Влияние законов изменения свойств и состояния материалов на работоспособность материалов.
Работоспостобность – способность объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значение заданных параметров в пределах установленных НТД
Физические законы и полученные на их основе частные зависимости, описывающие изменение свойств и состояния материалов, можно разделить на две основные группы — законы состояния и законы старения.
Законы состояния — это закономерности, описывающие взаимосвязи обратимых процессов, когда после прекращения действия внешних факторов материал (а значит, и деталь) возвращается в исходное состояние.
Законы состояния подразделяют на статические, когда в функциональную зависимость, описывающую связь между входными и выходными параметрами, не входит фактор времени, и переходные процессы, где учитывается изменение выходных параметров во времени. Типичными примерами статических законов состояния может служить закон Гука и закон теплового расширения твердых тел.
Статические законы, описывающие изменение состояния изделия, хотя и не включают фактор времени, могут быть использованы для расчетов надежности. Например, если из-за повышенного износа отдельных сопряжений машины в ней с течением времени повышается тепловыделение и растут нагрузки Р в отдельных звеньях, то соответственно будет изменяться и деформация.
Законы состояния, описывающие переходные процессы (например, колебания упругих систем), включают фактор времени, но также не учитывают изменения, происходящие при эксплуатации машин.
|
|
|
Законы старения — это закономерности, которые описывают необратимые процессы и, следовательно, позволяют оценить те изменения начальных свойств материалов, которые происходят или могут происходить в процессе эксплуатации изделия. Указанные закономерности могут быть использованы для оценки потери работоспособности машины.
Законы старения, оценивающие степень повреждения материала в функции времени, являются основой для решения задач надежности. Они позволяют прогнозировать ход процесса старения, оценивать возможные его реализации и выявлять наиболее существенные факторы, влияющие на интенсивность процесса. Типичными примерами таких зависимостей являются законы износа материалов. На основе раскрытия физической картины взаимодействия поверхностей эти законы дают методы для расчета величины износа в функции времени.
Механизм возникновения отказов машины в результате повреждений
Повреждением называется событие, заключающееся в нарушении исправности ТС или ее составных частей из-за влияния внешних условий, превышающих уровни, установленные НТД.
|
|
|
Отказ – это случайное событие, заключающееся в нарушении работоспособности ТС под влиянием ряда случайных факторов.
Повреждение может быть существенным и явиться причиной отказа и несущественным, при котором работоспособность ТС сохраняется.
Внезапный отказ. Отказ, характеризующийся скачкообразным изменением одного или нескольких параметров состояния машины, называется внезапным. Он вызывается обычно неожиданным изменением внешних условий или воздействий. Чаще всего это перегрузки вследствие попадания посторонних предметов в рабочие органы машины, наезды, рывки при неправильном управлении и т. д. Внезапный отказ может возникнуть с одинаковой вероятностью независимо от длительности предыдущей работы машины, т. е. ее срока службы.
Постепенный отказ. Отказ, характеризующийся постепенным изменением одного или нескольких параметров состояния машины, называется постепенным. Причиной могут быть различные процессы, протекающие в ее деталях (изнашивание, коррозия, накопление усталостных повреждений и т. д.). Вероятность возникнове ния постепенного отказа повышается о увеличением длительности предыдущей работы машины.
В результате неожиданных внешних воздействий или постепенных процессов в соединениях и деталях возникают дефекты, т. е. несоответствие изделия требованиям, установленным нормативно-технической документацией.
|
|
|
Причина возникновения естественных повреждений деталей – это нежелательные процессы, протекающие на их поверхностях в процессе эксплуатации машин под действием механических, тепловых, химических и других факторов. Они связаны со сложными физико–химическими явлениями и могут быть как обратимыми, так и необратимыми. На состояние поверхностей деталей наиболеесущественное влияние оказывают необратимые процессы – изнашивание, старение, усталость, образование неорганических и углеродистых отложений, потеря упругости и магнитных свойств материала, пластическая деформация и др. Это приводит к прогрессивным ухудшениям параметров технического состояния составных частей машины и возникновению естественных отказов.
Замедлить проявление естественных отказов можно лишь за счет подробного изучения нежелательных процессов. На основе этого разрабатывают мероприятия, снижающие интенсивность их протекания.
6. Влияние различных повреждений на выходные параметры технологических систем.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 175; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!