1.Физические и вероятностные модели возникновения отказов.

Каждое изделие (машина, агрегат, узел) может быть исправным или неисправным, работоспособным или неработоспособным.

Если изделие отвечает всем предъявляемым к нему требованиям, его считают исправным. Если оно не отвечает хотя бы одному требованию — изделие неисправно.

Понятия работоспособность и неработоспособность более узкие.

Если изделие способно выполнять заданные функции с установленными параметрами — оно работоспособно.

Работоспособным автомобилем считается такой, в котором, например, имеются такие неисправности, как повреждение крыльев, перегорание нити лампочек (в дневное время). Неработоспособный автомобиль — это такой, в котором хотя бы один параметр не соответствует установленным требованиям к выполнению задан­ных функций (например, выход из строя бензонасоса, поломка полуоси).

Нарушение исправности всего изделия или отдельных его элементов называется повреждением, а нарушение работоспособности изделия — отказом.

Виды отказов

Отказы делятся на постепенные (износовые), внезапные, конструкционные, производственные и эксплуатационные, отказы функционирования и параметрические отказы, фактические и потенциальные.

При отказе функционирования автомобиль не может выполнять свои функции вследствие возникновения одной или нескольких неисправностей. В случае параметрических отказов происходит выход отдельных параметров за допустимые пределы. Параметрические отказы могут в конечном итоге привести к отказу функциони­рования.

Потенциальные отказы это такие, которые предотвращаются заблаговременным выполнением технических воздействий.

Физические и вероятностные модели возникновения большинства отказов представим следующим образом. Возникновение отказов связано со свойствами изделия, которые определяют его прочность и износостойкость, и энергией (нагрузкой), которая сообщается объекту на протяжении всего его существования и преобразуется в энергию другого вида (например, механическая энергия трения в тепловую). По мере накопления энергии постепенно изменяются физико-химические свойства объекта и прочность (износостойкость) падает.

Если прочность объекта в течение определенного интервала времени превышает прикладываемые нагрузки, возникновение отказов при этом исключается. Если прочность (износостойкость) снижается настолько, что прикладываемая нагрузка превышает ее, наступает отказ. Интервал между отказами характеризует длительность работы изделия. Таким образом, зная закономерность изменения прочности, характер и значение прилагаемой нагрузки, можно с определенной точностью вычислить момент возникновения отказа.

О тказы, возникающие в результате постепенного накопления энергии (или повреждений), называются постепенными.

Эта группа отказов объединяет отказы, происшедшие вследствие усталостного разрушения и изменения геометрии объекта в результате изнашивания. Поэтому постепенные отказы в дальнейшем будем называть износовыми.

Если известна закономерность накопления энергии (повреждений, износов) и имеются средства для измерения этого накопления, можно осуществлять статистическое и инструментальное прогнозирования возникновения износовых отказов. Прогнозируемые отказы могут быть предотвращены методами профилактического обслуживания и предупредительного ремонта агрегатов автомобиля.

Из рис. 1. видно, что на начальном этапе работы изделия прочность его изменяется мало и отказ может произойти лишь в случае, когда нагрузка мгновенно превысит прочность объекта. При этом сообщается такое количество энергии, что ее преобразование в другой вид сопровождается резким изменением физико-химических свойств объекта, вызывающим резкое падение прочности объекта и отказ.

Описанный механизм возникновения отказа имеет место при внезапном пиковом изменении нагрузки. Такие отказы называются внезапными. Возникновение пиковых нагрузок нельзя предвидеть, а следовательно, невозможно прогнозировать и внезапные отказы.

Для оценки надежности машин применяют функциональный и вероятностно-статистический подходы.

При функциональном подходе о надежности судят по значению определенного показателя, характеризующего его состояние, например по мощности, расходу топлива. Функциональный подход позволяет осуществлять диагностирование машин.

При вероятностно-статистическом подходе рассматривается не конкретная машина, а некая среднестатистическая.

2.Надежность и ее основные характеристики.

В общем случае под надежностью изделия понимают его свойство выполнять заданные функции при сохранении установленных эксплуатационных показателей в определенных пределах, которые соответствуют заданным режимам работы и условиям эксплуатации, технического обслуживания, ремонта и хранения.

Надежность зависит от условий эксплуатации. Например, долговечность рессор, шин и других узлов на хороших дорогах в три — пять раз выше, чем на плохих. Поэтому показатели надежности должны соответствовать определенным условиям эксплуатации.

Надежность включает такие характеристики, как а)безотказность, б)ремонтопригодность, в)долговечность и г)сохраняемость.

Каждый вид изделия определяется всеми свойствами или частью их. Автомобиль определяется безотказностью, ремонтопригодностью и долговечностью, а подшипники, например, только долговечностью. Для невосстанавливаемых изделий безотказность, долговечность и надежность автомобилей совпадают.