Основы долговечности оборудования

План:

1. Опре­деление технически и экономически целесообразных сроков долговечно­сти оборудования.

2. Эксплуатационные мероприятия повышения долговечности оборудования.

3. Виды износа.

4. Влияние износа деталей и узлов на работу оборудования.

5. Зависимость износа от различных факторов.

1. Опре­деление технически и экономически целесообразных сроков долговечно­сти оборудования

В зависимости от назначения изделий, при оценке их надежности в одном случае на первый план может выдвигаться безотказность, в другом – долговечность. Безотказность свидетельствует о способности изделия сохранять работоспособность в течение какого-то заданного, ограниченного промежутка времени без вынужденных перерывов. Дол­говечность свидетельствует о способности изделия длительно сохранять работоспособность, но зато с перерывами для необходимых ремонтов.

Изделия могут быть ремонтируемые (восстанавливаемые) и нере­монтируемые (невосстанавливаемые).

Ремонтируемыми принято назы­вать такие изделия, работоспособность которых в случае возникнове­ния отказа можно восстановить в данных условиях эксплуатации путем ремонта, выполняемого подручными средствами.

Неремонтируемыми называют изделия, работоспособность которых в случае возникновения отказа либо не подлежит, либо не поддается восстановлению в данных условиях эксплуатации. Такие изделия могут иметь только один отказ, ибо после первого же отказа они подлежат замене. Для неремонтиру­емых изделий понятия безотказности и долговечности практически сов­падают, ибо при наступлении первого же отказа у них нарушается безотказность и исчерпывается долговечность.

Одним из основных вопросов теории долговечности является опре­деление технически и экономически целесообразных сроков долговечно­сти оборудования. Для этого необходимо разработать методику иссле­дования оборудования во время его эксплуатации, включая в нее следующие вопросы:

а) определение степени использования оборудования;

б) выявление деталей, лимитирующих долговечность и изучение вли­яния долговечности деталей на долговечность оборудования в целом;

в) влияние режимов эксплуатации на долговечность;

г) диагностика причин разрушения деталей и узлов.

Применяя статистическую обработку такой информации, можно установить функциональную зависимость вероятности разрушения от продолжительности и режимов эксплуатации. Теоретически можно только определить, что вероятная продолжительность работы оборудо­вания при данном режиме будет равна, допустим, 7,2; 10,5 и 15 тыс. ч при вероятности разрушения соответственно 90, 80 и 60 %, или ус­тановить вероятное число остающегося в эксплуатации оборудования (процент «выживания») после определенных периодов работы. При этом должны быть еще учтены вид и объем разрушений, т.е. установлено с известной степенью достоверности, подвергаются ли разрушению жиз­ненно важные или второстепенные детали и узлы, сохраняется ли ремонтопригодность оборудования, каковы вероятный объем и стоимость ремонтов.

С такой точки зрения долговечность можно определить как веро­ятную продолжительность работы оборудования на регламентированном режиме, при которой возможный выход оборудования из строя не больше заданного условного предела (например, 10%). При сохранении ремонтоспособности стоимость ремонта не должна превышать определенной величины, выраженной, допустим, в процентах от стоимости оборудо­вания.

Большое значение для практики имеет разработка методов повы­шения долговечности оборудования. Продление долговечности обору­дования осуществляется при помощи восстановительных ремонтов. Однако экономически этот путь не всегда целесообразен, поскольку иногда расходы на восстановительные ремонты во много раз превышают первоначальную стоимость оборудования.

В начальный период эксплуатации ремонтные расходы обычно невелики. Затем они скачко­образно возрастают в связи с текущими и средними ремонтами и до­стигают, наконец, значительной величины, соизмеримой со стоимостью оборудования, когда оборудование подвергается капитальному ремонту. Поэтому перед сдачей в капитальный ремонт должен быть решен воп­рос о целесообразности дальнейшей эксплуатации такого оборудования.

Экономически целесообразным пределом эксплуатации оборудования надо, вероятно, считать тот момент, когда предстоящие расходы на капи­тальный ремонт приближаются к стоимости нового оборудования. Выгод­нее приобрести (если это представляется возможным) новое оборудование, чем ремонтировать старое, тем более, что новое оборудование по ка­честву всегда превосходит восстановленное и, кроме того, показатели нового оборудования в результате непрерывного технического прогрес­са всегда выше показателей старого оборудования. Кроме того, со временем стоимость нового оборудования закономерно снижается в связи с неуклонной интенсификацией и совершенствованием производ­ственных процессов. При решении вопроса о прекращении эксплуатации оборудования должна быть еще учтена суммарная стоимость всех произведенных ранее ремонтов. Можно считать, что суммарные затраты на ремонт за период службы оборудования не должны превышать его стоимость. Оптимальная (наилучшая) долговечность оборудования измеряется экономически наивыгоднейшим сроком его службы, ограниченным од­новременным влиянием материального и морального износа. При опре­делении оптимальной долговечности оборудования в первом приближе­нии в основном учитывается только экономически оптимальный срок службы по материальному износу, т. е. срок службы, рассчитанный без учета влияния морального износа. Влияние последнего, как будет показано выше, практически выражается в сокращении долговечности оборудования.

Карл Маркс писал: «...кроме материального износа, машина под­вергается, так сказать, и моральному износу». При этом Маркс раз­личал две формы морального износа машин. Первая форма—это ре­зультат удешевления производства новых машин, обладающих теми же конструктивными свойствами, что и существующие машины. Вторая форма — это следствие выпуска новых, более производительных и эко­номичных машин или следствие замены данного конкретного вида производства новым, более экономичным.

Рассмотрим влияние каждой формы в отдельности. В результате появления морального износа первой формы происходит снижение сто­имости воспроизводства функционирующего оборудования. Но сниже­ние стоимости оборудования означает и соответствующее снижение стоимости запасных частей, используемых при ремонте, что приводит к снижению стоимости ремонта. Следует учитывать, что в ремонтном производстве и в технической эксплуатации также осуществляется непрерывный технический прогресс, который удешевляет содержание оборудования.

Таким образом, моральный износ первой формы, оказывая влияние и на стоимость производства, и на стоимость содержания оборудова­ния, изменяет срок службы оборудования. При этом удешевление со­держания машины увеличивает срок ее службы, а снижение стоимо­сти воспроизводства оборудования его уменьшает. Моральный износ первой формы практически сокращает срок службы оборудования, по­скольку уменьшение его стоимости происходит более быстрыми тем­пами, чем удешевление его содержания. Это объясняется более высо­кими темпами технического прогресса в машиностроении, чем в ре­монтном производстве и в службах технической эксплуатации.

Моральный износ второй формы возникает потому, что создается более совершенное оборудование, способное производить продукцию при более низких издержках, чем функционирующее оборудование. Однако было бы совершенно неправильно полагать, что появление но­вого усовершенствованного оборудования означает необходимость не­медленного вывода из эксплуатации ему предшествующего. Надо иметь в виду, что независимо от темпов технического прогресса в данный период времени влияние морального износа на оптимальный срок службы оборудования, установленный по материальному износу, не может выразиться в его увеличении. Действие морального износа — проявление во времени, поэтому, чтобы уменьшить потери от мораль­ного износа, необходимо всемерно повышать темпы использования оборудования при его эксплуатации.

Фактическая, долговечность оборудования может значительно от­клоняться от номинальной (расчетной) долговечности в зависимости от условий работы. Она снижается при систематической перегрузке оборудования и повышается при облегченных условиях работы.