Показатели оценки надежности

 

Различают три специфических аспекта надежности:

1. Фактор времени (оценивается изменение начальных параметров в процессе эксплуатации станка).

2. Прогнозирование поведения станка с точки зрения сохранения его выходных параметров (показателей надежности).

3. Случайный (вероятностный) характер отказов, процессов, параметров и показателей.

Эта специфика отражена в показателях надежности. Основным показателем безотказности изделия является вероятность безотказной работы P(i)—вероятность того, что в заданном интервале времени tt = Г не возникнет отказа (рис. 3.4). Значение P(f) находится в пределах 0 < Р < 1.

Вероятность безотказной работы P(t) и вероятность отказа F(f) образуют полную группу событий:

P(t) + F(0=1.                                          ()

Допустимые значения P(t) устанавливаются в зависимости от целевого назначения изделий или экономической целесообразности: в авиации—Px(t) = 0,9999 (близка к единице, отказ в течение ресурса Тр недопустим); у станков с ЧПУ Р2(0= 0,99 (с диагностикой P3(t) = 0,999).При совместном действии постепенных и внезапных отказов (рис.) значение вероятности безотказной работы P(t) подсчитывают по теореме умножения вероятностей:

Внезапные отказы, как правило, подчиняются экспоненциальному закону.

Для оценки надежности применяют статистические методы, т. е. накапливают статистику по отказам, строят гистограммы и определяют показатели (рис. 3.6).

Параметр потока отказов со (t) также является показателем, который характеризует их частоту. Перспективными направлениями оценки надежности являются специальные методы моделирования (аналитическое прогнозирование, метод Монте-Карло и др.).

Для оценки безотказности станков с ЧПУ можно применять коэффициент надежности

 

Связь надежности с производительностью

Элементы, обусловливающие надежность и производительность ТП Технологический процесс на концептуальном уровне представляет собой сложную систему элементов пяти видов связей: размерных, временных, информационных, свойств материалов, экономических (рис.).

 

 

Специфика формирования показателей надежности и их связь с производительностью

 

Надежность и производительность станков с ЧПУ зависят от работоспособности многих узлов и механизмов. При этом следует учитывать воздействие трех основных источников: энергии окружающей среды; внутренней энергии (от рабочего процесса); потенциальной энергии, которая накоплена в деталях машины в процессе изготовления.

При работе станка действуют различные виды энергии (механическая, тепловая, химическая, электромагнитная), которые порождают вредные процессы, ухудшающие начальные параметры изделия (рис. 19).

По скорости протекания различают процессы быстропротекающие, средней скорости и медленные.

Быстропротекающие процессы действуют в течение долей секунд (вибрации, динамические процессы). Процессы средней скорости действуют в течение минут и часов (т. е. в межналадочный период) — это тепловые деформации, износ режущих инструментов. Медленные процессы действуют в течение длительного времени (месяцы, годы) и приводят к износу деталей и потере точности.

 

 

Рис. 19. - Обобщенная структурная модель формирования показателей надежности и производительности станков с ЧПУ

 

Указанные процессы приводят к погрешностям (Ag, Ар и, Ап, Д,., A,,, Ay, AJ, которые ухудшают параметры качества обработки. Когда фактические значения параметров качества А*... A J достигнут установленных предельных значений А, произойдет отказ по точности. Частота отказов и время их устранения влияют на производительность и эффективность оборудования.

Коэффициент технического использования Т|т численно равен доле времени работы станка при условии обеспечения ее всем необходимым (без учета организационных простоев).

Время простоев станка из-за отказа равно

Здесь t_aM, t_yH, t_n — время поиска неисправностей, устранение неисправностей, пусконаладочные работы. Значения т|т лежат в диапазоне 0<т|т<1.

При высокой степени надежности станков, т. е. при P(t) «0,999 -» 1, значения Ктм также стремятся к единице: