Метод може використовуватися для орієнтовних чи уточнених розрахунків залежно від повноти вихідних даних.
Порядок розрахунку довговічності, що зумовлена втомою, їдкий:
складають ССН деталі у вигляді можливого числа компонентів, здатних внаслідок циклових навантажень досягти граничного стану;
вибирають одну з можливих схем навантаженії'' та руйнування за кожним граничним етанолі (втоми при згині чи контактної втоми);
визначають розрахункове навантаження для кожного з компонентів (середнє значення і коефіцієнт варіації);
визначають граничне значення несучої здатності (границі витривалості) деталі з урахуванням властивостей матеріалу, геометрії, концентраторів напружень згідно з ГОСТ 25.504;
розраховують із урахуванням характеристик кривої втоми матеріалу деталі та режиму навантажування медіанне значення ресурсу (довговічності);
визначають розрахунковим методом, шляхом використання інформації про аналоги або рекомендацій додатку Б коефіцієнт варіації розподілу ресурсу деталі;
розраховують показники надійності відносно прийнятого конкретного граничного стану, використовуючи закон розподілу довговічноїті, згідно з методами, викладенії, лі в розділі 5 цього стандаріх.
При спільному врахуванні множини незалежних процесів руйнування (множини граничних станін) показники падійігосгі деталі
13розраховують згідно з методами, встановленими в розділі 8 цього стандарту.
Методика розрахунку показників надійності об’єктів на основі наведеного методу з використанням ДЛЇ-розподілу викладена в додатку л.
Розрахунок показників надійності об’єктів
за відомими значеннями показників надійності їх
складових частин
Розрахунок показників надійності об’єкта за показниками надійності складових частин проводять на стадії проектування при:
визначенні орієнтовних показників надійності;
порівнюванні різних варіантів .інструктивних рішень об’єкта;
визначенії' остаточних (уточнених) значень показників надійності .
При проведенні розрахунків як вихідні дані використовують: — принципові, функціональні та структурні схеми об’єктів;
результати випробувань, довідкові чи нормативні дані про надійність складових частин;
дані про систему технічного обслуговування та ремонту об’єк- тів-аналогів;
критерії відмов і граничних станів об’єкта та його складових частин.
Для уточнених розрахунків показників надійності об’єктів необхідна більш повна інформація яро показники надійності складових елементів (виробів електронної техніки,слсктрорадіовиробІв, деталей машин тошо). Повного характеристикою надійності елемента є закон розподілу виробітку до відмови (ресурсу). Для методів розрахунку, регламентованих цим стандартом, необхідними показниками надійності елементів с середній виробіток до відмови (ресурс) елемента 'Г-, та коефіцієнт варіації напобітку до відмови (ресурсу) v,.
Вихіднії ми даними для визначення необхідних показників надійності деталей машин є дані продналог)!, характеристики міцності матеріалу деталей, умови їх наван отжування під час експлуатації або результати аналізу поведінки визначального параметра.
Методи розрахунку показі і и к і в надійної, гі деталей машин викладені в розділах 5-7 цього стандарту.
Вихідною інформ.іці' ю для оцінок показників надііііюсті £лС гтрорадіоїшробів і: довідкові дані, то містять, як правило, оцінки і н те не и в пості підмов ци х едеме н і і її.
Метлика оцінка і ерелньоїо паробіїку до відмови стактрорадіоіиі- робін і кої фі 11 і <. н і а нарід її її и сої о на робі і к у паве тепл в ладит к у Е.
При визначенні орієнтовних значень показників надійності об’єкт поділяють на функціювальні системи та підсистеми, відмови яких незалежні, і складають ССН об’єкта у вигляді послідовного сполучення блоків І підсистем.
Для розрахунку як вихідну інформацію допускається використовувати значення показників надійності систем і підсистем, встановлені в нормативній документації, а також заплановані значення чи одержані в результаті розрахунків установленими в цьому стандарті методами.
При побудові структурних схем надійності допускається виключати з розгляду елементи, що не виявляють помітного впливу на значення шуканого показника надійності об'єкта в цілому,
Методи розрахунку надійності об’єктів з послідовною структурною схемою для довільних законів розподілу наробітку складових частин наведені у додатку Ж.
При порівнюванні різних варіантів об’єкта рішення приймається за альтернативною ознакою (надійність «вища* чи «нижча*).
У випадку, коли варіанти об’єкта мають конструктивну схожість і різняться тільки навантажсністю складових частин, порівняльна оцінка зводиться до оцінки показників надійності цих частин.
Якщо варіанти об’єкта різняться конструкцією кількох складових частин, порівняння показників надійності проводять за цими частинами.
Під час розгляду варіантів об’єктів різного конструктивного виконання проводять орієнтовні розрахунки варіантів об’єктів за 8.4 (з урахуванням усіх складових частин).
Якщо для варіантів об’єкта, що розглядається, є об’єкти- аналоги, за даними випробувань яких встановлені складові частини, які лімітують їх надійність, то при порівнюванні варіантів необхідно враховувати ступінь доопрацювання об’єкта та конструктивні фактори, що призводять до низької надійності лімітуючих складових частин.
При неможливості чи недоцільності проведення порівнювальних розрахунків допускається проводити експертним методом порівнювальну оцінку показників надійності.
Уточнені розрахунки показників надійності слід проводити відповідно до вимог 8.6.1—8.6.6.
Складають структурну схему об’єкта з метою розміщення елементів за рівнями їх підпорядкованості, уточнення зв’язків між ними, встановлення критеріїв відмов і граничних станів.
Розробляють ССН, що характеризує стан об'єкта залежно від роботоздатного і нероботоздатного стану елементів.
Методи розрахунку надійності, регламентовані цим стандартом, поширюються на об’єкти, для яких ССН с послідовним, паралельним та можливими комбінаціями послідовного і паралельного сполучення елементів.
Характеристика найбільш типових ССН наведена у таблиці 3.
Таблиця 3 — Характеристика типових ССН
|
IhtM'ij СС!1 |
Познан, ннн |
Характеристика |
|
Послідовна з різнотипних елементів |
ССН-1 |
Об'єкт складається з послідовно сполучених різнотипних елементів. Відмова об’єкта настає при відмові будь-якого елемента |
|
Структура типу <*К з л* |
ССН-2 |
Об’єкт складається з паралельно сполучених ОДНОТИПНИХ елементів. Відмова об’єкта настає при відмові (г + 1) елементів (г = л — к) |
|
Примітки 1.x' — мінімальна кільх циоїщнни об’єкта. |
сть працездатних елементів, необхідна для функ- |
|
|
Нримйка 2. При іг-І ССН-2 с паралельною структурою з п однотипних елементів. |
||
Складають номенклатуру елементів (складових частин) об’єкта і встановлюють їх показники надійності (середній наробіток Ті і коефіцієнт варіації наробітку vi до відмови елементів, середня тривалість відновлення Т1і; елементів).
Розрахунок показників надійності елементів і деталей машин проводять згідно з розділами 5—7 і додатками Д, Е цього стандарту.
На основі отриманих значень показників надійності елементів І деталей проводять розрахунок показників надійності складових частин І об’єкта в цілому згідно з 8.6—8.8.
Для об’єктів, які мають ССН-1, у загальному випадку (для довільного закону розподілу наробітку складових частин) показники надійності слід визначати згідно з додатком Ж.
Розрахунок надійності об’єктів (складових частин), що мають ССН-1 чи ССН-2, проводять з припущенням про DN-розподіл наробітку до відмови згідно з додатком К.ДОДАТОК А
(рекомендований)
Рекомендації щодо вибору виду функції розподілу
наробітку (ресурсу)
Таблиця А.1
|
Вид функції розподілу |
Умови застосування |
|
1. Експоненціальний розподіл |
Для складних технічних систем 1 слектро- радіовиробІв, що не піддаються старінню та зношуванню |
|
2. РЛЇ-розподІл (дифузійний монотонний розподіл) |
Для механічних систем, деталей машин І приладів, пе| еважаючим механізмом відмов яких е необоротні процеси зношування, втоми та корозії |
|
3 D.V--розподіл (дифузійний немонотонний розподіл) |
Для електрорадіовиробів, електронних систем, а також технічних систем, що містять електрорадіовироби та механічні елементи, переважаючим механізмом відмов яких е процеси старіння, різноманітні електропро- цсси, а також процеси втоми |
|
4. Логарифмічно нормальний пл'чгі л м 1 п pvJMVMUi |
У випадку, коли основним видом руйнування е втома, зумовлена процесами періодичних навантажувань |
|
5. Розподіл Вейбулла Примітка. Експоненціальний роз моделлю для опису ро при прогнозуванні зна дується використовуй! надійності. |
Для апроксимації розподілів наробітку об’єктів, які не відповідають ші. 1—4 поділ, як одпопараметрична функція, є грубою зноділу наробітків 1 мас значні методичні похибки чень, тому експоненціальний розподіл рекомеи- іти тільки для порівняльних оцінок показників |
ПРИЛОЖЕНИЕ Л
(]>ЄКОМЄІІДуеМОЄ}
Рекомендации по выбору вида функций распределения
наработки (ресурса)
Таблица А.1
|
Вид функции распределение |
Условия применения |
|
1, Экспоненциальное распре-* деление |
сложных технических систем и злек- трорадиоизделий, не подвергающихся старению и износу |
|
2. ОЛЇ-распределение (диффузионное монотонное распределение) |
Для механических систем, деталей машин и приборов, преобладающим механизмом отказов которых являются необратимые процессы изнашивания, усталости и коррозии |
|
3 CW-распределенис (диффузионное немонотонное распределение) |
Для электрорадиоизделий, электронных систем, а также технических систем, содержащих электрорадиоизделия и механические элементы, преобладающим механизмом отказов которых являются процессы старения, различные электро- псоцессы, а также процессы усталости |
|
4. Логарифмически нормальное распределение |
В случае, когда основным видом разрушения является усталость, обусловленная периодическим процессом нагружения |
|
5. Распределение Вейбулла Примечание. Экспоненциальное ция, представляете деления наработок при пролсозировйі деление рекоменду иск показателей к |
Для аппроксимации распределений наработки изделий, не удовлетворяющих пн. 1-4 распределение, как одноварамстрическая функ- :я весьма грубой моделью для описания распре- и имеет значительные методические погрешности ии величин, поэтому экспоненциальное распре* стен использовать только для сравнительных оцс- адежпости |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Значения коэффициентов вариации основных процессов
деградации
Таблица Б.1
|
Вид разрушения * |
Коэффициент вариации процесса разрушения |
Наименование деталей, элементов, подвергающихся данному разрушению |
|
0,05-0,15 |
Сварные соединения, фасонные болты, валики, пальцы, чугунные отливки, связи и анкерные болты и т. п. |
|
2.1. Механо-химическое изнашивание |
0,25-0,50 |
Подшипники скольжения, валы, оси, направляющие, поршневые кольца, втулки и др. |
|
2.2. Абразивное изнашивание 3. Усталость |
0,40-0,70 |
Плужные лемеха, лапы культиваторов, детали гусениц тракторов, детали формовочных машин и др. |
|
3.1, Малоциг левая |
0,20—0,40 |
Корпусные детали, зубчатые колеса, пружины, бандажи, рельсы, сосуды, пространственные конструкции и др. |
|
3.2. Многоцикловая |
0,40-0,80 |
Корпусные детали, подшипники качения, валы, оси, пружины, шатуны, болты, рельсы, бандажи и др. |
|
3.3. Контактная |
0,40-1,0 |
Зубчатые передачи, подшипники качения, рельсы, бандажи подвижного состава, поверхности качения и др. |
|
4. Старение |
0,40-1,0 |
Элементы и летали из металлов, полимеры, резинотехнические изделия, уплотнения, полупроводники И др. |
|
5. Электрические (электролиз, миграция зарядов, электродиффузия) |
0,70-1,5 |
Полупроводниковые приборы, интегральные схемы, конденсаторы и другие изделия электронной техники |
|
Примечание. Коэффициент вариации на |
ояботки до отказа совпадает с коэффи-1 |
|
|
циентом вариации процесса |
деградации, который приводит к отказу! |
|
