Процессы изменения состояния объектов

Процессы изменения технического работоспособного состояния объектов в принципе представляют собой процессы старения и деградации, приводящие к отказу изделия.

Причины изменения технического состояния объектов:

а) конструктивные (несовершенство конструкций изделий);

б) технологические (нарушение принятой технологии изготовления или ввиду ее неоптимальности);

в) эксплуатационные (нарушение правил эксплуатации);

г) старение и износ, приводящие к тому, что даже изделия высокого качества (с хорошими конструкцией и технологией, правильной эксплуатацией) отказывают с течением времени.

По характеру протекания процессы деградации можно разбить на две группы:

1) вызывающие внезапное (катастрофическое) изменение технического состояния вследствие резкого изменения условий протекания физических процессов в изделии, приводящего к скачкообразному изменению характеристик объектов (поломки от перегрузок, заедания, из-за погрешностей изготовления, ошибок обслуживающего персонала, сбоя системы управления и т. п.);

2) процессы, приводящие к постепенному изменению состояния (т. е. деградационные изменения в материалах (изделиях) с течением времени накапливаются и приводят к дрейфу параметров и потере работоспособности), износ, старение, коррозия, усталость и т. д.

В общем случае процесс изменения состояния машины можно представить в виде

,

где - вектор - функция от t; составляющая (кси) характеризует в машине необратимые изменения; (эта) - обратимые изменения; - погрешность измерительных цепей.

Составляющая определяет (тенденцию) «тренд» или закономерность постепенного изменения процесса, в большей степени детерминированную его часть, а и характеризуют стохастическую часть процесса.

Для простоты описания и можно их объединить и получить выражение:

Таким образом, деградационные процессы, по причине возникновения, могут быть детерминированными (закономерными, характеризующими постоянные отказы) и стохастическими (случайными).

В настоящее время существует пакет прикладных программ, реализующих алгоритмы прогнозирования деградационных процессов и микропроцессорные устройства для осуществления прогнозирования.

Ремонтопригодность оборудования

Оборудование после его изготовления или ремонта должно отработать определенное время. Несовершенное оборудование быстро выходит из строя из-за недостаточной надежности сборочных единиц и деталей и преждевременного их износа.

При проектировании машин должна быть предусмотрена ремонтопригодность. Она характеризуется приспособленностью оборудования к выявлению повреждений, ремонтодоступностью и ремонтоспособностью. Приспособленность к определению повреждений, диагностике технического состояния без разборки оборудования зависит от его конструкции, наличия предохранительных, сигнальных, измерительных устройств и открытых для осмотра сборочных единиц. Ремонтодоступность определяется доступностью и легкосъемностью. Доступность оценивается легкостью доступа к сборочной единице и отдельным деталям для осмотра и ремонта и зависит от наличия открываемых люков и крышек, необходимости монтажа других сборочных единиц и деталей. Легкосъемность определяется способом крепления сборочных единиц и деталей, конструкцией разъемов, легкостью или массой снимаемых деталей. Необходимо, чтобы все детали, подвергаемые интенсивному износу, были легкосъемными. Ремонтоспособность определяется способностью машины к замене деталей и способностью деталей к восстановлению. Для обеспечения ремонтоспособности важное место отводится взаимозаменяемости деталей, регулируемости сборочных единиц, компенсируемости износа и т.д. Повышение ремонтопригодности существующего оборудования возможно в период модернизации, совмещаемой с ремонтом. Основная цель модернизации оборудования – увеличение производительности, однако ремонтная служба может выполнить модернизацию, направленную на повышение эксплуатационных характеристик оборудования. Ремонтопригодность характеризуется долей времени исправной работы оборудования K_р:

,

где Т_б – продолжительность безотказной работы; Т_р – продолжительность простоя в ремонте; Т_о – время, затраченное на техническое обслуживание.

Требования, предъявляемые к ремонтопригодности оборудования, делятся на две группы. К первой группе относятся требования, обеспечивающие ремонтопригодность оборудования при осмотре и ремонте на месте: свободный доступ к сборочным единицам и деталям, подлежащим осмотрам, регулировке или замене; оперативная замена изнашивающихся деталей, наладка, взаимодействие деталей оборудования; проверка качества смазки; быстрое определение причин аварий отказов и их устранение.

Ко второй группе относятся требования, обеспечивающие ремонтопригодность при ремонте оборудования в ремонтно-механических мастерских предприятия. С этой целью в конструкции должны быть предусмотрены: простота разборки и сборки узлов; применение простых средств механизации при сборке и разборке узлов; максимальная возможность восстановления номинальных размеров изнашивающихся деталей; возможность проверки взаимодействия всех элементов оборудования после ремонта.