Старение и износ - раздел Физика, КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине Физические и математические основы надежности технологического оборудования Среди Причин Возникновения Отказов Большое Место Занимают Старение И Износ....
Среди причин возникновения отказов большое место занимают старение и износ.
С течением времени материалы, из которых изготовляют узлы машины, претерпевают необратимые изменения, порождения:
- накоплением деформаций;
- межкристаллическими явлениями и другими причинами.
В конечном результате происходит отказ.
Старение - это естественный процесс изменения во времени физико-химических свойств материала, проявляющееся в виде необратимых структурных изменений, распада, окисления и других явлений.
Старение происходит под влиянием окружающей среды (нагрев, охлаждение, влажность), механических воздействий (вибрация, удары), абразивного действия и т. д.
Одной из основных причин старения является остаточные деформации, которые возникают при больших нагрузках, вызывающие кратковременные напряжения в материале выше допустимых.
В условиях эксплуатации возникают кратковременные нагрузки, превышающие предел упругости.
При напряжениях превышающих предел упругости полная деформация en состоит из упругой деформации, которая исчезает при снятии нагрузки, и остаточной, остающейся после снятия нагрузки (рисунок 9.1):
, (9.1)
Рисунок 9.1 – Зависимость деформации от напряжения
Вследствие этого при многократном нагружении в материале накапливаются остаточные деформации, которые при достижении определенного уровня могут привести к разрушению (зарождению, образованию и развитию трещин).
Согласно энергетической концепции критическое напряжение, при котором происходит переход развития трещины в неустойчивое состояние:
, (9.2)
где 2- длина трещины;
Е - модуль упругости;
Wн. - энергия поверхностного натяжения трещины;
Wп – работа, идущая на пластическую деформацию при распространении трещины.
Федеральное агентство по образованию... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Кафедра Технологические машины и оборудование...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Старение и износ
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Понятия и определения надежности
Не смотря на разнообразие машин и аппаратов, которые эксплуатируются на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях, формирование показателей надежности происходит по общим законам.
Показатели надежности
Надежность объекта обусловливается следующими свойствами (рисунок 1.1):
Безотказность – свойство объекта сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных пе
Показатели безотказности.
Вероятность безотказной работы - коэффициент надежности - вероятность того,
Экономические аспекты надежности
Оценка уровня надежности и необходимость повышения уровня должна решаться с экономических позиций, так как экономика является основным критерием для большинства практических вопрос
Применяемые в теории надежности
Нагрузки, действующие на элементы оборудования во время эксплуатации, носят случайный характер. Случайными являются такие характеристики материалов, конкретное значение которых зависит от множества
Критерий Пирсона
Требуется определить согласие гипотезы о законе распределения с результатами эксперимента и параметры распределения.
Если , то гипо
Надежность сложных систем. Сложная система и ее характеристики
Сложная система - объект, который предназначен для выполнения заданных функций и может быть расчленен на элементы, каждый из которых выполняет определенные функции и взаимодействует с другим
Последовательное соединение
Под последовательным соединением элементов в теории надежности понимают такое соединение, при котором отказ одного какого-либо элемента влечет за собой отказ всей системы.
Параллельное соединение
Системой с параллельным соединением элементов называется такая система, которая отказывает в том случае, если отказали все ее элементы.
Пример такой системы представлен на рис. 7.8.
Резервирование. Методы, способы и типы резервирования
Для повышения надежности сложных систем и отдельных объектов имеются четыре основных пути:
1) повышение надежности элементов системы. Это обычный, легкий путь, но, чтобы им воспользоваться
В случае нагруженного резерва
При параллельном соединении элементов в системе можно создать сложную систему с высоким уровнем надежности из элементов с низкой надежностью.
Но тогда возникает
Расчет надёжности в случае ненагруженного резерва
Пусть система состоит из одного работающего элемента и (N-1) резервных (ненагруженных). Отказ системы наступает в тот момент, когда отказывает последний из N элементов.
Наработка системы д
Решение.
Определим Рс(t) по уравнению (6.13). Значение функции F0(Z) определяем из справочных данных. Результаты сводим в таблицу 8.6.
Работоспособность: анализ области работоспособности
Рассмотрим область работоспособности изделия в представлениях n-мерного фазового пространства (рисунок 6.1). Границы области G зависят от требований к изделию. Более высокие требования к его
Источники информации по надежности
Для расчета и прогнозирования надежности необходимо иметь источники информации об изменении показателей работоспособности машины. Эта информация должна относиться либо к конечным результатам
Испытания на надежность: объекты, виды и методы испытаний
Основная цель испытаний на надежность - определить уровень надежности изделия и оценить его числовыми показателями.
Знание уровня надежности изделия и его зависимости от основных факторов
Модель старения. Законы старения. Законы превращения
Основное значение для оценки потери изделием работоспособности имеет изучение законов старения. Для прогноза поведения изделия при эксплуатации и для выбора оптимальных решений сложно получить непо
Процессы старения, протекающие при контакте поверхностей
Существуют классификации процессов старения
- по скорости протекания;
- по внешним признакам.
Классификация процессов старения по скорости протекания представлена в табли
Концепция и принципы оценки остаточного ресурса
Комплексный подход
Оценка остаточного ресурса действующего оборудования основываются на комплексном научном решении проблемы с использованием последних достижений в области н
Анализ условий эксплуатации
Анализ условий эксплуатации проводят с целью:
1) определения возможности достоверного прогнозирования остаточного ресурса оборудования. Возможность прогнозирования остаточного ресурса имее
Характерные повреждения сосудов и аппаратов
Повреждения сосудов и аппаратов возникают вследствие воздействия различных эксплуатационных факторов, влияние каждого из которых имеет свои закономерности, поэтому прогнозирование их ресурса произв
Критерии предельных состояний (КПС) сосудов и аппаратов
Предельным состоянием объекта считается такое состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна по техническим причинам, из-за нарушения требований безопасно
Методы оценки величины повреждений
Результаты всех выполненных исследований (расчетов), сделанных на основе разработанной методики, оформляются в виде заключения об остаточном ресурсе с приложениями.
Остаточны
Общие положения
Малоцикловое нагружение (малоцикловая усталость) – повторно-статические нагружение, характеризуется малым числом циклов до разрушения и сравнительно большим уровнем прикладываемых напряжений
Общие замечания
В химической промышленности в 57 случаях из 100 причиной преждевременного выхода оборудования из строя является коррозия.
Оценка надежности изделий массового производства с использованием
Критерии отказов и предельного состояния оборудования
Предельным состоянием оборудования, подвергающегося при эксплуатации коррозионно-эрозионному разрушению, является уменьшение толщины его стенок до предельной (расчетной) величины, ниже котор
А. Достоверность расчета надежности
Повышение достоверности оценки остаточного ресурса всегда желательно, но оно связано с увеличением объема получаемой исходной информации (увеличение числа измерений, частоты обследований).
Б. Оценка однородности выборки
При наличии в выборке резко выделяющихся значений h на участке, где получена величина h¢max, необходимо провести дополнительные измерения. В случае повторного появления такого значе
Определение максимальной глубины разрушения
Величина hmax при прочих равных условиях зависит от площади поверхности, подвергающейся разрушению.
2.3.а. Максимальная глубина разрушения при возможности из
Новости и инфо для студентов