Para superar el problema de las probabilidades pequeñas, se han desarrollado métodos de prueba acelerados. En el marco de las pruebas aceleradas, se pueden distinguir dos enfoques.

Primer enfoque implica probar en condiciones donde se utilizan factores que aceleran el proceso de fallas, fallas, errores, por ejemplo, aumento de temperatura, humedad, aumento de vibración, etc. En este caso, primero se debe obtener las dependencias del cambio en los indicadores de seguridad sobre el cambio en el factor de aceleración en los modos normal y forzado, lo cual es una tarea no menos compleja que las pruebas convencionales. Estas dependencias a menudo tienen el carácter de correlaciones, lo que significa que pueden usarse para establecer no un valor estrictamente definido del indicador de confiabilidad, sino el rango de sus posibles valores. Las pruebas en condiciones forzadas pueden conducir a la destrucción del producto, en las que se producen procesos físicos y químicos que no son típicos de las condiciones normales de funcionamiento. Además, el uso de factores aceleradores puede no dar un efecto acelerador significativo. Por lo tanto, el segundo enfoque es apropiado.

Segundo enfoque implica el uso de métodos de reducción de la varianza y, en particular, el método de muestreo significativo. Este método, al igual que otros métodos para reducir la varianza, consiste en aumentar artificialmente las probabilidades de errores y fallas al generarlos y luego recalcularlos al modo real de operación. Los métodos de reducción de dispersión se han generalizado en el modelado de simulación de sistemas, cuando los cálculos analíticos son difíciles o simplemente imposibles debido a la complejidad de los sistemas que se analizan.

Como se sabe, el modelado es un medio para estudiar un sistema reemplazándolo con un sistema (modelo) que sea más conveniente para la investigación experimental, conservando las características esenciales del original y probando el modelo mediante el método de prueba. El modelo reproduce la descripción del sistema con más o menos simplificaciones. En este caso, debe alcanzarse un compromiso razonable entre la fidelidad de la reproducción y la complejidad de los medios necesarios para ello.

Métodos para software de simulación de procesos aleatorios implementados modelado de simulación de sistemas. En este caso, los efectos aleatorios son reproducidos artificialmente por software o sensores físicos incluidos en el esquema general de simulación.

La forma tradicional de simular programáticamente funciones aleatorias de cualquier complejidad es generar algunos procesos estándar (básicos). La acción básica más utilizada en el modelado digital es la secuencia de números v 0 , ..., vn, que son la realización de eventos aleatorios independientes uniformemente distribuidos en el intervalo (0, 1). De hecho, por varias razones, se utiliza una secuencia pseudoaleatoria de números distribuidos uniformemente, ya que tiene una naturaleza cíclica. A partir de esta secuencia, mediante algunas transformaciones, se puede obtener una secuencia cuasi-aleatoria de números aleatorios (discretos y continuos) con cualquier distribución de probabilidad. Entonces, para generar acciones aleatorias continuas, el método más común es método de la función inversa, según el cual la variable aleatoria w, que tiene una distribución de probabilidad con una función monótona F, se genera a partir de una variable aleatoria uniformemente distribuida v según la fórmula iv = F _1 (v). Por ejemplo, una variable aleatoria con una distribución exponencial se simula mediante la fórmula w =-A _1 ln(v/A.), donde X- tasa de fracaso.

Existen otros métodos para generar efectos aleatorios: el método de eliminación, el método de composición, etc. Para algunas distribuciones (por ejemplo, para la distribución de probabilidad normal, etc.), se utilizan métodos especiales que se enfocan solo en esta clase de distribuciones. Entonces, al generar números aleatorios distribuidos normalmente con expectativa matemática t y desviación estándar a, se utiliza la propiedad de convergencia de sumas de variables aleatorias independientes a una distribución normal, es decir

dónde PAGS- el número de realizaciones de números aleatorios distribuidos uniformemente en el intervalo (0, 1) necesarios para obtener un número normalmente distribuido.

Por lo tanto, durante el modelado de simulación, se generan acciones aleatorias en el modelo del sistema con leyes de distribución dadas, como resultado de lo cual se determinan los valores de un parámetro o parámetros de salida aleatorios del sistema analizado.

En los últimos años, el tema de las pruebas de aceptación se ha agudizado. Muchos creen que las normas en nuestro país se utilizan de forma voluntaria, y los Reglamentos Técnicos no dan indicaciones directas de la necesidad de pruebas de aceptación. También existen tales juicios: ¿por qué invertir dinero extra si aún necesita emitir un certificado? O: no se puede obtener el permiso de uso, las pruebas de aceptación también son un trámite adicional, etc.

Intentemos resolverlo.

Reglamento técnico

Desde mediados de febrero de 2013 entró en vigor un documento largamente esperado: “Sobre la seguridad de las máquinas y equipos” TR CU 010/2011. Contiene instrucciones directas para garantizar la seguridad durante los trabajos de diseño y posterior fabricación. Es decir, la conversación es sobre la necesidad de determinar y establecer el riesgo aceptable para la máquina y/o equipo. En este caso, el nivel de seguridad debe estar garantizado:

• un conjunto de cálculos y pruebas basados ​​en desarrollos metodológicos probados;
• integridad del diseño experimental y el trabajo de investigación;
• la fabricación de la máquina y / o equipo debe ir acompañada de pruebas prescritas en la documentación de diseño (proyecto) adjunta.

Es decir, está claro que tanto la organización de diseño como el fabricante están obligados a probar el objeto. Están previstos en la documentación del proyecto, deben realizarse antes de la certificación (un procedimiento que confirma el cumplimiento). El hecho de la declaración es obvio: la presencia de un documento sobre las propias pruebas realizadas antes del procedimiento de confirmación. Pero no está claro a qué se refieren las pruebas.

El concepto de "prueba"

Significa una acción técnica que permite verificar las características de ingeniería de un objeto (producto), determinar el grado de desgaste, la calidad y la idoneidad para el uso a largo plazo. Se permite probar un prototipo tanto para elementos individuales como en su conjunto.

Etapas de prueba

Asignar pruebas de aceptación departamentales, interdepartamentales y estatales. GOST 34.601-90 establece los siguientes tipos:

• preliminar;
• experimentado;
• aceptación.

Cualquiera de ellos requiere el cumplimiento de un determinado procedimiento, para el cual se está desarrollando un documento especial: un programa de prueba de aceptación. Debe ser aprobado por el cliente. El programa prescribe el alcance de las pruebas, tanto necesarias como suficientes, asegurando la pretendida exhaustividad de los resultados obtenidos y su fiabilidad.

Las pruebas preliminares deben llevarse a cabo después de la prueba y depuración preliminar del equipo.

Se llevan a cabo pruebas experimentales para determinar la preparación del equipo (máquina, sistema) para un funcionamiento continuo. Sin estas pruebas está prohibido realizar pruebas de aceptación.

Etapa final

Estas son pruebas de aceptación. De ellos depende el boleto a la vida de los equipos desarrollados (máquinas, sistemas). Esta etapa proporciona respuestas a las preguntas planteadas a los diseñadores. En primer lugar, este es el cumplimiento del propósito previsto, la productividad y la eficiencia técnica y económica, si cumplirá con los requisitos de seguridad modernos y ayudará a mejorar el trabajo de los trabajadores.

En el curso de las pruebas de aceptación, verifique:

• evaluación del éxito de las pruebas piloto superadas;
• tomar una decisión sobre la posibilidad de poner en marcha el equipo (máquina, sistema) en operación comercial.

Las pruebas de aceptación se llevan a cabo en el sitio del cliente (y ya en funcionamiento). Para hacer esto, se emite una orden u orden para realizar el trabajo necesario.

Ambos documentos están escritos de acuerdo con las normas y estándares vigentes desarrollados para ciertos tipos de objetos. Son aprobados por los ministerios que supervisan las organizaciones de diseño.

Los detalles del programa:

• el propósito del próximo trabajo y su alcance;
• criterios de aceptación tanto para el objeto en su conjunto como para sus partes;
• una lista de objetos a ensayar, así como una lista de requisitos que el objeto debe cumplir (siempre con indicaciones de los términos de referencia);
• condiciones y términos de la prueba;
• soporte material y metrológico para el próximo trabajo;
• medios de prueba: técnicos y organizativos;
• metodología para la realización de pruebas de aceptación y procesamiento de los resultados;
• apellidos de las personas designadas responsables de llevar a cabo el trabajo de prueba;
• lista de documentación requerida;
• verificación de su calidad (principalmente operativa y de diseño).

Dependiendo de las características técnicas y de otro tipo del objeto de estudio, el documento puede contener estas secciones, pero si es necesario, se pueden acortar o introducir otras nuevas.

Un paquete de documentos para el desarrollo del Programa y metodología

Los requisitos para el diseño y el contenido de estos documentos están regulados por GOST 13.301-79.

La lista de documentos para la creación del Programa y la metodología no es permanente. Cambia dependiendo de la relación del objeto probado con el ministerio o la organización. Pero en general, se requieren los siguientes documentos:

• manual;
• documentación reglamentaria y técnica: especificaciones, normas, etc.;
• pasaporte del objeto recibido;
• documentos sobre el registro aprobado del fabricante;
• dibujos y descripciones;
• informes de pruebas de fábrica (para fabricantes extranjeros).

El programa y la metodología del trabajo de prueba elaborado y certificado por el cliente y los especialistas de Rostekhnadzor están registrados en la Agencia Federal.

Comisión

Para las pruebas de aceptación, se forma mediante el decreto correspondiente a la empresa. La comisión debe incluir representantes del proveedor de componentes, el cliente, la organización de diseño, el desarrollador, las autoridades de supervisión técnica y las organizaciones involucradas en la instalación y la instalación. La comisión es aprobada por el ministerio correspondiente.

En su trabajo, la comisión utiliza los siguientes documentos:

• términos de referencia para la creación de equipos (máquinas, sistemas);
• protocolo de pruebas preliminares;
• documentación ejecutiva para la instalación;
• programa de prueba de aceptación;
• actos (si es necesario);
• registros de trabajo de pruebas experimentadas;
• actos de aceptación de los mismos y finalización;
• documentación técnica del equipo (máquina, sistema).

Antes de las pruebas de aceptación, la documentación del sistema y la documentación técnica se finalizan de acuerdo con los comentarios del protocolo para realizar pruebas preliminares y el certificado de finalización de las pruebas experimentales.

El fabricante y la organización de diseño deben proporcionar al comité de aceptación:

• los materiales de las pruebas preliminares pasadas;
• objetos experimentales que han superado con éxito las pruebas preliminares;
• revisiones, opiniones de expertos, patentes, certificados de derechos de autor emitidos en el proceso de prueba de aceptación para una muestra de desarrollo;
• otros materiales aprobados por métodos de prueba para ciertos tipos de objetos y programas estándar.

Examen

Este es uno de los puntos principales de las pruebas de aceptación. No deben duplicar las etapas anteriores, y los plazos para su implementación son comprimidos.

Las pruebas de aceptación incluyen la verificación de:

• la calidad e integridad de la implementación de las funciones del equipo (máquina, sistema) de acuerdo con los términos de referencia;
• trabajo del personal de servicio en el modo interactivo;
• cumplimiento de cualquier requisito relacionado con el equipo (máquina, sistema);
• integridad de la documentación operativa y de acompañamiento, y su calidad;
• métodos y medios necesarios para restaurar el rendimiento de la instalación después de posibles fallas.

Si se prueban dos o más objetos con características similares, se crean las mismas condiciones para la prueba.

Durante las pruebas de aceptación no se realizan estudios de durabilidad y confiabilidad, pero los indicadores obtenidos durante las pruebas deben registrarse en los actos correspondientes.

fin de la prueba

Las pruebas de aceptación se completan con experiencia técnica. Es decir, se desmonta el objeto y se establece el estado técnico de sus elementos (montajes), así como la complejidad del desmontaje y montaje de todo el objeto de estudio.

Una vez finalizados los trabajos, la comisión desarrolla y elabora un protocolo de las pruebas realizadas. En base a ello, habrá una mayor aceptación. Si es necesario, la comisión determina la cantidad de mejora del equipo (máquina, sistema) y / o documentación técnica, y también hace recomendaciones sobre el lanzamiento del objeto probado a la producción en masa.

Si esto no es posible, el informe de la prueba de aceptación se complementa con propuestas para mejorar el producto, una prueba de aceptación repetida o un requisito para detener el trabajo en el objeto.

Actos y resultados

Los certificados de aceptación de objetos son aprobados por la dirección de la empresa, que ha designado una comisión para la prueba.

La metodología de prueba de aceptación recomienda, si es necesario, considerar los resultados de las pruebas realizadas en el consejo científico y técnico del ministerio o empresa correspondiente que desarrolla el objeto junto con el cliente (es decir, incluso antes de la aprobación del certificado de aceptación) .

La decisión de iniciar los objetos probados en una serie se toma sobre la base de los materiales y recomendaciones del comité de aceptación y / o el consejo científico y técnico por orden del ministerio. Indica necesariamente el volumen de producción y da recomendaciones para su implementación.

Certificado de prueba de aceptación

Hace cuatro años, se abolieron las formas unificadas de documentos primarios. Esto dio a las organizaciones el derecho de desarrollar sus propias plantillas para cualquier documento. Lo principal es cumplir con los siguientes requisitos:

• El documento está firmado por todas las personas que lo compilaron. Si uno de ellos actúa por apoderado, ello deberá constar en el acto.
• No afecta la legalidad del acto, ya sea que se expida en una hoja de papel común o en papel con membrete. Como, por cierto, y luego, el documento se escribe a mano o se escribe en una computadora (lo principal son las firmas "en vivo").
• Los sellos y sellos se colocan en el documento si así lo prescriben los estatutos y/o la política contable de la organización.
• Lógicamente, el acto tiene tres partes: el comienzo (el llamado encabezado - fecha, título, lugar de compilación), la parte principal y la conclusión.

El número de copias de los documentos es igual al número de partes firmantes. Cada uno de ellos tiene el mismo estatus legal e idéntico texto. La información sobre el acto se ingresa en un registro especializado de la documentación de la organización.

No debe haber errores u omisiones en el documento de prueba de aceptación. Porque puede ser no solo la base para colocar el objeto en el balance de la organización o cancelarlo, sino también el principal documento de respaldo al presentar un reclamo ante el tribunal.

El título del documento está escrito en el centro de la página, debajo: el lugar de compilación (ciudad, pueblo, etc.) y la fecha.

La parte principal del acto contiene la siguiente información:

• Composición de la comisión. Se indica la empresa (organismo, ministerio), representantes que firmarán el documento, luego sus cargos y apellido completo, nombre y patronímico.
• Nombre del objeto y dirección real su instalación.
• Lista detallada de pruebas(elaborado en forma de lista o tabla) con información sobre las condiciones para superar las pruebas.
• Si se encuentran deficiencias, estas, así como las propuestas de eliminación, se presentan a continuación o se redacta un anexo al acto.
• El informe de prueba de aceptación (a continuación se proporciona una muestra) termina con las conclusiones de la comisión sobre la capacidad o incapacidad del objeto probado.

La opinión de cualquier miembro de la comisión, distinta de los demás, debe prescribirse o en el acta misma (en un párrafo aparte), o en un anexo a la misma. Todos los documentos que acompañan al acto también se enumeran en él.

Y solo después de eso, todos los participantes en la preparación del documento ponen sus firmas y las descifran.

Finalización de obras

El acta firmada se incluye en el kit del objeto que se está probando. El acto se almacena de acuerdo con la legislación vigente, o en la forma establecida por los actos reglamentarios de la organización.

Se denominan pruebas aceleradas, cuyos métodos y condiciones proporcionan la cantidad de información necesaria en un plazo más breve que en las condiciones y modos de funcionamiento previstos. Los juicios acelerados son abreviados y forzados.

Ensayos reducidos - Pruebas aceleradas sin intensificación de procesos que provoquen fallas o daños. En las pruebas abreviadas, la reducción del tiempo de obtención de indicadores de confiabilidad se logra mediante la predicción del comportamiento del objeto de prueba para un período mayor que la duración de las pruebas.

juicios forzados- Ensayos acelerados basados ​​en la intensificación de procesos que provocan fallos o daños. Durante las pruebas forzadas, se lleva a cabo un aumento deliberado en la tasa de pérdida de rendimiento del producto.

Las pruebas aceleradas están diseñadas para reducir la duración de la prueba en comparación con las pruebas normales, es decir, pruebas, cuyos métodos y condiciones proporcionen la cantidad de información necesaria en el mismo período que en las condiciones y modos de funcionamiento previstos por la NTD para este producto /23/.

La característica principal de las pruebas aceleradas es factor de aceleración - un número que muestre cuántas veces la duración de las pruebas aceleradas es menor que la duración de las pruebas realizadas en las condiciones y modos de funcionamiento especificados (pruebas normales).

El coeficiente de aceleración se puede calcular por tiempo de funcionamiento y por tiempo de calendario. Factor de aceleración por tiempo de funcionamiento- la relación entre el tiempo de funcionamiento del producto en pruebas normales y el tiempo de funcionamiento en pruebas aceleradas. Factor de aceleración para katiempo de préstamo- la relación entre el tiempo calendario de las pruebas normales y el tiempo calendario de las pruebas aceleradas.

Al desarrollar pruebas aceleradas para un tipo específico de producto, es necesario en primer lugar establecer el principio de las pruebas aceleradas, luego, con base en el principio formulado, seleccionar el método y el modo de las pruebas aceleradas /22/. Principio de prueba acelerada - un conjunto de regularidades o supuestos fundamentados teórica y experimentalmente, en cuyo uso se basan las pruebas con una reducción de su duración. Método de prueba acelerado- un conjunto de reglas para aplicar los principios de las pruebas aceleradas para obtener indicadores de confiabilidad para ciertos grupos o tipos de productos. Modo de prueba acelerado - el régimen previsto por el principio y método aplicado de ensayos acelerados y previendo una reducción de la duración de los ensayos.

El modo de prueba acelerado puede ser normal (para pruebas reducidas), forzado (para pruebas forzadas), combinado con modos alternantes normales y forzados (para pruebas forzadas).

Modo normal - el modo en que los valores de sus parámetros se encuentran dentro de los límites establecidos en la documentación técnica para el normal funcionamiento del producto ensayado. Un caso especial del modo normal es el modo de prueba nominal, correspondiente a los parámetros establecidos de influencias externas, generalmente tomado como punto de partida para las desviaciones permitidas.

modo forzado - modo de prueba, que proporciona un aumento en la intensidad de los procesos de pérdida de capacidad de trabajo en comparación con el modo normal. El modo forzado se puede lograr cambiando uno o varios factores de forzamiento simultáneamente.

factor de fuerza se denomina componente del modo de prueba, cuyo cambio de parámetros, en comparación con el modo de prueba normal, conduce a la intensificación de los procesos que causan fallas o daños. La fuerza (par), la velocidad (frecuencia), la temperatura, la humedad del entorno, la abrasividad del entorno, la agresividad química del entorno, etc. se utilizan como factor de fuerza.

Los indicadores de confiabilidad obtenidos de los resultados de las pruebas aceleradas pueden recalcularse para el modo normal, siempre que los procesos físicos de destrucción durante las pruebas forzadas y aceleradas sean los mismos. Por lo tanto, los modos de prueba acelerada y el factor de forzamiento pueden cambiar al acelerar el proceso de prueba solo hasta cierto límite, llamado carga última. Tal carga es el nivel máximo permisible del factor de fuerza, que proporciona el grado máximo posible de pruebas de fuerza mientras mantiene la identidad del patrón de fractura bajo pruebas aceleradas y normales y el cumplimiento de los requisitos previos subyacentes al principio elegido de pruebas aceleradas.

Los resultados de las pruebas normales y aceleradas serán comparables si, manteniendo la identidad de la naturaleza de la destrucción, los valores obtenidos de los indicadores de confiabilidad son los mismos, es decir

donde R(t n), R(t y) - indicadores de confiabilidad en los modos normal y acelerado, respectivamente.

Con una distribución exponencial para la probabilidad de operación sin fallas, la condición (7.26) se puede escribir en la forma

, (7.27)

donde  n,  y - tasa de fallas en los modos de prueba normal y acelerado, respectivamente.

Si el factor de aceleración para el tiempo de ejecución
, luego de (7.27) obtenemos que la tasa de fallas en el modo normal debe ser

. (7.28)

Para la distribución de Weibull con densidad
la condición de igual probabilidad de operación libre de fallas bajo los modos de prueba normal y acelerado (7.26) toma la forma

. (7.29)

Note que en estas expresiones el parámetro de escala  (o T 1 =1/ , vea la Sección 4.5, fórmulas (4.33)-(4.35)) no es la tasa de falla; la tasa de fallas en la distribución de Weibull es una función del tiempo (tiempo) y se describe mediante la fórmula (4.35).

De la condición (7.29) se deduce que el parámetro de escala en modo normal debe ser

. (7.30)

Si se realizan pruebas aceleradas para determinar el tiempo de operación promedio, que para la distribución de Weibull

, (7.31)

entonces de la condición
tendrá

(se utiliza una de las propiedades de la función gamma: Ã(x+1)=xÃ(x)).

Por lo tanto, el parámetro de escala en el modo normal durante las pruebas para determinar el tiempo medio de falla (recurso medio) en el caso de la distribución de Weibull debe ser

. (7.33)

Los principios fundamentales de las pruebas aceleradas incluyen /22/:

Sellado de ciclos de trabajo;

Extrapolación en el tiempo;

Truncamiento del espectro de cargas;

Aumento de los ciclos de trabajo;

El principio de comparación;

Extrapolación por carga;

El principio de "romper";

El principio de "solicitudes".

Sellado de ciclos de trabajo Se utiliza cuando se prueban productos que tienen largas interrupciones en funcionamiento. La aceleración de las pruebas se basa en la reducción de estas pausas. Un ejemplo del uso del principio de compactación de ciclos de trabajo es la prueba de máquinas con carga estacional. En este caso, reduciendo o eliminando por completo las conocidas interrupciones de funcionamiento asociadas al horario nocturno, periodos climáticos no laborables, etc., es posible conseguir un importante factor de aceleración del tiempo natural.

Extrapolación de tiempo se basa en la hipótesis de la posibilidad de una evaluación bastante confiable de las regularidades del proceso de acumulación de daños en las etapas iniciales del proceso. En este caso, las pruebas en el modo normal se realizan solo en alguna etapa inicial de la operación del producto, que incluye llegar al modo de daño estacionario, se mide el parámetro que determina el daño acumulado y luego estos resultados se extrapolan a la transición a el estado inoperable (límite). La extrapolación se lleva a cabo de forma gráfica o analítica.

Con casi cualquier cambio determinista en el daño acumulado  (por ejemplo, la cantidad de desgaste) en el tiempo t, por medio de una transformación de coordenadas apropiada, el proceso estacionario de su acumulación puede mostrarse en forma lineal.

La alineación de mínimos cuadrados en este caso se reduce a encontrar los coeficientes a y b de la ecuación de regresión lineal

. (7.34)

El valor de estos coeficientes se determina sobre la base de los resultados de las pruebas sobre los valores de daño  i (valor de desgaste acumulado) , correspondiente a ciertos tiempos t i .

En este caso, los coeficientes deseados de la ecuación (7.34) pueden determinarse mediante las fórmulas:

;

, (7.35)

donde m - número de valores apareados t i y  i .

Para cada tiempo ti, se calcula una estimación estadística de la varianza
según la fórmula

. (7.36)

donde m i es el número de puntos experimentales obtenidos en el tiempo t i , (número de implementación del proceso); j es el número de serie de puntos experimentales obtenidos en el tiempo t i (1< j ≤ m i);
- estimación de la expectativa matemática (media aritmética) del proceso (t), determinada por todas las implementaciones del proceso observadas en el momento ti, es decir

.

Para un proceso de daño (desgaste) estacionario, los resultados de la prueba de dispersión están alineados con una dependencia cuadrática de la forma

.

Si el valor a 2 t 2 dentro del intervalo de tiempo estudiado resulta ser insignificante en comparación con un 1 t , entonces el último término puede ser despreciado. Si una 1 t<< a 2 t 2 , luego considerar que el proceso se caracteriza por la influencia dominante de la calidad inicial de las muestras. La extrapolación para tal proceso se puede hacer sobre la base de probar al menos algunas muestras.

Para un proceso ergódico, se puede obtener una estimación de recursos probando incluso una muestra, pero de una duración suficientemente larga.

En la práctica, se puede considerar que la extrapolación en el tiempo da una evaluación satisfactoria de la durabilidad con una duración de prueba de al menos 40 ... 70% del recurso del producto. Este principio se puede aplicar a productos cuyos procesos de agotamiento de recursos se conocen bien. En general, el problema de la extrapolación temporal requiere la solución de tres tareas principales en cada caso concreto /22/:

1) selección de la ecuación de estado, que describe los resultados experimentales de una manera suficientemente confiable en el campo de cambio de los parámetros de prueba;

2) estudio del comportamiento de la ecuación seleccionada fuera del área experimental, que se reduce a determinar la estimación de la precisión de predicción;

3) elegir la cantidad de datos experimentales que proporcionen un pronóstico confiable para una vida útil determinada.

Entonces, como resultado de numerosos estudios realizados en nuestro país y en el extranjero, para predecir la resistencia a largo plazo del metal estructural para una vida útil de más de 100 mil horas. dependencia temperatura-tiempo recomendada del tipo

,

donde a, n, b, c - parámetros constantes que reflejan las características individuales del material; T - temperatura absoluta;  - Voltaje.

Truncamiento del espectro de carga consiste en descartar una cierta parte de las cargas que no tienen un efecto dañino notable en el objeto de prueba. La mayoría de las máquinas reales y sus componentes están expuestos a un cierto rango de cargas aleatorias o periódicamente repetitivas en condiciones de funcionamiento. La reproducción precisa de este espectro de carga presenta importantes dificultades técnicas, por lo tanto, en la mayoría de los casos, se lleva a cabo un análisis estadístico de la repetibilidad de cargas de varios niveles en el espectro de carga operativa de un objeto y se compila un bloque de programa de cargas que simula el espectro de cargas operativas con el mismo grado de aproximación.

Al probar el producto, el bloque de software de cargas se reproduce repetidamente, y el recurso obtenido como resultado de la prueba del software se considera una evaluación del recurso del producto en condiciones operativas. La desventaja de este enfoque es la larga duración de las pruebas para productos de alta confiabilidad. Para reducir la duración de las pruebas del programa, en ciertos casos, se puede utilizar el principio de truncamiento del espectro de carga.

Un caso especial de truncamiento del espectro de carga es el uso de solo dos elementos del ciclo operativo completo, que consisten en inicio, movimiento constante y parada: inicio y parada. La conveniencia de aplicar este principio se basa en las propiedades de algunos mecanismos para mantener una alta resistencia al desgaste en movimiento constante, que se caracteriza por la fricción hidrodinámica. Durante el arranque o la parada, se observa fricción límite o incluso seca, lo que lleva a un desgaste significativo de las superficies de trabajo.

Basado en la suposición de que el movimiento constante no produce un desgaste significativo, las pruebas reproducen el modo de arranques y paradas. En este caso, el recurso se recalcula según la siguiente fórmula, despreciando el tiempo de arranques y paradas:

,

donde N es el número de arranques-paradas; - la duración media del intervalo entre arranques, determinada según los datos de operación o por el método de cálculo, teniendo en cuenta el propósito funcional del objeto probado.

Las pruebas según este principio dan una estimación de recursos algo sobreestimada, pero en la mayoría de los casos es bastante aceptable para el uso práctico.

El forzado de arranque y parada se utiliza para pruebas aceleradas de cajas de cambios, embragues, motores eléctricos y otros mecanismos y conjuntos que funcionan en modos de funcionamiento cíclicos.

El principio de los ciclos de trabajo crecientes. se basa en un aumento en la frecuencia de carga cíclica o la velocidad de movimiento bajo carga del elemento probado del producto. Se supone que la durabilidad del producto, expresada en número de ciclos al estado límite, no depende de la frecuencia de aplicación de la carga. En este caso, el coeficiente de aceleración se determina de antemano a partir de la expresión

,

donde f y , f n - la frecuencia de aplicación de la carga, respectivamente, durante las pruebas aceleradas y normales.

El principio de ciclos de trabajo crecientes se utiliza en las pruebas de banco de productos y sus elementos. El factor de aceleración está limitado por las capacidades de velocidad del equipo de prueba y, a veces, por la ocurrencia de procesos acompañantes (por ejemplo, un aumento de la temperatura) que distorsionan la transición directa a las condiciones de frecuencia normal.

Una modificación del principio de los ciclos de trabajo crecientes consiste en probar el desgaste de las interfaces móviles de las piezas de la máquina a velocidades de deslizamiento crecientes v .

Expresando el recurso de desgaste en forma de trayectoria de fricción acumulada L y asumiendo en primera aproximación que L y = L n (esta condición se puede aplicar correctamente al proceso de desgaste solo en un rango muy limitado de velocidades de deslizamiento), podemos determinar el coeficiente de aceleración: k y = V y /V n.

Para la implementación práctica de este principio, es necesario mantener los parámetros que determinan las condiciones físicas de fricción dentro de los mismos límites que en las pruebas normales. Por lo tanto, para mantener un régimen de temperatura dado, es necesario utilizar el enfriamiento de las superficies de fricción en las pruebas aceleradas. Además, aumentar la velocidad, por ejemplo, para los cojinetes lisos, puede ralentizar el proceso de desgaste debido a la transición de la fricción límite a la hidrodinámica.

En general, la aplicación del principio de ciclos de trabajo más frecuentes requiere una justificación experimental de los modos de ensayo acelerados para evitar obtener resultados incomparables.

Principio de comparación se basa en probar el producto en modo forzado y recalcular los resultados obtenidos utilizando datos conocidos sobre el funcionamiento de productos similares.

En función de la información disponible, la fiabilidad de los productos se evalúa de tres formas:

1) comparar la durabilidad de dos productos con base en los resultados de solo pruebas forzadas;

2) comparar la durabilidad de los productos probados en el modo forzado con los resultados de las pruebas en este modo del producto analógico y los datos sobre su funcionamiento;

3) recálculo de los resultados de las pruebas de los productos en el modo forzado en relación con el modo normal de acuerdo con la dependencia existente del recurso en el nivel de carga.

El primer método se utiliza en pruebas puramente comparativas de dos productos para identificar el más duradero de ellos. Al mismo tiempo, se considera que el producto que ha trabajado más en el modo forzado tiene un recurso más largo en condiciones normales. Esto está justificado siempre que las dependencias del recurso en el nivel del factor de forzamiento para los productos comparados no se crucen en el rango desde el nivel nominal hasta los niveles forzados del factor de forzamiento.

El segundo método supone la disponibilidad de información sobre la durabilidad de un producto analógico en los modos forzado y normal. El coeficiente de aceleración para el análogo determinado a partir de esta información se multiplica por el valor del tiempo de funcionamiento hasta el estado límite obtenido al probar un nuevo producto en el modo forzado. Dicha evaluación se realiza asumiendo que las propiedades físicas que determinan la dependencia del recurso en el nivel del factor de forzamiento son similares para un producto nuevo y un producto análogo. Este método es el más adecuado para probar nuevos productos producidos en masa para los cuales existe una amplia información sobre la confiabilidad de las modificaciones anteriores.

El tercer método se basa en el recálculo de los resultados de pruebas forzadas mediante la dependencia existente del recurso producto de la carga.

El principio de "romper" es un principio bastante universal de prueba de aceleración, que se utiliza en pruebas de vida útil de elementos y estructuras de máquinas para determinar la fatiga, el desgaste y la resistencia a largo plazo.

Para explicar este principio aplicado a los problemas de estimación acelerada de la vida útil de un producto bajo un cierto modo operativo de carga, imaginemos que tenemos varios productos similares con diferentes tiempos operativos bajo el modo operativo de carga. En el caso general, estos productos, como resultado de diferentes tiempos de operación, reciben diferentes grados de daño dependiendo de la proporción que su tiempo de operación compongan de la totalidad del recurso bajo el mismo modo de operación de carga. Sin embargo, sin conocer el recurso del producto bajo carga operativa, es imposible estimar esta fracción bajo el supuesto de suma lineal de daño, cuando la fracción de daño introducida por unidad de tiempo es constante y no depende del origen del tiempo. escala.

El principio de "rotura" implica, para evaluar el grado de daño del objeto de prueba durante el tiempo de funcionamiento, someter el objeto de prueba a los efectos de un modo de carga forzada y, en este modo, llevar el objeto al estado límite. ("romperlo).

Como resultado de "romper" el objeto, su recurso residual se estima en el modo forzado. Al comparar el recurso residual obtenido del objeto con el recurso total de un objeto nuevo (sin tiempo de operación preliminar) del mismo tipo en el modo de carga forzada, el grado de daño (grado de agotamiento de recursos) del objeto durante su operación el tiempo de operación es estimado. Si no se conoce la vida útil completa de los objetos de prueba en el modo de carga forzada, es necesario probar varios objetos nuevos del mismo lote en este modo hasta el estado límite y así estimar la vida promedio de los objetos bajo carga forzada. lo que no llevará mucho tiempo con la elección correcta del factor de fuerza de carga.

El principio de las "peticiones" se utiliza para pruebas aceleradas de productos de ingeniería, cuya falla es causada por la acumulación gradual de daños por desgaste, que se manifiesta en un cambio monótono en el nivel del parámetro de salida controlado (desgaste del elemento limitador, productividad, consumo de energía, etc.).

Las pruebas de vida acelerada basadas en el principio de las solicitudes están destinadas a una evaluación aproximada de la vida útil de una muestra de producto probada hasta que se alcance un límite de desgaste específico o una evaluación del desgaste correspondiente a un tiempo de funcionamiento dado del producto en modo normal. Por desgaste se entiende aquí un cambio en cualquier parámetro que caracteriza el grado de pérdida gradual de un recurso por parte del producto ensayado. La depreciación se cuenta desde el comienzo de la prueba.

El principio de "solicitudes" es aplicable para objetos con desgaste estacionario y no estacionario en el modo normal. El uso de este método es más efectivo para el desgaste no estacionario, cuando la intensidad del desgaste (o tasa de desgaste dimensional) depende de la cantidad de desgaste acumulado. Si hay información sobre la estacionariedad del desgaste de un objeto en funcionamiento, es más conveniente utilizar los métodos de pruebas reducidas (pruebas aceleradas no relacionadas con modos forzados).

Las pruebas sobre el principio de "solicitudes" se llevan a cabo con una sucesiva alternancia gradual de modos normal y forzado en el proceso de prueba de cada muestra. En el proceso de ensayo se establece la dependencia del índice de desgaste en modo normal del nivel de desgaste acumulado por el producto, siempre que esta dependencia, obtenida a partir de los resultados de los ensayos escalonados, sea válida para el proceso de desgaste en modo normal en el intervalo desde el final del rodaje hasta la acumulación del límite de desgaste. La obtención acelerada de todo el rango requerido de niveles de desgaste acumulado se proporciona mediante pruebas en etapas con modo forzado (etapas forzadas).

La fiabilidad de los resultados de las pruebas, entre otros factores (errores de medida, etc.), viene determinada por la elección correcta del tipo de función para cambiar la intensidad de desgaste del nivel de desgaste acumulado por el producto (o la correspondiente función de desgaste acumulación versus tiempo). En el proceso de procesamiento de los resultados de la prueba, es posible un ajuste para seleccionar una función que es diferente de la seleccionada anteriormente y conduce a un error menor en los resultados en comparación con ella.

Cuando se prueba de acuerdo con este método, cualquier modo se usa como modo normal en las etapas apropiadas, en relación con las cuales se estima la vida útil del producto: modo constante, modo con cambio aleatorio cíclico o estacionario en el nivel de efectos de carga externa, etc. Los parámetros del modo normal deben establecerse mediante documentación reglamentaria y técnica que refleje los requisitos de confiabilidad del producto. En ausencia de tales requisitos, los parámetros del modo normal se asignan de acuerdo con los requisitos para el funcionamiento del producto en funcionamiento de acuerdo con las reglas generales para elegir los modos de pruebas de vida normal.

El modo forzado debe elegirse de modo que la tasa de desgaste en cada etapa con un modo normal (etapa normal) en un valor de desgaste dado (o en un rango de desgaste dado) no dependa del modo en el que se acumuló este desgaste: forzado o normal.

Las posibles razones para no cumplir con este requisito incluyen:

a) el modo forzado tiene la propiedad de selectividad en relación con los elementos individuales del producto, lo que conduce a un cambio en la distribución relativa del desgaste:

entre partes individuales y componentes del producto;

entre superficies de fricción de acoplamiento;

Para secciones separadas de la misma superficie de fricción, etc.;

b) el modo forzado conduce a cambios significativos en el estado fisicoquímico de las superficies de fricción en relación con las condiciones de operación en el modo normal o cambios que son completamente atípicos de tales condiciones, por ejemplo, deformación plástica de las capas superficiales, caricaturización de partículas abrasivas en la superficie de fricción, la formación de estructuras secundarias adicionales y otras

La ausencia de repercusión del modo en relación con la tasa de desgaste en la siguiente etapa normal se puede confirmar directamente en el proceso de prueba de varias muestras del producto según este método. Para este propósito, las pruebas de dos muestras están estructuradas de manera que el desgaste acumulado en una de las muestras en el modo normal después de la primera etapa forzada es alcanzado por la otra muestra al probar solo en el modo normal. En este caso, la tasa de desgaste en el modo normal después de la etapa forzada para una muestra se compara con una tasa de desgaste similar para la segunda muestra.

Las pruebas de cada muestra de prueba por el método de consulta comienzan con la etapa de rodaje, realizada en el modo establecido para el rodaje de este producto. Después del final de la etapa, se mide el desgaste de rodaje.

COMITÉ ESTATAL DE NORMAS DE LA URSS

INSTRUCCIONES METODOLÓGICAS

FIABILIDAD EN LA TECNOLOGÍA. PRUEBAS ACELERADAS.
DISPOSICIONES PRINCIPALES

RD 50-424-83

Moscú

EDITORIAL DE NORMAS

DESARROLLADO por el Comité Estatal de Normas de la URSS

VF Kurochkin, A.I. Kubarev, E. I. Burdasov, I. Z. Aronov, Zh.N. Budennaya, K. A. Kristof, N. A. Sachkova, T. N. Delnova, AI Kuskov, R. V. Kugel, vicepresidente Vazhdaev, K. I. Kuzmin, L. Ya. Podolsky, L.P. Lozitsky, A. N. Vetrov, V. F. Lopshov, V.N. Liubushkina, V.K. Medvezhnikova

INTRODUCIDO por el Comité Estatal de Normas de la URSS

APROBADO E INTRODUCIDO POR Decreto del Comité Estatal de Normas de la URSS del 10 de octubre de 1983 No. 4903

DOCUMENTO NORMATIVO ORIENTATIVO

Aprobado por Decreto de Norma del Estado de 10 de octubre de 1983 N° 4903, el plazo de introducción se establece a partir del 1 de enero de 1985.

Estas pautas se aplican a los productos de ingeniería mecánica e instrumentación y establecen los principios básicos para acelerar las pruebas de confiabilidad, que se recomiendan para su uso en el desarrollo de los fundamentos normativos y metodológicos (programas y métodos) y técnicos (equipos de prueba) del sistema estatal de prueba de productos en de acuerdo con GOST 25051.0-81.

Los conceptos básicos en el campo de las pruebas de confiabilidad aceleradas y sus definiciones se dan en el apéndice de referencia.

. PROVISIONES GENERALES

dónde CN y - vida útil norte-ésimo objeto en la muestra de volumen norte, ordenados en orden ascendente, bajo pruebas normales y aceleradas, respectivamente;

M - operador de expectativa.

El factor de conversión para los indicadores de confiabilidad expresados ​​en términos de duración del calendario se determina por el método de probabilidades iguales (Fig. 1), que es el siguiente. En la etapa de estudios preliminares, se toman dos muestras aleatorias del mismo lote de productos. Uno de ellos se prueba en condiciones normales, el otro, en el modo de pruebas aceleradas. En el proceso de prueba, se registran los momentos de falla del producto. De acuerdo con los datos experimentales obtenidos, la función se encuentra k 1,p (ver fig.) como el lugar geométrico de los puntos correspondientes a cuantiles iguales r Para asegurarse de que la función k 1,p será una producción invariante, es necesario repetir el experimento en varios lotes. Si hay una función k 1,p los resultados de las pruebas aceleradas de cualquier otra muestra se lleven a condiciones normales.

Si el indicador de confiabilidad se calcula por tiempo de operación, entonces el factor de conversión es igual a uno.

Recálculo de indicadores de confiabilidad por el método de probabilidades iguales

DE y DE*- vida útil bajo pruebas normales y aceleradas, respectivamente; R- la probabilidad de no alcanzar el estado límite; k 1,p - función de recálculo

donde α i, α j- parte del tiempo de funcionamiento en i-m normal y j-m modos forzados, respectivamente;

Kji = 1 / Kij- factor de conversión de j-th modo forzado a i-mu normales;

Ki- factor de conversión de modo forzado complejo a i-mu normales;

kj- factor de conversión de j th forzado a complejo normal.

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Trushin Evgeny Ivánovich. Investigación y desarrollo de métodos y herramientas para pruebas aceleradas de transmisiones de máquinas de minería de carbón: IL RGB OD 61:85-5 / 333

Introducción

Capítulo I Estado de la pregunta. objetivos y metodologia de la investigacion

1.1. Durabilidad de transmisiones de piezas cortantes de cizallas y métodos de su determinación 9

1.2. Experiencia en pruebas aceleradas de vida en banco de transmisiones de engranajes en otras ramas de la ingeniería mecánica 4S

1.3. Análisis de diseños de stands para pruebas de vida de transmisiones

1.4. Ensayos de transmisiones de piezas de corte de cizallas 50

1.5. Objetivos de la investigación 57

1.6. Metodología general de la investigación 58

Capitulo 2 Cumplimiento de la metodología de pruebas de vida acelerada en banco de piezas de corte transversal de cizallas

2.1. Alcance y tareas de las pruebas aceleradas Q4

2.2, Cálculo de los modos de carga durante las pruebas de vida en banco ^

2.3, Justificación y desarrollo de criterios para el estado límite del objeto de prueba 54

2.4. Tipos de daños y métodos de defectos de las transmisiones de engranajes de las transmisiones de cizalla $5

2.5. Determinación del recurso operativo en base a los resultados de las pruebas de banco

2.6. Precisión de la estimación de la vida útil basada en los resultados de pruebas aceleradas en banco 65

Capítulo 3

3.1. Características de diseño de las cizallas que determinan las soluciones de distribución del stand 72

3.2. Diagramas esquemáticos de soportes para pruebas de vida de transmisiones de piezas de corte de cizallas 76

3.3. Requisitos técnicos básicos para un soporte de carga universal /

3.4. Desarrollo y creación de un soporte de carga universal

Capítulo 4

4.1. Metodología de los estudios experimentales. 90

4.2. 97

4.3. Determinación del coeficiente de transición experimental de un recurso durante las pruebas de banco a un recurso operativo $40

Conclusiones No.

Capítulo 5 Análisis de los resultados de los estudios experimentales.

5.1. Desarrollo de astillado por fatiga de dientes de engranajes en el proceso de agotamiento del recurso MO por ellos.

5.2. Comparación de los resultados del cálculo de las ruedas dentadas de la cosechadora IKI0I para la resistencia al contacto con su durabilidad real. /2o

5.3. Mejora adicional del diseño del banco de pruebas /30

5.4. Perspectivas para el desarrollo de trabajos sobre pruebas aceleradas de vida útil en banco /32

5.5. Efecto económico de la introducción de métodos y herramientas para pruebas de vida acelerada de transmisiones de piezas de corte de cizallas. 435

Conclusiones /37

Conclusiones generales del trabajo /39

Literatura

Introducción al trabajo

En las direcciones principales del desarrollo económico y social de la URSS para 1981-1985 y para el período hasta 1990, está previsto "acelerar el desarrollo y el dominio de la producción en masa de complejos de equipos de alto rendimiento para extraer carbón en minería difícil y condiciones geológicas y realización de trabajos preparatorios... Ampliar las capacidades de producción de la ingeniería del carbón a fin de satisfacer plenamente las necesidades de la economía nacional en equipos de minería fiables de alto rendimiento...”.

El progreso de la ingeniería moderna del carbón, que implica una mayor mejora de los parámetros técnicos de las máquinas, es imposible sin garantizar su alta durabilidad, uno de cuyos principales indicadores es el recurso técnico.

La experiencia operativa indica que la durabilidad de las máquinas de minería aún no alcanza el nivel requerido. Por lo tanto, la vida media de revisión de las principales cizallas de serie IKIOI, 2K52, ІGSh68 es de 12 meses (1500 horas de tiempo de máquina, que es mucho menor que su durabilidad estimada de 5000 horas).

La durabilidad de una cizalla está determinada en gran medida por el recurso de la transmisión de accionamiento de su cuerpo ejecutivo (parte de corte); la máquina se emite para revisión prácticamente solo después de que la transmisión alcanza el estado límite. Esto se debe al hecho de que las partes del cuerpo de las cajas de engranajes son el elemento de soporte principal de toda la estructura de la cosechadora, y la laboriosidad de reparar la transmisión en el tajo largo es muy alta. fallas en transmisiones es $26.2, $33.5 y $12.7, respectivamente, de la intensidad laboral total (datos del Instituto de Minería A.A. Skochinsky)

En el proceso de creación de máquinas nuevas y de producción en serie, así como durante las reparaciones importantes, los indicadores de durabilidad de las máquinas deben verificarse experimentalmente. La obtención de datos sobre la durabilidad de los productos de ingeniería del carbón se basa hasta ahora en los resultados de las observaciones de su funcionamiento. Debido a las difíciles condiciones de operación, lleva años obtener características cuantitativas de durabilidad con la precisión requerida. Como resultado, las máquinas se lanzan a la producción en serie, cuya durabilidad se determina prácticamente solo por cálculo, porque. el tiempo de operación durante las pruebas de aceptación del prototipo es solo 5-10 $ del recurso dado. Las medidas para mejorar la calidad de los productos en serie, realizadas sin una verificación experimental suficientemente representativa, no siempre son eficaces. Por lo tanto, una de las razones de la durabilidad insuficiente de las transmisiones de cizalla es la falta de control de calidad operativo de su fabricación y reparación.

En las últimas dos décadas, las pruebas de vida acelerada en banco han sido ampliamente utilizadas para evaluar la vida útil de las piezas, las unidades de ensamblaje y las máquinas ensambladas; los métodos probabilísticos para calcular la fatiga de las piezas de las máquinas han permitido justificar la elección de los márgenes de seguridad y las tensiones admisibles basadas en sobre aspectos probabilísticos de destrucción y confiabilidad en condiciones de operación.

Con respecto a las máquinas de minería, los métodos de cálculo para la evaluación directa o indirecta de la durabilidad se presentan de forma más completa en los trabajos de A. V. Dokukin, V. N. Getopanov, Yu. D. Krasnikov, E. Z. Pozina, PV Semenchi, VI Soloda, GI Soloda, A.G. Frolova, V.N. Khorina, V.A. Deinichenko, G.S. Rakhutina, V.V. Solodukhina, Z.Ya.

Así, en los trabajos, en base a extensos estudios de los modos de operación de las máquinas mineras, se comprobó que las cargas que actúan en las transmisiones son de naturaleza estocástica, debido a las propiedades de los procesos de destrucción, carga y movimiento de las macizo rocoso El estudio y determinación de cargas en los elementos de máquinas mineras se basa en métodos probabilísticos, en particular, en la teoría de funciones aleatorias. Cabe señalar que los cálculos de los elementos más importantes de las máquinas de minería (engranajes y cadenas de transmisión de ejes, ejes, etc.) se han llevado al nivel de los estándares de la industria.

El método de modelado estadístico (probabilístico) consiste en desarrollar y estudiar el funcionamiento de un modelo matemático de un sistema dinámico.

La durabilidad de las máquinas se puede evaluar en el laboratorio mediante pruebas de vida útil en banco, cuyo papel en la ingeniería mecánica moderna está determinado por los crecientes requisitos y la confiabilidad de los equipos, los problemas de estandarización y la creciente necesidad de acelerar el ritmo de las pruebas y la implementación. de nuevos diseños.

La solución de estos problemas se vuelve especialmente aguda en relación con los equipos de tratamiento. El alto costo del tiempo de inactividad de tajo largo impone altas exigencias a la confiabilidad de las transmisiones de las cizallas. Las pruebas de banco permiten, en condiciones comparables ya un menor costo, determinar el nivel de calidad del producto establecido por las normas correspondientes.

La capacidad de determinar el recurso durante las pruebas de banco en muy poco tiempo puede reducir significativamente los costos asociados con las fallas del producto durante las pruebas operativas.

La aceleración de las pruebas se lleva a cabo eliminando las pausas tecnológicas que son inevitables en la operación, es decir. por la continuidad del proceso de prueba, así como por la intensificación en diversas formas de los procesos de pérdida del recurso de los productos.

A pesar de que la verificación final de todas las propiedades del producto es la operación, en base a la cual se realiza el juicio final sobre su durabilidad, las pruebas de vida acelerada en banco son actualmente uno de los medios más prometedores de monitoreo operativo del nivel de durabilidad. ; se utilizan tanto para acelerar el desarrollo de diseños experimentales, dotándolos de una determinada durabilidad en la etapa de desarrollo, como para controlar la calidad de los productos en serie en el proceso de fabricación, reparación y después de actualizar el diseño o introducir procesos tecnológicos más avanzados para su producción.

El análisis de varios métodos para evaluar la durabilidad de las máquinas nos permite sacar las siguientes conclusiones:

I. El método analítico y el método de modelado estadístico consisten en un análisis conjunto de las cargas actuantes y las características de resistencia de las partes, y dan una evaluación indirecta de la durabilidad de las máquinas a través de los factores de seguridad de sus partes y deben ser verificados por estudios. del funcionamiento de las máquinas en condiciones de funcionamiento o cerca de ellas.

2. La información estadísticamente confiable sobre la durabilidad de las máquinas solo se puede obtener de los resultados de la operación industrial de los productos, sin embargo, la larga duración del proceso reduce el valor de esta información.

3. Las pruebas de vida acelerada en banco permiten obtener información sobre la durabilidad de las máquinas en un tiempo mucho más corto que los resultados de las pruebas operativas u observaciones del funcionamiento de los productos.

1.2. Experiencia en pruebas de vida acelerada en banco de transmisiones por engranajes en otras ramas de la ingeniería mecánica

Las pruebas aceleradas se denominan pruebas de producto, cuyos métodos y condiciones proporcionan la cantidad de información necesaria en un período más corto que en las condiciones y modos de funcionamiento previstos.

El desarrollo de disposiciones generales, principios y recomendaciones sobre métodos de prueba acelerada en ingeniería mecánica se reflejó en los trabajos de R.V. Kugel, S.S. Dmitrichenko, G.I. Skundin, I.N. Velichnin, O.F. Trofimov, V. V. Gold, A. D. Levitanus, H. I. Khazanov. E. Gassner y otros autores

En el proceso de puesta a punto, las piezas individuales, las unidades de montaje y las máquinas completas se someten a pruebas de vida.

Los modos y métodos de prueba se seleccionan de tal manera que se garanticen la duración y el costo mínimos de la prueba. Las formas más comunes de acelerar las pruebas son: compactación de ciclos de trabajo; aumento de los ciclos de trabajo; extrapolación en el tiempo; truncamiento del espectro de cargas; refuerzo de carga

La consolidación de los ciclos de trabajo se realiza eliminando las inevitables pausas tecnológicas en funcionamiento durante las pruebas continuas y permite alcanzar valores elevados del coeficiente de aceleración en términos de tiempo calendario Ku.

El principio de aumentar los ciclos de trabajo se basa en un aumento en la tasa de aplicación de las cargas existentes y asume la independencia (dentro de ciertos límites) de la durabilidad del producto de la frecuencia de aplicación de la carga. En este caso, el coeficiente de aceleración es proporcional a la relación de las frecuencias de aplicación de cargas durante las pruebas aceleradas y normales fy y fn "

La extrapolación temporal permite acelerar la evaluación de la durabilidad a partir de los resultados iniciales de las pruebas de productos cuyos patrones de procesos de agotamiento de recursos están bien estudiados.

El truncamiento del espectro de cargas consiste en reproducir durante la prueba una parte de las cargas operativas que tienen el efecto más dañino.

En aquellos casos en los que los márgenes de seguridad de las partes de los objetos de prueba son lo suficientemente grandes, para acelerar las pruebas se realizan a cargas incrementadas (forzadas) en comparación con las cargas operativas máximas.

La elección de uno u otro método se basa en la necesidad de asegurar la identidad de los tipos y naturaleza de los daños en el stand y en funcionamiento. Esto se logra teniendo en cuenta la complejidad y diversidad de los procesos de destrucción de piezas, cada uno de los cuales tiene su propia área crítica. Durante la transición de esta área, ocurren sus cambios cualitativos. Los modos de prueba se eligen de modo que no se alcance esta región crítica y, por lo tanto, el lado cualitativo del proceso de destrucción permanece sin cambios.

Los diversos productos de ingeniería suelen consistir en varios grupos de los elementos más utilizados que realizan las mismas funciones, como ejes, cojinetes, engranajes, sellos, etc. A pesar de la variedad de soluciones de diseño, los materiales utilizados y las condiciones de funcionamiento de las máquinas para diversos fines, hay mucho en común en el enfoque metodológico de las pruebas de vida de estos elementos.

Los engranajes son los elementos estructurales más críticos de una serie de máquinas, que determinan su rendimiento técnico y, en primer lugar, su recurso. Varias organizaciones de investigación y plantas de construcción de maquinaria se dedican a organizar y realizar pruebas aceleradas de vida útil en banco de engranajes: SHIITmash, SHIIEtroydormash, NATI, ZIL, KhTZ, etc., y en los últimos años para máquinas de minería: Giprouglemash e IGD que llevan el nombre de A.A. Skochinsky /G

En la industria automotriz se ha acumulado una amplia experiencia en pruebas aceleradas de vida útil en banco de transmisiones. La mayoría de las veces, cuando se prueba la durabilidad de las unidades, se usa un modo constante ya sea en velocidad o en carga. La carga se elige lo más cercana posible al máximo posible, igual, por ejemplo, al par máximo del motor. La caja de cambios se prueba de esta manera en todas las etapas del engranaje, registrando el número de ciclos antes de fallar. Cuando se prueba según este método, debido a la diferencia entre el modo de prueba y el modo operativo, no existe una correspondencia estricta entre la durabilidad de la unidad en condiciones de banco y en funcionamiento.

El recálculo de la durabilidad en este caso se lleva a cabo comparando los resultados de la prueba con los datos operativos de los mismos modelos. Además, con este método no se revela la durabilidad real de los engranajes, ya que su durabilidad en funcionamiento depende de la alternancia de los modos de carga.

El desajuste de la carga también puede afectar la naturaleza del daño debido a cambios en las deformaciones estructurales. En otras palabras, el procedimiento de prueba de durabilidad debe tener en cuenta todo el rango de cargas operativas. Esto se logra mediante la programación de modos de prueba. Los procesos reales de carga de elementos de transmisiones de automóviles son muy complejos y en la mayoría de los casos son procesos aleatorios no estacionarios, cuya reproducción en condiciones de banco es muy difícil. Además, dichas pruebas, que solo reproducen cargas reales, no reducen significativamente la duración de las pruebas. Por lo tanto, en la práctica de la prueba, siguen el camino de crear un proceso esquematizado condicional que es equivalente en términos de efectos dañinos al real. La naturaleza aleatoria de la alternancia en la operación de cargas de varios tamaños con suficiente precisión puede ser reemplazada por una reproducción de ciclos de estrés que son parte de un proceso aleatorio, equivalente en términos de efectos dañinos.

La programación se basa en la hipótesis de la suma de daños ["99], escrita en forma general: , que caracteriza la resistencia de una pieza a las cargas actuantes según su material, dimensiones y condiciones de carga. Durante las pruebas del programa, una estimación refinada de la intensidad de acumulación de daño por fatiga para un rango específico de cargas inherentes a este diseño, y la influencia tanto de altos niveles de carga como de tensiones por debajo del límite de resistencia.

La compilación de programas de prueba se basa en los resultados del procesamiento estadístico de registros de cargas en operación.

Con la reproducción secuencial de los bloques de carga, la transmisión se destruye. La durabilidad operativa está determinada por la fórmula: donde ^ es el número de bloques de carga; \ es el tiempo equivalente de un bloque de programa.

NAGI, KhTZ y otras organizaciones de la industria llevan a cabo pruebas de vida acelerada de cajas de cambios, mandos finales y ejes motrices de tractores.

Los métodos aplicados y los modos de prueba dependen de las condiciones de funcionamiento y los tipos de daños en los engranajes en funcionamiento. La aceleración de las pruebas se logra forzando los modos de carga.

Las ruedas bajo prueba se cargan en los mismos alojamientos que en funcionamiento. Con ello se consigue la reproducción de las principales condiciones operativas de trabajo (condiciones de lubricación y temperatura, influencia de la rigidez de alojamientos y ejes, etc.). Para probar unidades nuevas para las que no se ha acumulado experiencia operativa, el momento de carga generalmente se establece en 1,3 del calculado.

En KhTZ, se llevaron a cabo estudios para determinar el modo de carga máxima permisible durante la prueba acelerada de engranajes. La temperatura del aceite en la zona de contacto de los dientes se tomó como criterio limitante. Con base en la investigación, se propuso una dependencia que permita determinar el valor del momento de carga máximo permisible para el gripado, en función de la geometría del enganche y las velocidades de deslizamiento.

En KhTZ, las ruedas dentadas también se prueban para la resistencia al contacto de acuerdo con la metodología desarrollada por NATI. Tres juegos de ruedas se someten a pruebas, que se verifican para verificar que cumplan con los requisitos de los dibujos antes de ejecutarse. El rodaje de las ruedas probadas se realiza en las siguientes condiciones de carga: sin carga - 7 horas; con carga - $25 - 7 horas; g * con una carga de $ 50 - 7 horas.

Para $100 de carga se toma el momento máximo g/c especificado por el método de ensayo. Los ensayos se realizan durante 500 horas a carga constante, mientras que para aumentar la carga específica de contacto, las ruedas se desplazan a lo largo del eje la mitad del ancho del diente. La temperatura del aceite durante la prueba se mantiene dentro de 70-80C por medio de un dispositivo de enfriamiento.

Al determinar la resistencia a la flexión de los dientes, las ruedas probadas se instalan en sus alojamientos y el momento de carga es 1.3 del momento más alto en operación.

La duración de las pruebas está determinada por la fórmula: / -SHI L 60pe? dónde /?

En caso de falla de algún eje o engranaje, se reemplazan por otros nuevos y continúan las pruebas. Por lo general, 2-3 cajas de cambios del mismo tamaño se prueban en paralelo durante horas 1500. Si no se producen averías durante este tiempo, su durabilidad está garantizada dentro de las horas 6000.

Así, las pruebas de vida de las transmisiones en la industria automotriz son, por regla general, comparativas.

Instituto VNIISTRODTSORMASH realiza pruebas de vida acelerada de transmisiones de excavadoras, traíllas y otras máquinas. Durante las pruebas de vida de estructuras elaboradas, en presencia de material acumulado de los resultados de pruebas de estructuras similares o una conexión establecida sobre la base de numerosas observaciones entre los resultados de la prueba y los datos operativos, se utiliza el modo de prueba con una carga constante.

Para determinar los indicadores de durabilidad de los diseños nuevos o modernizados, para evaluar la efectividad de las medidas para aumentar la durabilidad de los productos fabricados, al elegir la opción de diseño óptima para la transmisión, las pruebas se realizan en un modo programado. \

La prueba está precedida por: la realización de mediciones instrumentales de cargas en condiciones típicas de funcionamiento; selección sobre la base de datos operativos de condiciones de carga típicas; desarrollo del modo de prueba acelerado.

En la industria automotriz extranjera, las pruebas de banco aceleradas ocupan un lugar importante en la cadena tecnológica de creación de automóviles nuevos.

Entonces, la compañía I//2: (GDR) realiza pruebas exhaustivas de unidades de transmisión automotriz. El programa de prueba se compila sobre la base del procesamiento estadístico de los resultados de las pruebas de carretera. Para acelerar las pruebas, se utiliza un método para aumentar las cargas del espectro operativo mientras se mantiene la distribución de frecuencia de las cargas individuales. La empresa "Detroit Diesel Allison" (EE. UU.) antes de poner en producción cualquier transmisión nueva realiza sus pruebas de banco en gran volumen. El ciclo de prueba se estandariza con la ayuda de una computadora, en la que se ingresan los parámetros de resistencia de las piezas y los factores de su carga operativa.

Los criterios de durabilidad para engranajes individuales, según los materiales, tipos y modos de tratamiento térmico, condiciones de lubricación, métodos de corrección, etc., son constantemente objeto de investigación en soportes especiales en la URSS y en el extranjero.

En ingeniería de minas, Ya.Y.Alshits, A.I.Petrusevich, P.V.Semencha, G.I.Solod, L.A.Moldavsky, V.P.Onishchenko, Yu.A. Zislin, V.V. Solodukhin, M.B. Blitshtein, V. A. Deinichenko

El Instituto de Minería A.A.Skochinsky ha acumulado una amplia experiencia en pruebas de fatiga para determinar la resistencia y la resistencia a la flexión de los dientes de engranajes en los pulsadores hidráulicos. Los resultados de estos estudios se presentan en los trabajos de PV Semenchi y Yu.A. Zislin. En base a la investigación realizada, se ha desarrollado un conjunto de propuestas para aumentar la resistencia, durabilidad y mejorar los métodos de cálculo de engranajes.

Cabe señalar que las pruebas de vida de las partes individuales de las transmisiones, a pesar de su importancia, no pueden brindar una evaluación completa de la durabilidad de la caja de cambios en su conjunto, teniendo en cuenta la influencia mutua de las partes entre sí debido a varias razones: deformaciones de ejes y partes del cuerpo, imprecisiones de fabricación, etc.

De la revisión presentada, se deduce que varias organizaciones y empresas llevan a cabo pruebas de vida útil de las transmisiones de varias máquinas para predecir su durabilidad. Las pruebas de vida se están desarrollando en la dirección de reducir el tiempo de prueba, en lo que se han logrado avances significativos. Por lo que el coeficiente de aceleración en el tiempo calendario. Cuando se prueban transmisiones con esquemas cinemáticos ramificados (que tienen varios ejes de salida), a veces se usa una combinación de los métodos anteriores, en la que algunos ejes se cargan de forma cerrada, otros de forma abierta.

En bancos con flujo cerrado, los objetos ensayados se cargan debido a las fuerzas de resistencia interna de un circuito de potencia cerrado con circulación de potencia. La ventaja de estos soportes es su alta eficiencia, porque. la potencia del motor de accionamiento está determinada solo por pérdidas (mecánicas, eléctricas, etc., según el método de cierre) en el circuito. Sin embargo, la presencia de dispositivos de cierre adicionales complica el diseño del stand y, en cierta medida, reduce su fiabilidad.

En soportes con flujo abierto, la carga se lleva a cabo con la ayuda de varios dispositivos de frenado que convierten la energía que se les transfiere en calor. Los stands abiertos no son económicos, pero son más versátiles y, por lo tanto, se han generalizado.

Varias empresas de construcción de maquinaria, así como organizaciones de diseño e investigación se dedican al diseño y fabricación de bancos de prueba.

Como se muestra en la Sección 1.2, las pruebas de vida acelerada en banco de transmisiones de engranajes se han generalizado en la industria automotriz, reemplazando cada vez más las pruebas en carretera y de campo para resolver una serie de problemas técnicos.

La figura 1.1 muestra esquemáticamente el stand desarrollado en ZIL para probar cajas de cambios de forma cerrada22 J

El circuito cerrado se forma con la ayuda de los engranajes de cierre 2 y la caja de cambios 4, similar al que se está probando 3. El sistema es accionado por un motor eléctrico b, la carga se lleva a cabo utilizando un cargador planetario I. El valor de carga en un cerrado el bucle se controla mediante un sensor de par 5,

El diagrama cinemático del stand de la planta de automóviles de Minsk para probar los ejes motrices de un automóvil se muestra en la Fig. 1.2; cizalladoras durante su producción están sujetas a pruebas de aceptación, tipo y periódicas en los stands del fabricante. Las cosechadoras después de la revisión en las plantas de reparación de minerales deben someterse a pruebas similares. A continuación se detallan los ensayos, en mayor o menor medida, relacionados con la verificación de la durabilidad de las transmisiones de las partes cortantes de las cizallas.

Las pruebas de banco de transmisiones combinadas se llevan a cabo en institutos de diseño e investigación, así como en empresas de construcción de maquinaria de la industria. Las transmisiones de prueba se cargan en los soportes con la ayuda de un entorno que simula la naturaleza operativa de la carga o con la ayuda de dispositivos especiales. Un bloque de carbón-cemento se usa como medio cuando se prueban gombines. Las pruebas en un bloque de carbón-cemento son (funcionales) y, debido al corto tiempo de corte del bloque, debido al tamaño limitado del bloque debido al alto costo de fabricación, no permiten juzgar el recurso de transmisiones.

La aceptación y las pruebas periódicas de las transmisiones de las piezas de corte de las cizallas se llevan a cabo de acuerdo con OST 24.070.26-73. La carga de los objetos ensayados en estos soportes se realiza mediante frenos de electropolvo TEP 4500, que tienen un par de frenado independiente de la velocidad y por lo tanto no requieren la presencia de reductores elevadores. Los ejes de salida de los objetos probados están conectados al freno mediante ejes cardán, lo que simplifica la alineación.

LGI, que lleva el nombre de G.V. Plekhanov, desarrolló e implementó en la planta de Krasny Oktyabr un soporte para la prueba después de la reparación de las cosechadoras Sh-IKG, 2K-52, Sh0I En el soporte utilizando máquinas de carga de CC conectadas a los ejes de salida de los objetos probados mediante multiplicadores, es posible crear cargas variables y comprobar la calidad de reparación de los accionamientos de los actuadores por pérdidas mecánicas en la transmisión.

El banco LGI es un banco de rodaje por su finalidad, como lo demuestra el trabajo realizado en él para estudiar la carga de ruedas dentadas de cizalla, cuando se cargan únicamente con un momento estático.

En 1969, en Giprouglemash, bajo la dirección del autor, se desarrolló el stand CTI7, en el que se llevaron a cabo pruebas de vida acelerada de la transmisión de la parte de corte de la cosechadora Sh-Start.Este documento presentó modos de prueba, la elección de sus parámetros, y se dieron recomendaciones sobre la elección del número de pruebas de objetos, organización y procedimiento para su realización. La compilación del bloque de carga se llevó a cabo mediante un método conocido de acuerdo con la curva acumulada (integral), construida de acuerdo con x Supervisores científicos y ejecutores del trabajo: Yu.D. Kraenikov. Semencha P.V., E7E. Goldbukht, Zislin Yu.A., Nuleshova E.V., G.E. Shevchenko, B. P. Gryaznov, A. N. Vigilev. con la ley normal de distribución de las cargas actuantes. Se propuso determinar los parámetros del modo de carga de acuerdo con la expectativa matemática, función de dispersión y correlación o densidad espectral de las cargas. Sin embargo, como se mostró en la sección anterior y se confirmó experimentalmente en este trabajo, cuando se prueban transmisiones de engranajes, no es necesario reproducir el espectro de carga de frecuencia. Las principales disposiciones de la metodología no están respaldadas por la experiencia, lo que le da un carácter un tanto especulativo. Entre sus deficiencias, también se debe incluir la falta de recomendaciones de ingeniería específicas para calcular los parámetros del modo de carga, para elegir el número de objetos de prueba, para determinar la duración de las pruebas y también para evaluar la vida del producto probado basado sobre los resultados de la prueba.

A modo de comparación, cabe señalar que el Instituto de la Oficina General Británica del Carbón (L/CE) tiene más de 15 años de experiencia en pruebas de vida acelerada en banco de varias cajas de engranajes de máquinas mineras, incluidas las transmisiones de las piezas de corte de las cizalladoras fl25J. Las cosechadoras experimentadas, incluidas las producidas por empresas privadas, se someten a una investigación exhaustiva en puestos, sitios de prueba y sitios experimentales en la mina. Para evaluar la durabilidad, de acuerdo con la metodología aceptada, se realizan ensayos cuando el eje de salida de la transmisión ensayada se carga con un par correspondiente a la potencia nominal del motor de accionamiento y una fuerza radial igual a la mitad de la fuerza de avance. Se ha establecido que una caja de cambios que ha funcionado sin averías durante horas 1000 tiene garantizada una vida útil de horas 4000. Tal evaluación de los resultados de las pruebas de vida solo es posible bajo la condición de estabilidad y alta calidad de fabricación de la transmisión, así como como una amplia experiencia en pruebas.

Las cizalladoras extranjeras adquiridas por A/CB para operar en las cuencas carboníferas del Reino Unido también se someten a pruebas de banco en MRDE de acuerdo con la metodología anterior.

Lo anterior permite concluir que los ensayos de transmisiones de las piezas de corte de las cizallas aceptadas en la producción deben mejorarse tanto en lo metodológico como en lo que respecta a la creación de herramientas para la realización de los ensayos de vida.

1.5. Investigar objetivos

El análisis anterior de métodos y medios para probar varias transmisiones nos permite sacar las siguientes conclusiones: la obtención de datos sobre la durabilidad de las transmisiones de las cizallas, basadas hasta ahora en los resultados de las observaciones operativas, es un proceso muy largo, y la falta de un la pronta evaluación de la durabilidad conduce a la producción de máquinas con un recurso no probado y dificulta la realización de trabajos para mejorar las estructuras y el proceso tecnológico de su producción y reparación; En la URSS y en el extranjero, las pruebas de vida acelerada en banco se han generalizado en muchas ramas de la ingeniería mecánica, lo que permite determinar la vida útil de máquinas tanto experimentales como de producción en masa en términos aceptables para la práctica, lo que determina en gran medida su alto nivel de calidad.

Con el fin de implementar en el banco de la industria pruebas de vida acelerada de las transmisiones de las cizalladoras y de acuerdo con el propósito de este trabajo, se formulan las tareas de investigación: desarrollar un método para el cálculo del modo de carga; crear medios técnicos para realizar pruebas de vida acelerada; establecer un criterio para el estado límite de los objetos de prueba y un método para evaluar el grado de daño a los dientes; establecer el factor de transición para evaluar la vida útil en función de los resultados de las pruebas de banco; sobre la base de los resultados de las pruebas, desarrollar recomendaciones para mejorar la durabilidad de los elementos principales de las transmisiones.

1.6. Metodología de investigación

Para resolver las tareas planteadas se ha desarrollado una metodología que contempla: la generalización de la experiencia nacional y extranjera sobre el tema en estudio en diversas ramas de la ingeniería; estudios analíticos (método de cálculo de los modos de carga, descripción de los resultados de las pruebas, etc.); desarrollo del diseño de un soporte de carga universal; investigación experimental (pruebas de vida); desarrollo de propuestas y recomendaciones para aumentar la durabilidad y mejorar la transmisión de las piezas de corte de las cizallas, así como para seguir mejorando el diseño del stand.

El trabajo se llevó a cabo en Giprouglemash y el I.D. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Skochinsko-go de acuerdo con el tema principal 01172 del plan de investigación sectorial del Ministerio de la Industria del Carbón de la URSS, así como en el marco del acuerdo entre el Ministerio de la Industria del Carbón de la URSS y la Oficina General del Carbón británica sobre el tema "Mejora la confiabilidad de los equipos mineros",

Como objeto de prueba, se eligió la parte de corte de la cosechadora en serie IKI0I, que es uno de los modelos en serie más utilizados, en el que se ha acumulado una gran experiencia operativa y diversos estudios de laboratorio.

El esquema de la metodología de investigación se muestra en la Figura 1.4. Sobre la base de estudios analíticos de las condiciones operativas de las cizallas y las características de diseño de sus partes de corte, se está desarrollando una metodología para pruebas de vida acelerada en banco y medios para su implementación.

El procesamiento y análisis de los resultados de las pruebas de banco de piezas de corte, la comparación cuantitativa y cualitativa de los tipos de daños a las piezas de transmisión en el banco y en funcionamiento permitirán: verificar la corrección de las principales disposiciones de la metodología; establecer la idoneidad de los equipos de banco y delinear formas de su modernización; determinar el factor de transición para predecir la vida útil y hacer recomendaciones para mejorar la durabilidad de las transmisiones probadas.

Análisis de las condiciones de operación del diseño de la línea de comando

Desarrollo de diseño de stand

Fallo de prueba acelerado

Determinación del factor de transición dm para el cálculo de la vida útil

Modo de prueba acelerado de formyrobonium

Comparación de daños en el stand y en funcionamiento de alta calidad y con un mínimo de tbennre

Procesamiento y análisis de los resultados de las pruebas.

Desarrollo de propuestas para mejorar la durabilidad de las transmisiones

Modernización diseño Stand I

Figura 1.4. Esquema de la metodología de investigación

Experiencia en pruebas aceleradas de vida en banco de transmisiones de engranajes en otras ramas de la ingeniería mecánica

La condición principal que debe cumplirse al organizar y realizar pruebas de vida aceleradas es la reproducción en el stand de los tipos y la naturaleza de los daños similares a los operativos. Esto se logra de la manera más sencilla reproduciendo el rango de cargas operativas en el soporte. Como se muestra en la Sección 1.2, debido a dificultades técnicas, en la práctica se utilizan métodos de carga simplificados. Existe cierta conexión entre las modalidades de los ensayos en banco y los operativos, debido a la necesidad de comparar los aspectos cuantitativos y cualitativos de los procesos de destrucción,

La formación de cargas en la transmisión de la parte de corte de la cizalla ocurre en el cuerpo ejecutivo de la máquina y está determinada por la resistencia al corte del carbón, las características de diseño de la máquina y la cinemática de su movimiento a lo largo del tajo largo.

El Instituto de Minería A.A.Skochinsky ha desarrollado una teoría experimental y estadística de corte de carbón y rocas sobre la base de la investigación realizada. Las principales disposiciones de esta teoría se exponen en los trabajos de A.I. Beron, L.I. Baron, L.B. Glatman, EZ Pozina.

La naturaleza aleatoria del cambio en las propiedades mecánicas del carbón, la presencia de inclusiones sólidas y grietas, la estructura dinámica del accionamiento de la cosechadora, el movimiento desigual de la cosechadora a lo largo de la cara determinan la carga desigual en el cuerpo ejecutivo.

La dispersión de la carga alrededor de la media (espectro de carga) se produce con frecuencia y amplitudes variables, que pueden alcanzar múltiples valores de la carga media.

Es muy difícil simular la carga operativa de las cosechadoras en las condiciones del stand. En aras de la simplicidad, el sistema espacial de fuerzas en el actuador se puede reemplazar por fuerzas axiales y radiales y par aplicado al eje de salida. El sistema de carga equivalente del eje de salida de la transmisión bajo prueba proporciona el estado de tensión y, por lo tanto, la deformación de las piezas, similar a la que tiene lugar en funcionamiento.

La tarea principal de programar pruebas de vida es reproducir el modo de carga, que es equivalente en términos de efectos dañinos al espectro de cargas operativas, determinado por la magnitud (amplitud) de las cargas actuantes, su alternancia y duración de acción.

Los estudios realizados han establecido que la sustitución del espectro de cargas operativas por alguna ordenada (bloque de carga) debe realizarse de forma que cada nivel de cargas durante las pruebas se reproduzca al menos 10-20 veces. El número de pasos en el bloque debe ser de al menos 6-8.

Los parámetros del bloque de carga, la magnitud de las cargas y la duración de su acción, determinan los parámetros del motor de accionamiento y las características estadísticas de las cargas en el eje del órgano ejecutivo.

Los principales datos iniciales para el cálculo de los parámetros del bloque son los momentos estables en los ejes del motor de accionamiento y el conjunto Must y Mi del cuerpo ejecutivo, correspondientes al modo de operación y relacionados por la relación:

Cálculo de los modos de carga durante las pruebas de vida en banco

Actualmente, el recurso de las cizallas está determinado por el recurso de sus piezas de corte, que a su vez está limitado principalmente por la durabilidad de los engranajes. Más de $ 7 de todos los fondos gastados en la compra de piezas de repuesto durante la revisión de cizallas se gastan en piezas de transmisión, principalmente en ruedas dentadas y ejes de piñón.

La durabilidad de los engranajes, por regla general, está determinada principalmente por el daño a sus dientes. La clasificación de los tipos de daño a los dientes de los engranajes en general y la ingeniería del carbón se dan en varios trabajos, así como con los resultados de observaciones especialmente organizadas de la operación de diez cosechadoras.