav opravených výrobků porušení bezpečnostních požadavků, například v dopravě. Mezní stav může být také určen zastaralostí.
Životnost se snižuje nesprávným provozem budov a staveb, přetěžováním konstrukcí a také výraznými destruktivními vlivy prostředí (vlhkost, vítr, mráz atd.). Velký význam pro zajištění životnosti má správný výběr konstrukčních řešení s přihlédnutím ke klimatickým a provozním podmínkám. Zvýšené životnosti je dosaženo použitím stavebních a izolačních materiálů, které mají vysokou odolnost proti mrazu a rozmrazování, odolnost proti vlhkosti, biostabilitu a ochranu konstrukcí před pronikáním destrukčních látek a především kapalné vlhkosti. Stavební předpisy a předpisy platné v SSSR stanovují následující stupně trvanlivosti obvodových konstrukcí: I. stupeň s životností minimálně 100 let, II - 50 let a III - 20 let.
Ukazatele trvanlivosti charakterizují schopnost výrobku udržet výkon na mezním stavu s nezbytnými přestávkami pro údržbu a opravy. Patří mezi ně zdroj, gama-procentní zdroj, přidělený zdroj, průměrný zdroj, zdroj před první generální opravou, životnost mezi generálními opravami, celkový zdroj, průměrná životnost, střední životnost, životnost do první generální opravy, životnost mezi generálními opravami, servis život až do odpisů.
Trvanlivost je určena dvěma podmínkami: fyzickým nebo morálním opotřebením
— k fyzickému opotřebení dochází, když se další oprava a provoz prvku nebo systému stanou nerentabilní, protože náklady převyšují provozní výnosy;
— Zastaralost znamená, že parametry prvku nebo systému neodpovídají moderním podmínkám jejich provozu.
Existují indikátory životnosti, které charakterizují životnost na základě provozní doby a kalendářní servisní doby. Ukazatel charakterizující trvanlivost produktu na základě provozní doby se nazývá zdroj; ukazatel charakterizující trvanlivost v kalendářním čase - životnost. Rozlišuje se mezi zdrojem a životností do první generální opravy, mezi generálními opravami a do vyřazení výrobku.
– Doba provozu je doba (nebo objem) provozu produktu, měřená v hodinách (motohodinách), kilometrech, cyklech, metrech krychlových nebo jiných jednotkách specifických pro daný stroj. Provozní dobu nelze zaměňovat s kalendářní dobou (životností), protože dva produkty se stejnou životností mohou mít nestejnou (různou provozní dobu);
T = 1/m * Σti
kde ti je doba provozu i-tého objektu mezi poruchami; m je počet selhání.
Rozlišují se: denní provozní doba, měsíční provozní doba, provozní doba do první poruchy, provozní doba mezi poruchami, provozní doba mezi dvěma velkými generálními opravami. Provozní doba je jedním z ukazatelů spolehlivosti. Měří se v hodinách (minutách), metrech krychlových, hektarech, kilometrech, tunách, cyklech atd. Doba provozu závisí na technických vlastnostech výrobku a jeho provozních podmínkách. Denní doba provozu rypadla, vyjádřená v metrech krychlových vytěžené zeminy, tedy závisí na době jeho provozu, na fyzikálních vlastnostech zeminy, na objemu lopaty atd. Vzhledem k tomu, že provozní doba je ovlivněna takovými faktory, jako je teplota a vlhkost prostředí, rozdíly ve struktuře a pevnosti součástí a mechanismů, které tvoří zařízení atd., lze provozní dobu považovat za náhodnou veličinu. Jeho charakteristikami jsou průměrná doba do první poruchy u neopravitelných zařízení a průměrná doba mezi poruchami (střední doba mezi poruchami) u opravitelných zařízení.
MTBF je technický parametr charakterizující spolehlivost opravovaného zařízení, zařízení nebo technického systému.
Průměrná doba provozu zařízení mezi opravami, to znamená, že ukazuje průměrnou dobu provozu na jednu poruchu. Obvykle se vyjadřuje v hodinách.
U softwarových produktů to obvykle znamená období do úplného restartu programu nebo úplného restartu operačního systému.
Doba mezi poruchami - od ukončení obnovy provozního stavu objektu po poruše do vzniku další poruchy.
Doba do selhání je ekvivalentní parametr pro neopravitelné zařízení. Vzhledem k tomu, že zařízení nelze opravit, je to jednoduše průměrná doba, po kterou bude zařízení fungovat, než se rozbije.
Ve fázi návrhu výrobku se jeho průměrná doba do první poruchy nebo doba mezi poruchami vypočítá na základě charakteristik spolehlivosti prvků součásti; při provozu výrobku jsou tyto ukazatele zjišťovány metodami matematické statistiky na základě údajů o době provozu podobných zařízení.
– Zdroj - celková doba provozu výrobku do určitého stavu specifikovaného v technické dokumentaci K dispozici jsou životnost před první opravou, mezi opravami, přidělená, plná, zbytková, celková atd.
Technický prostředek - doba provozu technického zařízení (stroje, systému) do dosažení mezního stavu, při kterém je jeho další provoz nemožný nebo nežádoucí z důvodu snížené účinnosti nebo zvýšeného nebezpečí pro člověka. Technický zdroj je náhodná veličina, protože doba provozu zařízení před dosažením mezního stavu závisí na velkém množství faktorů, které nelze vzít v úvahu, jako jsou například podmínky prostředí, struktura zařízení. sama o sobě atd. Existují průměrné, gama procenta a přiřazené zdroje.
Přiděleným zdrojem je provozní doba produktu, po jejímž dosažení musí být jeho provoz zastaven, bez ohledu na technický stav produktu. Tento zdroj je přiřazen v technické dokumentaci na základě bezpečnosti a hospodárnosti.
Technický průměrný zdroj je matematické očekávání technického zdroje;
Gama-procentní technický zdroj - provozní doba, během které zařízení nedosáhne s danou pravděpodobností mezního stavu (g procent);
Doba trvání přiděleného technického prostředku je dána podmínkami bezpečného provozu zařízení.
Úplný technický zdroj - doba provozu od začátku do konce provozu u neopravitelného výrobku nebo do opravy u restaurovaného.
Zbytková technická životnost je odhadovaná doba provozu od příslušného okamžiku do ukončení provozu nebo do opravy.
Celkový technický zdroj je provozní doba obnoveného produktu během jeho životnosti až do odepsání.
Zdrojem motoru je doba provozu jakéhokoli stroje se spalovacím motorem (automobil, traktor apod.) nebo samotného spalovacího motoru do mezního stavu, při kterém je jejich další provoz obecně nemožný nebo je spojen s nepřijatelným poklesem účinnosti a porušení bezpečnostních požadavků. Životnost motoru u dopravních vozidel je dána ujetými kilometry od zahájení provozu do dosažení mezního stavu. U traktorů a jiných nepřepravních strojů, stejně jako u spalovacích motorů, je životnost určena počtem hodin provozu, u zemědělských kombajnů - počtem hektarů sklizené plochy.
Používají se také indikátory jako maximální a přípustné opotřebení.
Mezní opotřebení je opotřebení, které odpovídá meznímu stavu produktu opotřebení. Hlavními znaky blížícího se limitu opotřebení jsou zvýšení spotřeby paliva, pokles výkonu a snížení pevnosti dílů, to znamená, že další provoz výrobku se stává technicky nespolehlivým a ekonomicky neproveditelným. Při dosažení hranice opotřebení dílů a spojů je vyčerpána jejich plná životnost (Tp) a je nutné provést opatření k jejímu obnovení.
Přípustné opotřebení je opotřebení, při kterém výrobek zůstává provozuschopný, tj. po dosažení tohoto opotřebení mohou díly nebo spoje fungovat, aniž by byly obnoveny po další celou dobu mezi opravami. Přípustné opotřebení je menší než maximální a zbytková životnost dílů není vyčerpána.
Životnost je doba od zahájení provozu technického zařízení do jeho mezního stavu. Životnost zahrnuje dobu provozu zařízení a prostoje všech typů, způsobené jak údržbou a opravou, tak organizačními či jinými důvody. Životnost zařízení stejného typu se může lišit, protože... je ovlivněna mnoha náhodnými faktory, které nelze vzít v úvahu, například projevem konstrukčních vlastností zařízení, podmínkami jeho provozu. Ke kvantifikaci životnosti se proto používají pravděpodobnostní ukazatele, např. průměrná životnost (matematický předpoklad životnosti) a gamaprocentní životnost (kalendářní doba provozu, po kterou zařízení nedosáhne mezní stav s danou pravděpodobností gama %).
Stanovená životnost je doba provozu, po jejímž uplynutí je výrobek zcela vyřazen z provozu (a podléhá odpisu) nebo odeslán k přezkoušení technického stavu za účelem zjištění vhodnosti pro další práci. Pokud je zařízení provozováno nepřetržitě, pak se jeho životnost shoduje s technickým prostředkem. Ve všech ostatních případech je vztah mezi životností a zdroji zařízení určen intenzitou používání.
Intenzita použití, ukazatel charakterizující způsob použití produktu; se vyjadřuje poměrem doby provozu výrobku ke kalendářnímu období (v hodinách), během kterého je provozní doba prováděna.
To znamená, že indikátory zdroj a životnost mají mnoho společného, protože jsou určeny stejným mezním stavem, ale výrazně se od sebe liší. U stejného zdroje může být jiná životnost v závislosti na intenzitě používání produktu. Například dva motory každý s životností 12 tisíc motohodin ročně s intenzitou provozu 3 tisíce a 6 tisíc motohodin budou mít životnost 4 roky u prvního a 2 roky u druhého.
Pro zvýšení životnosti opravených strojů, jednotlivých celků, spojů i dílů jejich restaurováním, volbou racionální metody obnovy a nátěrového materiálu a stanovením spotřeby náhradních dílů je tedy velmi důležité znát a umět odhadnout hodnoty limitů opotřebení a dalších ukazatelů životnosti.
Hlavní technické ukazatele životnosti jsou zdroje a životnost. Při charakterizaci indikátorů by měl být uveden typ působení po nástupu mezního stavu objektu (např. průměrný zdroj před generální opravou; gama-procentní životnost před průměrnou opravou atd.).
Seznam použité literatury
1. Basovsky L. E., Protasyev V. B. Management kvality: Učebnice. - M.: INFRA - M, 2001. -212 s.
2. Beleicheva A.S., Gafforova E.B. Odborné posuzování výrobků - nástroj zjišťování spokojenosti spotřebitelů // Metody řízení jakosti - 2002 - č. 6
3. Gissin V.I. Management kvality produktu: Učebnice. příspěvek. - Rostov n/d: Phoenix, 2000.
Neméně důležité mezi ETC je trvanlivost– vlastnost struktury objektu udržovat provozuschopnost, dokud nenastane mezní stav pro daný systém údržby a oprav. V tomto případě je omezující stav předmětu považován za takový, že jeho další použití pro zamýšlený účel je nepřijatelné nebo nepraktické.
Značky mezního stavu stanoví regulační a technická dokumentace pro daný předmět provozu.
Trvanlivost závisí na mnoha faktorech, které lze rozdělit na silové, provozní a organizační.
Pevnost zahrnují konstrukční, výrobní, technologické, zátěžové a teplotní faktory. Vznikají v důsledku koncentrace napětí v konstrukčních prvcích a zbytkových napětí vznikajících nedokonalou technologií a v důsledku plastických deformací při montáži součástí nebo opravách a závisí na vlastnostech materiálů a jejich změnách během provozu. Vnější prostředí má také rozhodující vliv na konstrukci letadla.
Provozní faktory zahrnují: režimy letu, které se liší rychlostí, nadmořskou výškou, použitými manévry, letovou hmotností letadla: stav dráhy; trvání pojíždění a vlečení po dráze; individuální charakteristiky členů posádky a jejich odborný výcvik; meteorologické a klimatické podmínky letů, včetně atmosférických turbulencí, teplotních gradientů podél nadmořské výšky, sněhu, krupobití atd.; kvalifikace inženýrsko-technického personálu (ETP), určená zejména znalostmi konstrukce letadla, úplností detekce závad a poškození, místy prvotního rozvoje trhlin, včasností a účinností opatření k jejich lokalizaci a odstranění; kvalita a úplnost preventivních opatření, jakož i kvalita použití prostředků používaných ke sledování technického stavu letadla atd.
Organizační faktory zahrnují: technické všeobecné inženýrství a speciální školení inženýrů a technologických specialistů; výběr vhodné strategie a metod; rytmus při provádění forem údržby podle přijatého programu a provádění běžných oprav; včasnost při zajišťování výroby náhradními díly v případě poruch a provádění běžných oprav; aplikované metody a prostředky mechanizace a automatizace procesů přípravy letadel k letům; odstraňování poruch, poruch a jejich odstraňování; provádění dalších prací souvisejících s přípravou letadla k letům, zejména používání automatizovaných prostředků sledování technického stavu všech funkčních systémů letadla apod.
Trvanlivost, stejně jako spolehlivost, je hodnocena určitým souborem ukazatelů. Pro kvantifikaci trvanlivosti se používá koncept zdroje a životnosti. V tomto případě se zdroj měří v hodinách provozu, přistání, cyklech a životnost se měří podle kalendářního trvání provozu objektu.
Ve vztahu k letadlům, motorům, sestavám a produktům jsou akceptovány následující: typy zdrojů a životnost .
Záruční zdroj (životnost)– provozní doba (kalendářní doba), po kterou výrobce odpovídá za technický stav objektu při dodržení návodu k obsluze. Poruchy a poškození vzniklé na zařízení odstraňuje výrobce v záruční době svépomocí na vlastní náklady.
Zdroj (životnost) před první opravou– provozní doba (kalendářní doba) od zahájení provozu do zadání první opravy objektu.
V procesu vývoje objektu se designéři snaží zajistit maximální hodnotu zdroje před první opravou, protože to souvisí s efektivitou využití objektu pro zamýšlený účel. Zároveň se také snaží splnit požadavky, aby zdroje před opravou součástí a sestav nebyly odpovídajícím způsobem menší než zdroje před první opravou hlavního objektu (letadla, motoru).
Životnost generální opravy (životnost)– provozní doba (kalendářní doba) mezi dvěma sousedními opravami objektu. Zdroje mezi opravami jsou stanoveny na základě zobecnění provozních zkušeností a první opravy zařízení. Jejich hodnoty jsou obvykle nižší než hodnoty před první opravou objektu. V nejlepším případě si mohou být rovni.
Průměrný zdroj (životnost) – matematické očekávání zdroje (životnosti) provozního objektu. Tento ukazatel se obvykle používá při zpracování dat ze zkoušek konstrukčních prvků a sestav do mezního stavu, způsobeného např. únavovým porušením, opotřebením atp. Využívá se také při zpracování statistických dat o poruchách, ke kterým dochází v provozu.
Gama procento zdroje (životnost)– provozní doba (kalendářní doba), po kterou objekt nedosáhne s danou pravděpodobností mezního stavu, vyjádřená v procentech. Pro danou hodnotu máme zcela určitou hodnotu gamaprocentního zdroje T r, (obr. 3.3).
Obr.3.3. Schéma pro určení zdroje gama procenta: Tp (=2000h; Tp(=3000h.
– celková doba provozu (kalendářní doba), po jejímž dosažení musí být přerušeno používání objektu k určenému účelu.
Přidělené zdroje se povahou zdůvodnění liší na vypočítané - odůvodněné příslušnými výpočty a potvrzené - odůvodněné různými testy. Při provozu zařízení se řídí potvrzenými přidělenými zdroji.
Proces potvrzení zdroje je krok za krokem. Proto je volán přiřazený zdroj fungující během daného časového období během provozu objektu dočasně přidělený zdroj (životnost).
Hodnoty ukazatelů životnosti pro některé typy letadel, vrtulníků, motorů jsou uvedeny v tabulkách 3.2 a 3.3
Tabulka 3.2
Ukazatele životnosti letadel (k 1. lednu 2001)
Tabulka 3.3
Ukazatele životnosti motoru (k 1. lednu 2001)
Trvanlivost konstrukce objektu je zajištěna při návrhu a výrobě. V těchto fázích se provádějí velké objemy výpočtů a testů.
Výpočtové metody vycházejí z předpokladu, že trvanlivost je omezena únavovými vlastnostmi konstrukce, proto hovoříme o pevnostní životnosti konstrukce. Lze rozlišit dvě metody výpočtu: sčítání poškození a dotyk. Zaměřme se na první metodu.
Metoda sčítání poškození je široce používána při výpočtu pevnostní životnosti letadla. Při použití této a dalších metod výpočtu v provozních podmínkách letadla se rozlišují doby aktivního a pasivního zatížení. Při výpočtu se používá pouze doba aktivního zatížení. Aktivní doba nakládání zahrnuje cyklus: vzlet - let - přistání, pojíždění po letišti a vlečení. Doba prodlevy dráhy je klasifikována jako pasivní zatížení a podíl, který přispívá k aktivnímu zatížení, je obvykle zanedbáván. Zdroj síly je tedy celková doba aktivního načítání. Metoda sčítání poškození je založena na hypotéze založené na předpokladu, že únavové poškození je lineární funkcí počtu zatěžovacích cyklů.
Typický let se předpokládá jako jeden nakládací cyklus. Zatížení typického letu se mnohokrát opakuje.
Schéma součtu poškození je znázorněno na obr. 3.4
Obr.3.4. Schéma sčítání poškození:
1 – lineární zákon akumulace únavového poškození; 2- aktuální akumulace únavového poškození
Pravděpodobnost zničení Q(t) v obecném případě je
kde n i je počet aktivních zatěžovacích cyklů určité amplitudy;
Ni je počet zatěžovacích cyklů stejné amplitudy potřebných k destrukci; k je počet úrovní cyklů různých amplitud.
V souladu s hypotézou o nezávislosti únavového poškození a jejich lineárním sčítání dojde k destrukci konstrukce, když je součet poškození od všech typů zatížení roven jednomu Q(t)=1. Toto je podmínka zničení.
Přerušovaná čára OK na obr. 3.4 znamená zákon akumulace poškození specifikovaný ve výpočtech. Vlastní proces akumulace únavového poškození v konstrukci je na obrázku znázorněn čárou 0 abs.
Z uvedených závislostí vyplývá, že pravděpodobnost nezničení P(t) = 0,5, specifikovaná podle zákona akumulace škody OK, může odpovídat skutečné pravděpodobnosti nezničení podle zákona 0 abs mnohem vyšší, například asi 0,9999. S přihlédnutím ke složitosti leteckých konstrukcí, jakož i podmínkám jejich zatížení během provozu, však takto získaná pravděpodobnost nedestrukce (0,999) zatím není zcela dostatečná pro vyloučení případů prasklin v konstrukčních prvcích. Je potřeba provádět pravidelné kontroly konstrukce draku letadla, aby se zjistilo poškození, které se objeví během provozu.
Pro potvrzení indikátorů životnosti se kontroluje konstrukce letadla a jeho součástí provádění testů: a) statické ab) testy zdrojů.
Cíle statických testů:
· kontrola metod výpočtu,
odhalující skutečnou sílu,
· určení pole napětí konstrukce,
· kontrola rovnoměrnosti rozložení napětí,
· stanovení bezpečnostních rezerv.
Životní testy zahrnují:
· únavové zkoušky při vysokofrekvenčním zatížení (od několika desítek hertzů a výše);
· zkoušky opakovaného statického zatížení při nízkofrekvenčním zatížení (od několika cyklů až po několik desítek cyklů za minutu).
Provádějí se testy za účelem zjištění charakteristik odolnosti testovaných součástí při různých úrovních zatížení. Pro získání spolehlivých dat je testováno několik komponent, které jsou nové a mají různé provozní hodiny (obr. 3.5). Testovací program reprodukuje spektrum zatížení v průběhu času. Nakládání se provádí pomocí hydraulických zvedáků řízených počítačem.
Na základě výsledků testu se určí zdroj T res =.
kde n e je koeficient spolehlivosti.
Obr.3.5. Schéma pro stanovení doby do selhání t prasknutí:
x – experimentální body pro letadlové celky s různými provozními hodinami t 1 ,t 2 ,t 3 ..t n ;
N 1 ,N 2 ,..N n – počet cyklů před zničením.
Obtíže experimentální metody spočívají v tom, že testování celého letadla nebo jeho velkých součástí je velmi pracné a drahé. To nás nutí omezit se na malý počet testovacích objektů. Kromě toho se zatěžovací podmínky pro konstrukční prvky letadel za letu vyznačují velkou rozmanitostí a náhodnou opakovatelností zatížení, které je v laboratorních podmínkách prakticky nemožné vyrobit. V praxi to vede k tomu, že některé prvky a sestavy, které při testování vykazovaly vcelku uspokojivou výdrž, se v reálných letových podmínkách ukážou jako nedostatečně odolné. Na základě experimentálních metod je možné určit pevnostní životnost, identifikovat slabá místa konstrukce a charakter možné destrukce a také odhadnout rychlost rozvoje trhlin v prvcích.
S příchodem analytických metod pro výpočet doby, kterou trvá, než se trhlina rozvine z patrné velikosti na její maximální délku, je možné realisticky posoudit dobu plaku mezi kontrolami. Vzhledem k intervalu mezi kontrolami je také možné nastavit maximální délku trhliny pro každou kontrolu.
Trvanlivost vlastnost výrobku udržovat provozuschopnost až do mezního stavu s nezbytnými přestávkami pro údržbu a opravy. Mezní stav výrobku je určen v závislosti na konstrukčních prvcích jeho obvodu, provozním režimu a rozsahu použití. U mnoha neopravitelných výrobků (například svítidel, předřadníků, součástí domácích elektrických a rádiových spotřebičů) se mezní stav shoduje s poruchou. V některých případech je mezní stav určen dosažením období zvýšené poruchovosti. Tato metoda určuje mezní stav pro součásti automatických zařízení, které provádějí kritické funkce. Použití této metody je způsobeno snížením provozní účinnosti výrobků, jejichž součásti mají zvýšenou poruchovost, a také porušením bezpečnostních požadavků. Doba provozu neopravitelných výrobků do mezního stavu je stanovena na základě výsledků speciálních zkoušek a je obsažena v technické dokumentaci výrobků. Není-li možné získat předem informaci o změnách poruchovosti, zjišťuje se mezní stav výrobku přímým zkoumáním jeho stavu za provozu. Mezní stav opravovaných výrobků je dán neefektivností jejich dalšího provozu z důvodu stárnutí a častých poruch nebo zvýšených nákladů na opravy. V některých případech může být kritériem pro mezní stav opravených výrobků porušení bezpečnostních požadavků, například v dopravě. Mezní stav může být také určen zastaralostí. Existují indikátory životnosti, které charakterizují životnost podle provozní doby (viz Provozní doba) a podle kalendářní servisní doby. Ukazatel charakterizující trvanlivost produktu na základě provozní doby se nazývá zdroj (viz Technický zdroj); ukazatel charakterizující životnost v kalendářním čase - životnost (viz Životnost). Rozlišuje se mezi zdrojem a životností do první generální opravy, mezi generálními opravami a do vyřazení výrobku. lit.: Haviland R., Výpočet inženýrské spolehlivosti a životnosti, přel. z angličtiny, M.-L., 1966; Kolegaev R.N., Stanovení optimální trvanlivosti technických systémů, M., 1967; Melamed G.I., Schastlivenko F.E., Spolehlivost a trvanlivost obráběcích strojů, Minsk, 1967; GOST 13377-67. Spolehlivost v technologii. Termíny, M., 1968; Pronikov A.S., Základy spolehlivosti a životnosti strojů, M., 1969. O. G. Lositsky, V. N. Fomin. D. budovy a stavby - maximální životnost budov a staveb, po kterou si udržují požadované výkonové vlastnosti. D. rozlišovat mezi mravním a fyzickým. Morální zastarávání (zastarávání) je charakterizováno životností budov a staveb do okamžiku, kdy již nevyhovují měnícím se provozním podmínkám nebo režimu technologického procesu. Fyzické opotřebení je určeno délkou opotřebení hlavních nosných konstrukcí a prvků (například rámů, stěn, základů atd.) vlivem zatížení a fyzikálně-chemických faktorů. Zároveň některé konstrukční prvky a části budov a konstrukcí (oplocení lehkých stěn, střešní krytina, stropy, podlahy, okenní rámy, dveře atd.) mohou mít nižší D a být vyměněny při větších opravách. K postupnému fyzickému poškozování konstrukcí dochází nerovnoměrně po celou dobu životnosti stavby; v prvním období po výstavbě - rychlejší (což je spojeno s deformacemi konstrukcí, nerovnoměrným sedáním terénu apod.) a v dalším období, které převažuje z hlediska trvání, - pomaleji (běžné opotřebení). Na konci prvního období provozu budovy mohou její jednotlivé konstrukce vyžadovat speciální postavební opravy. D. se snižuje nesprávným provozem budov a staveb, přetěžováním konstrukcí, jakož i výraznými destruktivními vlivy prostředí (vlhkost, vítr, mráz atd.). Velký význam pro zajištění D. má správná volba konstrukčních řešení s přihlédnutím ke klimatickým a provozním podmínkám. Zvýšení D. se dosahuje použitím stavebních a izolačních materiálů, které mají vysokou odolnost proti mrazu a rozmrazování, odolnost proti vlhkosti, biostabilitu a ochranu konstrukcí před pronikáním destruktivních látek a především kapalné vlhkosti. Stavební předpisy a předpisy platné v SSSR stanovují následující stupně trvanlivosti obvodových konstrukcí: I. stupeň s životností minimálně 100 let, II - 50 let a III - 20 let. lit.: Trvanlivost obvodových a stavebních konstrukcí (Fyzické základy), ed. O. E. Vlasová, M., 1963; Iljinský V.M., Navrhování obvodových plášťů budov (s přihlédnutím k fyzikálním a klimatickým vlivům), 2. vyd., M., 1964; Trvanlivost stavebních konstrukcí budov chemického průmyslu. Sborník prací, Rostov n/D., 1968; Opotřebení a ochrana stavebních konstrukcí průmyslových objektů s agresivním výrobním prostředím, M., 1969. E. G. Kutukhtin.
Velká sovětská encyklopedie. - M.: Sovětská encyklopedie. 1969-1978 .
Synonyma:Antonyma:
Podívejte se, co je „Trvalost“ v jiných slovnících:
Trvanlivost... Slovník pravopisu-příručka
Trvanlivost- Trvanlivost - schopnost budovy nebo konstrukce, jejich jednotlivých částí a konstrukčních prvků zachovat si za určitých podmínek a za stanoveného provozního režimu v průběhu času stanovené kvality při zachování všech nezbytných... ... Encyklopedie pojmů, definic a vysvětlení stavebních materiálů
Dlouhověkost, dlouhověkost, vitalita. Metuzalémova dlouhověkost... Slovník ruských synonym a podobných výrazů. pod. vyd. N. Abramova, M.: Ruské slovníky, 1999. dlouhověkost dlouhověkost (Metuzalém), dlouhověkost, vitalita, síla... Slovník synonym
trvanlivost- Vlastnost objektu udržovat provozní stav, dokud nenastane mezní stav se zavedeným systémem údržby a oprav. [GOST 27.002 89] trvanlivost Vlastnost předmětu vykonávat požadovanou funkci před... ... Technická příručka překladatele
1) vlastnost technického objektu udržovat (podléhající údržbě a opravám) provozní stav po určitou dobu nebo do dokončení určitého množství práce. Odolnost se vyznačuje... Velký encyklopedický slovník
Vlastnost předmětu pojištění udržovat svůj provozní stav po dobu stanovenou technickými charakteristikami a provozními podmínkami. Slovník obchodních podmínek. Akademik.ru. 2001... Slovník obchodních podmínek
ŽIVOTNOST, trvanlivost, mnoho dalších. ne, samice (rezervovat). roztržitý podstatné jméno k trvanlivému. Ušakovův výkladový slovník. D.N. Ušakov. 1935 1940 ... Ušakovův vysvětlující slovník
DLOUHOTRVAJÍCÍ, oh, oh; chen, chna. Ozhegovův výkladový slovník. S.I. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949 1992 … Ozhegovův výkladový slovník
Trvanlivost- schopnost výrobku udržet provozuschopnost až do dosažení mezního stavu se zavedeným systémem údržby a oprav... Ruská encyklopedie ochrany práce
Trvanlivost- 1.3. Trvanlivost, životnost Vlastnost objektu udržovat provozní stav, dokud není dosaženo mezního stavu s nainstalovaným systémem údržby a oprav
Podle GOST 13377-75 je zdroj provozní doba objektu od zahájení nebo obnovení provozu až do nástupu mezního stavu.
V závislosti na tom, jak je zvolen počáteční časový okamžik, v jakých jednotkách se měří trvání provozu a co se rozumí omezujícím stavem, dostává pojem zdroj různou interpretaci.
Jakýkoli neklesající parametr charakterizující dobu trvání provozu objektu může být zvolen jako míra trvání. Jednotky pro měření zdroje jsou vybírány ve vztahu ke každému odvětví a každé třídě strojů, jednotek a konstrukcí samostatně. Z hlediska obecné metodologie zůstává nejlepší a nejuniverzálnější jednotkou časová jednotka.
Jednak doba provozu technického objektu v obecném případě zahrnuje nejen dobu jeho užitečného provozu, ale i přestávky, během kterých se celková doba provozu neprodlužuje, ALE! během těchto přestávek je objekt vystaven vlivům prostředí, zátěži apod. Proces stárnutí materiálů způsobuje úbytek celkových zdrojů.
Za druhé, přidělený zdroj úzce souvisí s přidělenou životností, definovanou jako kalendářní doba provozu objektu před jeho vyřazením z provozu a měřená v kalendářních časových jednotkách. Stanovená životnost do značné míry souvisí s tempem vědeckého a technologického pokroku v průmyslu. Použití ekonomických a matematických modelů pro zdůvodnění přiděleného zdroje vyžaduje měření zdroje nejen v jednotkách provozní doby, ale také v jednotkách kalendářního času.
Za třetí, v problémech s prognózováním zbývajícího zdroje je fungování objektu v segmentu prognózování náhodným procesem, jehož argumentem je čas.
Výpočet zdroje v časových jednotkách nám umožňuje klást předpovědní problémy v nejobecnější podobě. Zde je možné použít časové jednotky jak spojitých nezávislých proměnných, tak i diskrétních, například počet cyklů.
Počáteční okamžik při výpočtu zdroje a životnosti ve fázi návrhu a ve fázi provozu je určen odlišně.
Ve fázi návrhu se za počáteční okamžik obvykle považuje okamžik uvedení objektu do provozu, přesněji řečeno začátek jeho užitečného fungování.
U objektů v provozu lze jako výchozí bod zvolit okamžik poslední prohlídky nebo preventivního opatření, případně okamžik obnovení provozu po generální opravě. To může být také libovolný okamžik, kdy je nastolena otázka jeho dalšího využití.
Pojem mezního stavu odpovídající vyčerpání zdroje také umožňuje různé výklady. V některých případech je důvodem zastavení provozu zastaralost, v jiných - nadměrný pokles účinnosti, který činí další provoz ekonomicky nerealizovatelný, a za třetí - pokles bezpečnostních ukazatelů pod maximální přípustnou úroveň.
Není vždy možné stanovit přesné znaky a hodnoty parametrů, při kterých by měl být stav objektu kvalifikován jako omezující. Ve vztahu ke kotlovému zařízení je základem jeho odepsání prudký nárůst poruchovosti, délky odstávek a nákladů na opravy, což znemožňuje další provoz zařízení ekonomicky.
Volba přiděleného zdroje a přidělená (plánovaná) životnost je technicko-ekonomický problém řešený ve fázi zpracování projektového zadání. To zohledňuje aktuální technický stav a tempo vědeckého a technologického pokroku v tomto odvětví, v současnosti uznávané standardní hodnoty ukazatelů efektivnosti kapitálových investic atd.
Ve fázi návrhu jsou přiřazeny hodnoty zdroje a životnosti. Úkolem projektanta a vývojářů je vybrat materiály, konstrukční formy, rozměry a technologické postupy tak, aby byly zajištěny plánované hodnoty ukazatelů pro projektovaný objekt. Ve fázi návrhu, kdy objekt ještě není vytvořen, se jeho výpočet, včetně posouzení zdrojů, provádí na základě regulačních dokumentů, které zase vycházejí (explicitně nebo implicitně) ze statistických údajů o materiálech, dopadech a provozních podmínky podobných objektů. Předpovídání zdrojů ve fázi návrhu by tedy mělo být založeno na pravděpodobnostních modelech.
Ve vztahu k využívaným objektům může být pojem zdroje také interpretován různými způsoby. Hlavním pojmem je zde individuální zbytkový zdroj – doba provozu od daného okamžiku do dosažení mezního stavu. Za provozních podmínek podle technického stavu jsou také individuálně přidělovány lhůty generálních oprav. Proto je zaveden koncept individuálního zdroje do příští střední nebo větší opravy. Obdobně se zavádějí jednotlivé lhůty pro další preventivní opatření.
Individuální prognózování zároveň vyžaduje dodatečné náklady na technické diagnostické nástroje, na vestavěná a externí zařízení zaznamenávající úroveň zátěže a stav objektu, na vytvoření mikroprocesorů pro primární zpracování informací, na vývoj matematické metody a software, které umožňují získat rozumné závěry na základě shromážděných informací.
V současné době je tento problém prioritou pro dvě skupiny objektů.
Do první kategorie patří letadla civilního letectví. Zde byly poprvé použity senzory pro záznam zatížení působících na letoun během provozu a také senzory životnosti, které umožňují posoudit poškození nahromaděné v konstrukci a následně zbytkovou životnost. .
Druhou skupinu objektů, pro které se problém predikce jednotlivých zbytkových zdrojů stal aktuálním, tvoří velké elektrárny. Jedná se o tepelné, hydraulické a jaderné elektrárny, velké systémy pro přenos a rozvod energie a paliva. Jako složité a kritické technické objekty obsahují namáhané komponenty a sestavy, které se v případě havárie mohou stát zdrojem zvýšeného nebezpečí pro lidi a životní prostředí.
Řada tepelných elektráren, dimenzovaných na životnost 25-30 let, již dosloužila. Vzhledem k tomu, že zařízení těchto elektráren je ve vyhovujícím technickém stavu a nadále významně přispívají k energetickému sektoru země, vyvstává otázka možnosti dalšího provozu bez přerušení pro rekonstrukci hlavních bloků a bloků. Pro informované rozhodování je nutné mít dostatečné informace o zatížení hlavních a nejvíce namáhaných prvků za celou předchozí dobu provozu a také o vývoji technického stavu těchto prvků.
Při výstavbě nových elektráren, mezi nimiž mají jaderné elektrárny mimořádný význam, je nutné zajistit jim nejen systémy včasného varování před poruchami, ale také důkladnější prostředky pro diagnostiku a identifikaci stavu jejich hlavních součástí, evidenci zátěží, zpracování informací a sestavení prognózy změn technického stavu.
Prognózování zdrojů je nedílnou součástí teorie spolehlivosti. Koncept spolehlivosti je komplexní a zahrnuje řadu vlastností objektu.
Indikátory spolehlivosti
? pravděpodobnost bezporuchového provozu - pravděpodobnost, že během dané provozní doby nedojde k poruše objektu;
? střední čas do selhání - matematický odhad doby provozu objektu do první poruchy;
? střední doba mezi poruchami - poměr celkové doby provozu restaurovaného objektu k matematickému očekávání počtu jeho poruch za tuto dobu provozu;
? poruchovost - podmíněná hustota pravděpodobnosti výskytu poruchy objektu stanovená za podmínky, že porucha nenastala před uvažovaným časovým okamžikem. Tento indikátor platí pro neopravitelné výrobky.
Indikátory trvanlivosti
Kvantitativní ukazatele trvanlivosti restaurovaných výrobků se dělí do dvou skupin.
1. Ukazatele týkající se životnosti produktu:
? životnost - kalendářní doba provozu od zahájení provozu zařízení nebo jeho obnovení po opravě do přechodu do mezního stavu;
? průměrná životnost - matematická předpokládaná životnost;
? životnost do první generální opravy jednotky nebo jednotky- je to doba provozu před opravami provedenými za účelem obnovení provozuschopnosti a úplného nebo téměř úplného obnovení životnosti výrobku s výměnou nebo obnovením kterékoli z jeho částí, včetně základních;
? životnost mezi generálními opravami , v závislosti především na kvalitě opravy, tzn. o rozsahu, v jakém je jejich zdroj obnoven;
? celková životnost - jedná se o kalendářní dobu provozu technického systému od zahájení provozu do vyřazení s přihlédnutím k době provozu po opravě;
? životnost gama procent - kalendářní doba provozu, po kterou objekt nedosáhne mezního stavu s pravděpodobností r, vyjádřená v procentech.
Ukazatele životnosti, vyjádřené v kalendářní době provozu, umožňují jejich přímé použití při plánování načasování oprav, dodávek náhradních dílů a načasování výměny zařízení. Nevýhodou těchto ukazatelů je, že nezohledňují intenzitu používání zařízení.
2. Ukazatele související s životností produktu:
? zdroj - celková doba provozu objektu od zahájení jeho provozu nebo jeho obnovení po opravě do přechodu do mezního stavu;
? průměrný zdroj - matematické očekávání zdroje; u technických systémů se jako kritérium trvanlivosti používá technický zdroj;
? přidělený zdroj - celková doba provozu, po jejímž dosažení musí být provoz objektu zastaven bez ohledu na jeho technický stav;
? zdroj gama procent - celková doba provozu, po kterou objekt nedosáhne mezního stavu s danou pravděpodobností r, vyjádřená v procentech. Jednotky pro měření zdroje jsou vybírány ve vztahu ke každému odvětví a každé třídě strojů, jednotek a konstrukcí samostatně.
Jako měřítko životnosti lze zvolit libovolný neklesající parametr charakterizující životnost objektu (u letadel a leteckých motorů jsou přirozeným měřítkem životnosti letové hodiny, u automobilů - najeté kilometry v kilometrech, u válcoven - hmotnost válcovaného kovu v tunách).
