Классификация повреждений и отказов

Министерство транспорта Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Государственный морской университет

Имени адмирала Ф.Ф.Ушакова

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практической работе:

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ОТКАЗОВ СУДОВОЙ ТЕХНИКИ

Новороссийск 2012

Методические указания к лабораторной работе «Классификация повреждений и отказов в судовой технике» разработано доцентом Халиловым Н.А. и соответствует учебным планам специальности 180405 «Эксплуатация судовых энергетических установок» по курсу «Безразборные методы диагностики».

Рецензент:

Доцент, ______________ О.П.Коперчак

Утверждено на заседании кафедры РСММ,

Протокол № 2 от _13.11._2012г.

Начальник кафедры РСММ, доцент, к.т.н. ________К.Б.Пальчик

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

КЛАСИФИКАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ОТКАЗОВ СУДОВОЙ ТЕХНИКИ

Время выполнения работы – 4 академических часа.

1. Цель работы: Ознакомить курсантов с видами повреждений и отказов судовой техники возникающих в процессе эксплуатации.

Теоретическая часть

Классификация повреждений и отказов

Повреждение может вызвать нарушение исправности при сохранен;-:, работоспособности изделий, если оно незначительное. Значительное пов­реждение повлечет нарушение не только исправности, но и работоспособ­ности, т. Е. вызовет отказ изделия. Таким образом, отказ представляет собой переход от работоспособности к неработоспособности, а повреж­дение — переход от исправности к неисправности, при этом существенное повреждение одновременно является основным видом отказов.

Поскольку каждое изделие судовой техники, каждый судовой меха­низм имеет свое значение, т. Е. свою функцию работоспособности, каж­дому из них будут присущи свои, конкретные формулировки отказов Применительно к отказам (повреждениям) рассматривают критерии, причины, признаки проявления, характер и последствия. Изменение работоспособности изделий судового машиностроения определяется косвенными и специфическими признаками. Косвенные признаки отказов устанавливают по внешнему проявлению, характерному для элементов определенной конструктивной группы изделий.

По принципу исполнения судовые механизмы состоят из сочетаний изделий трех отдельных конструктивных групп: 1) механической; 2) электрической; 3) гидравлической. Косвенными признаками отказов изделий каждой конструктивной группы являются следующие:

повышенные вибрации, шумность работы, всякого рода заедания, заклинивания, перегревы, запахи гари и др.;

повышенное искрение, посторонний шум, оплавления, привари­вания и другие явления, сопровождающие пробои изоляции, нарушения контактов, обрывы цепи и т. П.;

различные протечки, грязевые пробки, свищи, разрывы труб, отсутствие подачи жидкости и т. Д.

Специфические признаки отказов изделий определяются их конструк­тивными и функциональными особенностями и устанавливаются по отклонениям основных параметров, заданных в технической докумен­тации. В табл. Представлены типовые специфические признаки отка­зов некоторых судовых механизмов и аппаратов.

Специфические признаки отказов являются необходимыми и доста­точными для того, чтобы уверенно судить о нарушении работоспособ­ности изделий. Такие признаки называются критериями отказов. Крите­рии отказов должны указываться в нормативной документации на объект.

Причинами отказов изделий могут быть естественные процессы изнашивания и старения их элементов, дефекты, возникшие при конст­руировании, производстве или ремонте, различного рода внешние и внутренние воздействия и нагрузки, нарушение правил и норм эксплуатации. Изучение причин, вызывающих отказы, позволяет решить ряд вопросов, связанных с проектированием, изготовлением и эксплуатацией изделий, в том числе наметить наиболее рациональное техническое обслуживание, установить межремонтные периоды, назначить номенклатур) запасных частей.

В соответствии с причинами возникновения отказы изделий классифицируют по следующим группам.

1. Конструкционные отказы. Отказы этой группы возникают в результате нарушения установленных правил и (или) норм конструирования Типичной ошибкой при конструировании является не учет „пиковых” нагрузок. Нагрузка, действующая на судовой механизм и его элементы обычно имеет случайные вариации. При конструировании стремятся учесть возможность возникновения „пиковых» нагрузок, т. Е. нагрузок существенно превышающих нормальные эксплуатационные. Если анализ и учёт нагрузок приводит к отказам. Ошибки в конструкции являются самыми серьезными причинами неудовлетворительной надежности, потому что они сказываются на всех механизмах данной конструкции. Их труднообнаружить в процессе производства и при окончательном контроле. Чаще всего они проявляются во время эксплуатации изделия на судне. Затраты на исправление конструкторских дефектов, как правило, больше, чем на исправление брака, допущенного в процессе производства.

2. Производственные отказы. Эти отказы появляются вследствие
рушения установленного процесса изготовления или ремонта элементов судовых механизмов. Допущенный брак обнаружить трудно, потому что может составлять незначительный процент по отношению к годным деталям. К наиболее часто встречающимся дефектам, которые в готовых изделиях судового машиностроения указывают на низкий уровень производственной и технологической дисциплины, следует отнести:

-дефекты поверхности (царапины, отслоения покрытий, шероховатость и др.);

-дефекты резьбовых соединений (недотянутые болты, гайки, отсутствие шплинтовки, сорванный шлиц винта, затупленные углы головки болта или гайки);

-искажение геометрической формы, плоскостей, линий;

-следы ржавчины или коррозии, отсутствие или обилие смазки, посторонние предметы, грязь;

-щели, поры, выступы, смещения и перекосы сопрягаемых деталей, сладки, вмятины, изгибы, нечеткая маркировка и т. Д.;

-неполные контуры деталей, резьбы.

Влияние перечисленных дефектов на надежность изделий в процессе эксплуатации невозможно точно определить заранее. Во-первых, они распространяются на все изделия, а во-вторых, не определены по времени появления, проявления и обнаружения. Эти отказы являются результатом нарушения установленных правил и (или) условий эксплуатации.

2. Эксплуатационные отказы. Для каждого судового механизма устанавливаются определенные ограничения на условия его эксплуатации ограничения на температуру, частоту колебаний, уровень перегрузок т. Д.), задаются правила ухода за механизмом и его составляющими элементами и т. П. Нарушение правил эксплуатации приводит к преждевременному выходу из строя судовых механизмов. Однако отказы по той причине следует исключать из рассмотрения при анализе надежности механизмов, так как они не характеризуют свойства надежности, заложенные в эти механизмы при их создании, а являются следствием ошибок обслуживающего персонала.

Характер отказа – конкретные изменения, обусловленные переходом изделия в неработоспособное состояние, которые происходят в наиболее ответственных и слабых, с точки зрения надежности, элементах судовых механизмов.

Наиболее часто отказы возникают в таких элементах изделий судовой техники, как опоры подшипников; уплотняющие узлы; редукторы; муфты сцепления и тормозные устройства.

В зависимости от характера отказы судовых механизмов разделяют на две основные категории.

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких заданных параметров механизма. При этом по­вреждения могут накапливаться незаметно в течение какого-то про­межутка времени, а проявляют они себя внезапно при выходе из строя того или другого элемента. Например, отказы, связанные с недостаточной прочностью материала, или выход из строя элементов электрических цепей (сопротивления, диоды и др.) обмоток электрических машин. Физи­ческие предпосылки возникновения внезапных отказов приводят к модели мгновенного повреждения.

Постепенный отказ характеризуется постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров судовых механизмов. К этой группе отказов относятся отказы изделий, в конструкции которых предусмот­рены пары трения, проточные части турбин, гидравлические элементы и т. П. Физика процесса возникновения постепенных отказов определяет модель постепенного накапливания повреждений.

К последствиям отказа относятся явления, процессы, женные и состояния, возникшие или начавшиеся после отказа и в непосредствен­ной причинной связи с ним. Классификация отказов по последствиям имеет существенное значение, так как позволяет выявить, какого вида дефекты могут привести к тому или иному виду нежелательных последствий с точки зрения как технической, так и экономической. В зависимости от последствий отказы могут быть частичными и пол­ными. После возникновения частичного отказа возможно хотя бы частичное применение изделия по назначению. К подобным отказам можно отнести отказ одного из главных двигателей судовой энерге­тической установки, вызывающий снижение скорости судна. После воз­никновения полного отказа применение изделия по назначению невоз­можно.

Если отказ в теории надежности определяет одно из свойств — безот­казность, то долговечность изделий обусловлена достижением их предель­ного состояния. Признаки (критерии) предельного состояния устанавли­ваются нормативно-технической документацией на судовой механизм или его элемент исходя из следующих соображений. Все элементы судовых механизмов по характеру и времени достижения своего предельного состояния можно разделить на три группы.

Долговечные элементы, средний ресурс и срок службы которых соизмерим с заданным средним ресурсом до списания. К ним относятся основные базовые элементы: корпуса, станины, рамы, кронштейны, фундаменты и т. П. Эти элементы имеют достаточный запас прочности, процессы изнашивания и старения у них практически не проявляются. Выход из строя элементов этой группы, как правило, означает наступ­ление такого предельного состояния, которое связано с прекращением эксплуатации и списанием механизма.

Элементы, средний ресурс (срок службы) которых соизмерим со средним ресурсом (сроком службы) до заводского ремонта судового механизма. К ним можно отнести фундаментные прокладки, крышки, гидроцилиндры, валы, гидравлические тормоза и другие элементы, вос­становление которых, после выхода из строя невозможно выполнить в судовых условиях, так как это связано с нарушением динамического баланса, соосности, уровня вибрации, изменения чувствительности и требует для ремонта и регулировки специальных приспособлений и стен­дов. Износ указанных элементов будет вызывать предельное состояние, определяющее средний ресурс механизма до заводского ремонта.

Быстроизнашивающиеся детали, ресурс которых до списания обеспечивает работоспособность механизмов между планово-предупреди­тельными ремонтами.

Дата добавления: 2015-07-11