Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 400189.doc
Скачиваний:
112
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
2.79 Mб
Скачать

3.6. Зависимость показателей надежности и производительности от времени эксплуатации станков

Все показатели надежности и производительности являются функциями времени, носят случайный характер, изменяются при эксплуатации станков в результате действия различных погрешностей и факторов (износа, коррозии, старения, короблений, разрегулирования и др.).

При эксплуатации станков можно выделить три характерных периода, которые имеют общие закономерности: период начальной эксплуатации N0; период нормальной эксплуатации NH; период длительной эксплуатации ЛГД (рис. ).

Период N0 — период ввода в эксплуатацию нового станка (пуско-наладочные работы, регулировки, отработка режимов, обработка пробных деталей, определение технологических и точностных возможностей). Для этого периода характерны частые остановы, отказы, нестабильный ритм работы.

Процессы, происходящие в станке и влияющие на его технические характеристики, бывают обратимые (деформации узлов) или необратимые (изнашивание, коррозия).

Все процессы влияют на характеристики станка, вызывают погрешности при функционировании, снижают качество и производительность технологического процесса. Изнашивание относят к необратимому процессу, приводящему к прогрессивному ухудшению функциональных характеристик станка во времени.

Износ начинается с приработки сопряжений. Приработка приводит к изменению геометрических характеристик качества поверхностей.

В начальный период происходит интенсивное изнашивание неровностей трущихся поверхностей, их упругое и пластическое деформирование.

В результате приработки происходит сглаживание наиболее выступающих элементов поверхностей, частичное или полное их уничтожение и установление новых, отличных от первоначальных по форме и размерам.

Реальные детали машин имеют кроме шероховатости поверхности отклонения формы в виде волнистости и макроотклонения. Из-за отклонения формы нет полного макроконтакта сопряжения, в результате чего происходит его макроприработка, которая является причиной интенсивного изнашивания деталей и быстрого изменения параметров функционирования.

В результате приработки технологический микрорельеф превращается в эксплуатационный.

Период нормальной эксплуатации NH — период, когда значения всех параметров машины удовлетворяют требуемым и обеспечивают стабильный, надежный ТП, показатели надежности и производительности высокие и лежат в заданных пределах.

Период длительной эксплуатации Ыд — период, когда происходит моральное и физическое старение всех элементов технологической системы — станка, приспособлений, узлов, механизмов, деталей системы управления (из-за износа, старения, усталости, коррозии, изменения свойств). Частота отказов нарастает, расширяется их диапазон и разновидность, увеличивается время восстановления работоспособности станка.

Показатели надежности начинают ухудшаться, что приводит к снижению показателей производительности Г|т, г|и, Q, Гр.

3.7. Анализ последствий отказов

Для работающей технологической системы наиболее опасны внезапные отказы, т. е. отказы функционирования. Они непредсказуемы и могут привести к тяжелейшим последствиям:

  1. отказ по точности обработки (когда Аф > Адоп) приводит к браку;

  2. отказ функционирования, т. е. внезапный отказ станка, отдельного узла или детали. При этом могут возникать опасные ситуации:

  3. поломка режущего инструмента (авария и брак);

  4. поломка элементов механической части (узла, механизма, отдельной детали), что требует поиска и устранения неисправностей, а иногда и ремонта;

  5. неисправности в системе управления, которые трудно обнаружить сразу (сгорела плата, элемент, нет контакта и пр.).

Экономический ущерб из-за отказов проявляется в следующем: работа с ухудшенными параметрами; повышенные простои и трудозатраты на восстановление работоспособности; снижение производительности и эффективности.

Для повышения надежности автоматизированных систем применяют специальные методы, хотя это требует дополнительных затрат.