Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа


Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа

Физические закономерности изменения свойств и состояния материалов, из которых выполнены элементы, являются первопричиной изменений характеристик изделия в целом, а, следовательно, и его надежности. Особенностью механических систем является то, что причины отказов механических элементов более многочисленны и разнообразны. К основным видам отказов относятся отказы вследствие усталости, износа, тепловой и ударной нагрузки, ползучести материала, коррозии, эрозии, отсутствия смазки, упругой деформации, расслаивания, выпучивания и т.д.

Часто встречающиеся отказы

Некоторые из наиболее часто встречающихся отказов и их особенности приведены в табл. 2.

Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа

Наибольшая доля отказов происходит из-за механических разрушений.

Время разрушения материалов зависит от его динамической нагрузки или циклического изменения температуры.

Механизм разрушения и долговечность материала определяются постепенным накоплением локальных дефектов: вакансий, дислокаций, пластических деформаций и микротрещин в материале. Внешние факторы, в частности, вибрации, циклическое воздействие температуры, влажность и т.д. влияют на интенсивность разрушения.

Стадии разрушения

Можно выделить три стадии разрушения:


  1. начальное разрушение, наблюдаемое при приработке деталей;
  2. установившееся разрушение, наблюдаемое при нормальной эксплуатации;
  3. самоускоренное, катастрофическое разрушение, являющееся причиной внезапного появления отказов.

Преобладающим фактором разрушения является износ трущихся поверхностей. Для предупреждения отказов, в настоящее время внедряются различные системы диагностики и мониторинга. В кабельной промышленности широко используется диагностика кабеля различных номиналов.

Классификация различных видов износа

Классификация различных видов износа представлена в табл.3.

Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа Все виды износа имеют место при относительном движении элементов узла трения. Характерные механизмы изнашивания представлены в табл.4.

Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа В табл.5. перечислены некоторые типичные повреждения поверхностей при изнашивании. Используя внешние признаки разрушения или их проявления в виде характерной вибрации и шума, можно диагностировать вид изнашивания.

Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа Выходной параметр изделия U в определенной степени изменяется при изменении характеристики r , определяющей степень повреждения или разрушения деталей. Изменение r во времени связано с физикой явлений, происходящих в материале изделия, в то время как изменение U отражает макропроцессы, происходящие в самом изделии.

Во многих случаях техническое состояние изделия, характеризуемое исходными параметрами U1, U2, … , Un зависит от многих повреждений r1, r2, … , rm.

Поэтому в общем случае зависимости выходных параметров могут быть записаны системой уравнений.Причины отказа систем: характеристики отказов, классификация, стадии износа В процессе функционирования отказ изделия определяется степенью близости выходного параметра от его предельного значения.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: