ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод непревышения из "Надежность гидро и пневмопровода" Области предельных состояний. Одной из основных задач этапа проектирования привода является построение такой конструктивной схемы, чтобы основные характеристики элементов и системы в целом находились в некоторых пределах (допусках), гарантирующих выполнение возложенных функций. Условия успешного функционирования часто формулируются в виде соотношений, отражающих требования непревышения некоторой функцией ее допустимого значения. [c.75] Отказы элементов привода проявляются в нарушении целостности (потере прочности), общей или местной потере устойчивости, недопустимых деформациях, выходе определяющих параметров за допустимые пределы и др. [c.75] Надежность привода определяется соотношением областей допустимых значений выходных параметров и возможных значений параметров. [c.75] Работоспособность характеризуется постоянной областью предельных состояний, выход за пределы которой квалифицируется как отказ, т. е. когда у Уд. В общем случае граница работоспособности может занимать случайное положение. Это обусловливается природой выходного параметра и способом его назначения в зависимости от нужд потребителя. [c.75] При анализе надежности считается, что допустимое значение выходного параметра уд, характеризующего предельное состояние, задано. Однако установление нормативов на значения Уд и его расчет являются сложной задачей. Основная трудность заключается в том, что как правило, допустимые пределы изменения выходных параметров назначаются только для базовых машин в целом, на которых применен привод (мощность, точность, производительность и др.), хотя для анализа надежности привода необходимо иметь пределы изменения его параметров. [c.76] Кроме того, между выходным параметром и степенью повреждения может существовать функциональная связь, которая отражает структуру, принцип действия и назначение привода. Линейный закон изменения степени повреждения может привести к нелинейным временным изменениям выходного параметра. Это объясняется тем, что процесс повреждения связан с физическими явлениями, происходящими в материале, а изменение выходного параметра отражает макропроцесс, происходящий во всей системе. Часто также трудно установить предельное значение выходного параметра по его изменению. [c.76] В связи с этим, хотя предельные значения выходного параметра, в общем, неслучайные величины, при анализе надежности их рассматривают как. случайные с соответствующими статистическими характеристиками. [c.76] Метод непревышения, или несущая способность—нагрузка . Под предельным состоянием привода будем понимать такое его состояние, когда действующая нагрузка становится равной несущей способности. Если обозначить Я — нагрузка, 5 — несущая способность, то условие непревышения (безотказного состояния) запишется в виде Я 8. [c.76] Несущая способность и нагрузка, вследствие совокупности влияния различной природы возмущающих факторов, являются случайными величинами или функциями. Если рассматривать условия непревышения по прочности элементов, то возмущающими факторами нагрузки будут давление рабочего тела, ускорения и массы тех элементов, которые нагружают привод инерционными силами, позиционные нагрузки и др. [c.76] В качестве нагрузки п несущей способности следует выбирать одни и те же физические параметры деформации, напрял ения, расходы, давления, мощности и др. [c.77] Кривые распределений несущей способности и нагрузки могут пересекаться (рис. 4.3), т. е. появляются области, где приложенные нагрузки превышают несущую способность. Так как ф (5) и ф (Я) имеют нормальное распределение, отдельные реализации запаса работоспособности могут отличаться как по величине, так и по знаку. [c.77] На рис. 4.3 приведены кривые исходных распределений ф (5) и ф ( ). Заштрихованная площадка под кривой ф (2) определяет вероятность того, что нагрузка превышает несущую способность и произойдет нарушение работоспособности, т. е. отказ. [c.77] Значения тд, Од определяются по зависимостям, приведенным в гл. 3. [c.78] Если нагрузка и несущая способность зависят от одних и тех же аргументов, то коэффициент корреляции между ними определяется следующим образом. [c.78] Рассмотрим несколько вариаций зависимости (4.9). [c.78] ) = Ф (2, - тМ - Ф (2, - т /о ). (4.11) Несущая способность детерминирована, т. е. = 0 сГд = о Р (2 0) = Ф (т /ад). [c.78] При расчете вероятности безотказной работы элементов удобно пользоваться безразмерными коэффициентами т] = т /шд— статистический коэффициент запаса работоспособности Уд = сГд//Пд — коэффициент вариации нагрузки = ст /тх - коэффициент вариации несущей способности. [c.78] Математические ожидания пределов прочности и текучести материалов и их вариации представлены в табл. 4.1 [9]. [c.78] Вернуться к основной статье