Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Постепенные (износные) и внезапные отказы
Основным признаком, определяющим различные виды отказов, служит характер возникновения и протекания процессов, приводящих к отказу. Существуют следующие основные виды отказов (рис. 4).
Постепенные (износные) отказы (рис. 4, а) возникают в результате протекания того или иного процесса старения, ухудшающего начальные параметры изделия. Основным признаком постепенного отказа является то, что вероятность его возникновения F(t) в течение заданного периода времени от t1 до t2 зависит от длительности предыдущей работы изделия t1 Чем больше эксплуатировалось изделие, тем выше вероятность возникновения отказа, т. е. F2(∆ t)> F1(∆ t), если t2 > t1, где F(∆ t) вероятность отказа за период от t до (t+∆ t). К этому виду относится большинство отказов машины. Они связаны с процессами износа, коррозии, усталости и ползучести материалов. Внезапные отказы (рис. 4, б) возникают в результате сочетания неблагоприятных факторов и случайных внешних воздействий, превышающих возможности изделия к их восприятию. Отказ возникает через некоторый промежуток времени Тв, который является случайной величиной. Основным признаком внезапного отказа является независимость вероятности его возникновения F(t) в течение заданного периода времени от t1 до t2 от длительности предыдущей работы изделия t1 Примерами таких отказов могут служить тепловые трещины, возникшие в детали вследствие прекращения подачи смазки, поломки детали из-за неправильной эксплуатации машины или возникновения перегрузок, деформация или поломка деталей, попавших в такие условия работы, когда каждый параметр принимает экстремальное значение (наибольшие нагрузки, минимальная твердость материала, повышенная температура и т. п.). Выход из строя при этом происходит, как правило, внезапно, без предшествующих симптомов разрушения. Например, причиной отказа автомобильной покрышки может быть как ее износ в результате длительной эксплуатации, так и прокол. Вероятность отказа покрышки из-за износа протектора у старой покрышки во много раз больше, чем у новой. В противоположность этому прокол — внезапный отказ — не связан с длительностью работы покрышки до данного события. Вероятность его возникновения зависит от состояния дороги и одинакова как для новых покрышек, так и для находившихся в эксплуатации. Наступление любого отказа зависит от скорости процесса повреждения γ =du/dt, где U — степень повреждения, и от времени начала возникновения этого процесса Тв (см. рис.4). Для постепенного отказа Тв = 0, т. е. при эксплуатации изделия, процесс начинается сразу, даже если он вначале практически не проявляется, а скорость процесса является функцией времени γ (t). Для внезапного отказа время возникновения его Тв является случайной величиной и подчиняется некоторому закону распределения f(Тв), не зависящему от состояния изделия. Процесс протекает весьма быстро (γ ) и поэтому функция f(Тв) определяет вероятность безотказной работы. Может быть и третий вид отказов, который включает особенности двух предыдущих (см. рис. 4, в), который будем называть сложным отказом. Здесь время возникновения отказа — случайная величина, не зависящая от состояния изделия, а скорость процесса потери работоспособности изделия γ (t) зависит от его сопротивляемости. Например, внешние недопустимые ударные воздействия на машину (редкое случайное событие) могут явиться источником возникновения усталостной трещины из-за концентрации напряжений. Постепенное развитие трещины будет происходить по мере дальнейшей эксплуатации машины.
|