Причини відмов технініческіх систем: характеристики, класифікації, стадії зносу, формули

Фізичні закономірності зміни властивостей і стану матеріалів, з яких виконані елементи, є першопричиною змін характеристик виробу в цілому, а, отже, і його надійності. Особливістю механічних систем є те, що причини відмов механічних елементів більш численні і різноманітні. До основних видів відмов відносяться відмови внаслідок втоми, зносу, теплової та ударного навантаження, повзучості матеріалу, корозії, ерозії, відсутність мастила, пружною деформації, розшаровування, випинання і т.д.

Часто зустрічаються відмови

Деякі з найбільш часто зустрічаються відмов і їх особливості наведені в табл. 2.

Найбільша частка відмов відбувається через механічні руйнувань.

Час руйнування матеріалів залежить від його динамічного навантаження або циклічного зміни температури.

Механізм руйнування і довговічність матеріалу визначаються поступовим накопиченням локальних дефектів: вакансій, дислокацій, пластичних деформацій і мікротріщин в матеріалі. Зовнішні фактори, зокрема, вібрації, циклічне вплив температури, вологість і т.д. впливають на інтенсивність руйнування.

стадії руйнування

Можна виділити три стадії руйнування:

  1. початкове руйнування, що спостерігається при заробляння деталей;
  2. усталене руйнування, що спостерігається при нормальній експлуатації;
  3. самоускорением, катастрофічне руйнування, що є причиною раптової появи відмов.

Переважним фактором руйнування є знос поверхонь тертя. Для попередження відмов, в даний час впроваджуються різні системи діагностики і моніторингу. У кабельній промисловості широко використовується діагностика кабелю різних номіналів.

Класифікація різних видів зносу

Класифікація різних видів зносу представлена ​​в табл.3.

Всі види зносу мають місце при відносному русі елементів вузла тертя. Характерні механізми зношування представлені в табл.4.

У табл.5. перераховані деякі типові пошкодження поверхонь при зношуванні. Використовуючи зовнішні ознаки руйнування або їх прояви у вигляді характерної вібрації і шуму, можна діагностувати вид зношування.

Вихідний параметр вироби U певною мірою змінюється при зміні характеристики r, що визначає ступінь пошкодження або руйнування деталей. Зміна r в часі пов’язане з фізикою явищ, що відбуваються в матеріалі вироби, в той час як зміна U відображає макропроцеси, що відбуваються в самому виробі.

У багатьох випадках технічний стан виробу, що характеризується вихідними параметрами U1, U2, …, Un залежить від багатьох пошкоджень r1, r2, …, rm.

Тому в загальному випадку залежності вихідних параметрів можуть бути записані системою рівнянь. В процесі функціонування відмова вироби визначається ступенем близькості вихідного параметра від його граничного значення.

Ссылка на основную публикацию