Розрахунок показників надійності елементів машин за результатами контролю технічного стану

І. Мета та завдання роботи

Мета роботи – опанувати методику визначення технічних показників ресурсу деталі (спряження) за допомогою методу індивідуального прогнозування.

Завдання роботи:

1. Визначити початковий максимальний проміжок у спряженні (завдання видається індивідуально студентові).

2. Розрахувати середню швидкість спрацювання спряження.

3. Визначити повний середній та залишковий ресурси спряження.

4. За відомими параметрами однієї з деталей спряження визначити граничні розміри (d_min або D_max), спрацювання та швидкість спрацювання цієї деталі.

5. Для виміряної деталі розрахувати величину граничного спрацювання, а також граничний розмір.

6. Для виміряної деталі розрахувати допустиме при ремонті спрацювання та допустимий при ремонті розмір.

7. Визначити швидкість спрацювання, початковий розрахунковий розмір, спрацювання, граничне спрацювання, спрацювання допустиме при ремонті та допустимий при ремонті розмір другої деталі.

8. Побудувати графік процесу спрацювання деталей спряження в залежності від тривалості напрацювання.

ІІ. Теоретичні відомості

Технічними показниками ресурсу деталі чи спряження при індивідуальному методі прогнозування є повний технічний ресурс, відпрацьований ресурс (напрацювання на даний момент часу) та залишковий ресурс.

Оскільки відновлення роботоздатності деталей спряження супроводжується монтажно-демонтажними роботами, то для визначення можливості їх подальшої експлуатації використовують дані мікрометража.

Ресурс деталі чи спряження залежить, в основному, від граничних значень їх спрацювань, а також від швидкості спрацювання. Граничні і допустимі при ремонті спрацювання вказують, як правило, в технічних умовах. При ремонті відновлюють міжремонтний ресурс деталі чи спряження, тому в машині для подальшої роботи залишають тільки ті деталі, які мають ресурс більший за міжремонтний.

Приймаємо декілька припущень, зокрема, нехтуємо зоною припрацювання та вважаємо, що спрацювання прямо пропорційне напрацюванню. Крім того, за початкові розрахункові розміри приймаємо: для охоплюваних поверхонь (валів) – найменший граничний розмір d_min, а для охоплюючих поверхонь (отворів) – найбільший граничний розмір D_max. Для спряжень початковий проміжок відповідає S_max.

Рис. 7. Технічні показники ресурсу деталі та її розміри:

Т_ф – фактично відпрацьований ресурс; Т_з – залишковий ресурс; Т_п – повний ресурс; Р_г – граничний розмір; Р_ф – розмір на момент напрацювання Т_ф;

Р_п – початковий розмір

Згідно з рис.7, середня швидкість спрацювання деталі буде дорівнювати тангенсу кута нахилу лінії спрацювання деталі, тобто

. (24)

Рис. 8. Технічні показники ресурсу спряження та проміжки:

Т_пс – повний ресурс спряження; Т_фс – фактично відпрацьований ресурс спряження; Т_зс – залишковий ресурс спряження; S_г – граничний проміжок;

S_в – виміряний проміжок; S_max – початковий максимальний проміжок

Відповідно до рис. 8 та згідно з рівністю (24) середня швидкість спрацювання першої та другої деталей буде рівна

, (25)

. (26)

ІІІ. Методика виконання роботи

Випадок, коли відомі дані мікрометража охоплюваної поверхні (вала).

1. Визначають початковий максимальний проміжок у спряженні

, (27)

де - верхнє граничне відхилення отвору, - нижнє граничне відхилення вала.

2. Розраховують середню швидкість спрацювання спряження

, (28)

де - проміжок у спряженні допустимий для подальшої експлуатації на протязі міжремонтного ресурсу (проміжок допустимий при ремонті), - міжремонтний ресурс спряження.

3. Визначають повний ресурс спряження

(29)

та залишковий ресурс спряження

. (30)

4. Визначають початковий розрахунковий розмір, спрацювання та швидкість спрацювання вала за формулами

, (31)

, (32)

, (33)

де - номінальний діаметр вала, а - виміряний діаметр вала.

5. Розраховують граничне спрацювання вала

(34)

та граничний розмір вала

. (35)

6. Визначають допустиме при ремонті спрацювання та допустимий при ремонті розмір вала

, (36)

. (37)

7. Розраховують параметри другої деталі (отвору), зокрема, швидкість спрацювання

, (38)

початковий розрахунковий розмір та спрацювання

, (39)

, (40)

а також граничне спрацювання та граничний розмір

, (41)

. (42)

Закінчується розрахунок параметрів отвору визначенням допустимого при ремонті спрацювання та допустимого при ремонті розміру:

, (43)

. (44)

Випадок, коли відомі дані мікрометража охоплюючої поверхні (отвору).

1. Визначають початковий максимальний проміжок у спряженні за формулою (27).

2. Розраховують середню швидкість спрацювання спряження за формулою (28).

3. Визначають повний та залишковий ресурси спряження за формулами (29), (30).

4. Визначають початковий розрахунковий розмір за формулою (39), а також спрацювання та швидкість спрацювання отвору за формулами

, (45)

, (46)

де - виміряний діаметр отвору.

5. Розраховують граничне спрацювання та граничний розмір отвору

, (47)

. (48)

6. Визначають допустиме при ремонті спрацювання та допустимий при ремонті розмір отвору за формулами (43), (44).

7. Розраховують параметри другої деталі (вала), зокрема швидкість спрацювання

. (49)

Початковий розрахунковий розмір визначають за формулою (31), а також спрацювання, що відповідає ресурсу

, (50)

Граничне спрацювання та граничний розмір вала обчислюють за формулами (34), (35).

Закінчується розрахунок параметрів вала визначенням допустимого під час ремонту спрацювання та допустимого під час ремонту розміру за формулами (36), (37).

На основі виконаних розрахунків будують графік процесу спрацювання деталей спряження залежно від тривалості напрацювання (рис. 9).

Рис. 9. Графік спрацювань деталей спряження

IV. Звіт

У звіті про роботу необхідно вказати назву роботи, послідовність виконання, провести необхідні розрахунки, побудувати графік спрацювань деталей спряження, виконати порівняльний аналіз параметрів спрацювань, швидкостей спрацювань досліджуваних деталей та зробити висновки.

Лабораторна робота №4 (4 год.)