Відмови технічних об’єктів. Характеристика відмов

Відмова –це подія, яка полягає у втраті об’єктом здатності виконувати необхідні функції, тобто у порушенні роботоздатного стану.

Відмови відповідно до фізичної природи їх виникнення пов’язані з руйнуванням деталей або їхніх поверхонь (поломка, спрацювання, корозія), втратою елементами виробів певних властивостей або параметрів (теплопровідності в теплових апаратах, електричного опору або електропровідності, магнітних властивостей та ін.) і зумовлюються різними процесами, що відбуваються в обладнанні під час експлуатації або збереження.

За швидкістю проходження процеси, які призводять до відмов виробів, поділяють на швидкобіжні, середньої швидкості й повільні.

Швидкобіжні процеси мають періодичність, що вимірюється частками секунди. Вони діють у межах циклу роботи технічного об’єкта (його елемента) і при наступних циклах виникають знову. До них належать вібрація вузлів, зміна навантаження і сил тертя залежно від взаємного розташування деталей та вузлів машини чи апарата під час роботи.

Процеси середньої швидкості пов`язані з періодом безперервної роботи виробу (елемента). Їхня тривалість вимірюється хвилинами, годинами. Вони приводять до поступової зміни параметрів або властивостей виробу. До цієї категорії належать оборотні (нагрівання в період пуску й охолодження при зупинці) та необоротні (спрацювання інструменту, наприклад, ножів м’ясоподрібнювальних вовчків чи ірисозаготівельних автоматів) процеси.

Повільні процеси проходять під час роботи виробу між періодичними оглядами або ремонтами за період повного спрацювання. Їхня тривалість оцінюється днями, місяцями, роками. Такими процесами є: спрацювання основних механізмів виробу, перерозподіл внутрішніх напружень, повзучість металів, корозія, сезонні зміни температури (зима, літо), старіння. Ці процеси також впливають на технічні параметри виробів, але приводять до дуже повільної їх зміни. Проявлення дії повільних процесів упереджують за рахунок ремонтів і профілактичних заходів, які виконують через певні проміжки часу.

За впливом на стан виробу відмови поділяють на функціональні й параметричні. Наприклад, для насоса відмови, що зумовлюють його зупинку, належать до функціональних, а зменшення продуктивності або тиску нижче від граничного рівня — до параметричних. За наявності параметричних відмов технічний об’єкт може працювати з відхиленням від технічних вимог.

За можливістю подальшого використання виробів відмови бувають повні, що унеможливлюють застосування виробу за призначенням до їх усунення, і часткові, за яких виріб можна використовувати частково, наприклад з певною потужністю чи продуктивністю або з недостатньою точністю (для вимірювальних приладів).

За причинами виникнення (за походженням) відмови належать до конструктивних, що виникли внаслідок конструктивних недоліків об’єкта, технологічних, виникнення яких пов’язане з порушенням або недосконалістю технології виготовлення виробів, і експлуатаційних, причини виникнення яких пов’язані з умовами експлуатації чи використання виробів.

Процеси, що відбуваються в об’єктах під час експлуатації і збереження, та їхні відмови перебувають у причинно-наслідковому зв’язку. Причини відмов мають випадковий і систематичний характер.

Причини випадкового характеру: непередбачені перевантаження, дефекти матеріалів або похибки виготовлення елементів об’єкта, не виявлені контролем, збої системи керування або помилки експлуатуючого персоналу.

Причини систематичного характеру проявляються у результаті дії чинників із закономірними наслідками: спрацювання деталей, корозія і накипання поверхонь теплопровідних елементів апаратів, затуплення лез різальних інструментів, забруднення фільтрів тощо. Систематичні причини відмов краще піддаються прогнозуванню.

Відповідно до характеру розвитку процесів та їх проявлення відмови можуть бути: раптовими, наприклад поломки деталей і заїдання пар тертя від перевантаження або через відсутність змащування; поступовими за розвитком і раптовими за проявленням, наприклад руйнування деталей або конструкцій від утоми матеріалу, коротке замикання внаслідок старіння ізоляції; поступовими (спрацювання, корозія, накипання, забруднення фільтрів, затуплення різальних інструментів та ін.).

Залежно від складності наслідків відмовам можна запобігати при технічному обслуговуванні, при середньому або капітальному ремонті. За місцем усунення їх поділяють на відмови, які усувають в експлуатаційних умовах, і відмови, які усувають в умовах спеціалізованих ремонтних підприємств або в експлуатаційних умовах.

Експлуатація майже всіх виробів передбачає три періоди, що характеризуються різною інтенсивністю відмов (рис.1): 1 – період припрацювання елементів виробу; 2 – період нормальної експлуатації; 3 – період інтенсивного спрацювання.

У кожному з цих періодів переважальні відмови мають свої особливості. В першому періоді експлуатації виникають відмови припрацювання, пов’язані з тим, що не всі елементи виробу припрацювались, або з проявленням дефектів, що не були виявлені при його виготовленні. У 3-ому періоді відбуваються спрацьовані відмови, зумовлені тим, що стан основних функціональних елементів досягає граничного рівня і створюються умови для інтенсивної генерації відмов. Відмови 2-го періоду називають відмовами періоду нормальної експлуатації. Вони зумовлені несприятливим поєднанням різних причин, у тому числі частковим спрацюванням елементів, серед яких немає таких, які б переважали.

Рис..1. Характерні періоди експлуатації технічного об’єкта

У процесі експлуатації технічних об’єктів наслідки відмов супроводжуються прямими і побічними затратами. Прямі затрати пов’язані безпосередньо з відновленням працездатності виробу. Побічні затрати зумовлені вимушеним простоюванням обладнання, псуванням сировини та продукції, іноді людськими жертвами. На підприємствах харчових і переробних виробництв побічні затрати часто значно перевищують прямі.

Стандарт передбачає 22 різновиди відмов, які об’єднують у 7 груп за такими ознаками: впливом на працездатність об’єкта; джерелом виникнення; зв’язком з відмовами інших елементів; характером (закономірністю) виникнення і можливістю прогнозування; частотою виникнення (напрацюванням); трудомісткістю усунення; впливом на втрати робочого часу об’єкта на лінії.

За впливом на працездатність об’єктарозрізняють таківідмови: часткова, яка призводить до нездатності об’єкта виконувати частину потрібних функцій; повна, яка зумовлює повну нездатність технічного об’єкта виконувати будь-яку із потрібних функцій; ресурсна, внаслідок якої об’єкт досягає граничного стану; критична, яка може спричинити травмування людей, значні матеріальні збитки чи інші неприйнятні наслідки.

За джерелом виникненнявідмови поділяють на такі:конструктивні, що виникають унаслідок недосконалості конструкції; виробничі, що трапляються через порушення або недосконалість технологічного процесу виготовлення чи ремонту; експлуатаційні, що з’являються внаслідок порушення чинних правил експлуатації (перевантаження обладнання чи машин, застосування невідповідних палив, змащувальних матеріалів, несвоєчасне проведення ТО і Р). На цю групу експлуатаційних відмов технічних об‘єктів харчової і переробної промисловості припадає близько 50 % усіх відмов за джерелом виникнення.

За зв’язками з відмовами інших елементівбувають такі відмови:залежні, спричинені безпосередньо чи не безпосередньо відмовою іншого елемента технічної системи; незалежні, які не спричинені безпосередньо чи не безпосередньо відмовою чи несправністю іншого елемента.

За характером виникнення і можливістю прогнозуваннярозрізняють відмови:через перевантаження, спричинені дією навантажень, які перевищують допустимі межі; через неправильне поводження з об’єктом; через неміцність складових елементів об’єкта; спричинені процесами деградації (старіння); раптові, які неможливо передбачити попереднім оглядом чи діагностуванням; поступові, спричинені поступовою зміною значень технічних параметрів об’єкта, настання яких можна спрогнозувати; повторювана відмова як самоусувна відмова одного і того самого характеру, що виникає багатократно.

За частотою виникнення (напрацювання)відмови розрізняють на систематичні та випадкові.

За впливом на втрати робочого часуоб’єкта на лінії відмови поділяють на такі, що усуваються без втрат робочого часу і з втратами робочого часу.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Одиничні й комплексні властивості та показники надійності	\|	Якість і надійність виробів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.019 сек.