Общая характеристика способов повышения надежности

Потребительский уровень каждого изделия, в том числе и автомобиля, оценивается его качеством, под которым, как правило, понимается надежность. Надежность работы машин в эксплуатации зависит от ряда факторов. Эти факторы условно можно разделить на две группы: субъективные факторы, зависящие от индивидуальных особенностей исполнителя-конструктора, изготовителя, эксплуатационника, и объективные, характер которых определяется эксплуатационным фоном и случайными воздействиями внешней среды. К числу наиболее существенных субъективных факторов относят выбор конструктивного решения при проектировании машины и комплектующих изделий, подбор материалов деталей, определение рациональных рабочих режимов, организацию технического обслуживания и ремонта машин. К объективным факторам относят различные климатические, почвенные, метеорологические, биологические, механические и другие воздействия.

По характеру возникновения факторы можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные. Конструктивные; факторы связаны с разработкой и проектированием машин и элементов.

Технологические факторы определяются характером процесса изготовления изделий. Эксплуатационные факторы влияют на надежность машин в процессе их работы в эксплуатации. Они включают в себя как объективные факторы, обусловленные влиянием внешней среды, так и субъективные, связанные с организацией системы технического обслуживания и ремонтов, обеспечения запасными частями, квалификацией обслуживающего персонала.

По характеру влияния на надежность машин различают факторы, снижающие и повышающие уровень надежности. Факторы, повышающие надежность машин, связаны с целенаправленной деятельностью человека, и их относят к числу субъективных факторов. В число факторов, снижающих надежность машин, входят объективные факторы и субъективные, связанные с погрешностями проектирования, изготовления и использования машин.

Для существенного повышения надежности машин необходимо проведение комплекса мероприятий, охватывающего сферы проектирования, производства и эксплуатации.

На рисунке 13.3 указаны основные методы повышения надежности машин и приведены примеры соответствующих решений. Так, кузов автомобиля, его подвески, эластичные шины и другие элементы должны быть стойкими к динамическим и ударным воздействиям при движении машины; установка прецизионного станка на специальный фундамент позволяет изолировать его от внешних динамических воздействий. Конструкция трубоукладчика позволяет восприни­мать нагрузки, создающие большие опрокидывающие моменты, роботе «искусственным зрением» обеспечивает за счет системы управления с обратной связью точные перемещения рабочего органа (захватов) в заданную позицию по оптимальной траектории.

Обеспечение необходимого уровня надежности сложной машины осуществляется, как правило, сиспользованием всех указанных методов. Выбор наиболее рациональных решений зависит, в первую очередь, от полноты и достоверности информации о надежности машины Основную ценность представляет информация, полученная на ранних стадиях создания новой машины, в результате чего становится возможным установить основные факторы, определяющие требуемый уровень надежности.

Рис. 13.3. Основные методы повышения надежности машин

 

В большинстве случаев реальная ситуация при проектировании новой машины такова, что характеристики ее надежности определены лишь приблизительно, нет гарантии соблюдения их значений при использовании машины, и только статистика, задним числом, после длительной эксплуатации большого числа машин данного типа позволит выявить действительные показатели надежности.

Поэтому расчет и прогнозирование надежности машины, регламентация и обеспечение показателей надежности, нормирование скоростей протекания процессов старения, определение еще на стадии проектирования области состояния машины – все это необходимо для решения коренных задач надежности.

Наиболее совершенной, с позиции надежности, будет та машина, параметры которой в течение всего периода эксплуатации будут находиться в установленных пределах. Для этого желательно иметь машину, которая способна автоматически восстанавливать свою работоспособность и осуществлять профилактические мероприятия, машину, которая при возникновении аварийных ситуаций приспособлена для их предотвращения или локализации тяжелых последствий, машину, информационные системы которой дают сведения о ее состоянии, а она, обладая «искусственным интеллектом», выбирает наиболее рациональные условия функционирования.

Создание машин, сохраняющих свое качество в течение всего периода пользования, – одно из основных направлений автостроения.