Au fost dezvoltate metode de testare accelerată pentru a depăși problema probabilităților scăzute. În cadrul testării accelerate, se pot distinge două abordări.

Prima abordare presupune testarea în condiții în care sunt utilizați factori care accelerează procesul de defecțiuni, defecțiuni, erori, de exemplu, temperatură crescută, umiditate, vibrație crescută etc. În acest caz, dependențele schimbării indicatorilor de siguranță de modificarea factorului de accelerare în modurile normale și forțate trebuie obținute în prealabil, ceea ce este o sarcină nu mai puțin complexă decât testele convenționale. Aceste dependențe au adesea caracterul de corelații, ceea ce înseamnă că pot fi folosite pentru a stabili nu o valoare strict definită a indicatorului de fiabilitate, ci intervalul valorilor posibile ale acestuia. Testele în condiții forțate pot duce la distrugerea produsului, în care apar procese fizico-chimice care nu sunt caracteristice condițiilor normale de funcționare. În plus, utilizarea factorilor de accelerare poate să nu producă un efect de accelerare semnificativ. Prin urmare, a doua abordare este recomandabilă.

A doua abordare presupune utilizarea unor metode de reducere a varianței și, în special, a metodei de eșantionare semnificativă. Această metodă, ca și alte metode de reducere a varianței, constă în creșterea artificială a probabilităților de erori și defecțiuni prin generarea acestora și apoi recalcularea lor la modul real de funcționare. Metodele de reducere a varianței au devenit utilizate pe scară largă în simularea sistemelor, atunci când calculele analitice sunt fie dificile, fie pur și simplu imposibile din cauza complexității sistemelor analizate.

După cum știți, modelarea este un mijloc de a studia un sistem prin înlocuirea acestuia cu un sistem (model) mai convenabil pentru cercetarea experimentală, care păstrează caracteristicile esențiale ale originalului și testarea modelului prin metoda testelor. Modelul reproduce descrierea sistemului cu simplificări mai mari sau mai mici. În același timp, trebuie să se ajungă la un compromis rezonabil între fidelitatea reproducerii și complexitatea mijloacelor necesare pentru aceasta.

Implementează metode de simulare software a proceselor aleatorii simularea sistemelor.În acest caz, influențele aleatorii sunt reproduse artificial de software sau senzori fizici incluși în schema generală de modelare.

Modul tradițional de simulare software a funcțiilor aleatoare de orice complexitate se reduce la generarea unor procese standard (de bază). Acțiunea de bază cel mai frecvent utilizată în modelarea digitală este o secvență de numere v 0, ..., v n, reprezentând implementarea unor evenimente aleatoare independente distribuite uniform în intervalul (0, 1). De fapt, din mai multe motive, este utilizată o secvență pseudo-aleatoare de numere distribuite uniform, deoarece are o natură ciclică. Pe baza acestei secvențe, prin unele transformări, se poate obține o secvență cvasialeatorie de numere aleatoare (discrete și continue) cu orice distribuție de probabilitate. Deci, pentru a genera acțiuni aleatoare continue, cea mai comună metodă este metoda funcției inverse, conform căruia variabila aleatoare w, având o distribuţie de probabilitate cu funcţie monotonă F, generată dintr-o variabilă aleatoare uniform distribuită v prin formula iv = F _1 (v). De exemplu, o variabilă aleatorie cu o distribuție exponențială este simulată prin formulă w =-A _1 ln (v / A.), Unde X- Rata de eșec.

Există și alte metode de generare a influențelor aleatoare: metoda eliminării, metoda compoziției etc. Pentru unele distribuții (de exemplu, pentru o distribuție normală de probabilitate etc.), sunt utilizate metode speciale care sunt concentrate doar pe această clasă de distribuții. Deci, atunci când se generează numere aleatoare distribuite normal cu așteptări matematice T iar abaterea standard a, se folosește proprietatea de convergență a sumelor variabilelor aleatoare independente la o distribuție normală, i.e.

Unde P- numarul de realizari de numere aleatoare distribuite uniform in intervalul (0, 1), necesar obtinerii unui numar normal distribuit.

Astfel, în timpul simulării, se generează influențe aleatorii asupra modelului sistemului cu legi de distribuție date, în urma cărora se determină valorile parametrului sau parametrilor de ieșire aleatoriu ai sistemului analizat.

În ultimii ani, problema testării de acceptare a fost foarte acută. Mulți cred că standardele din țara noastră sunt folosite în mod voluntar, iar Reglementările tehnice nu dau indicații directe despre necesitatea testelor de acceptare. Există și astfel de judecăți: de ce să investești fonduri suplimentare dacă mai trebuie să eliberezi un certificat. Sau: este posibil să nu se obțină autorizație de utilizare, testarea de recepție este și o procedură inutilă etc.

Să încercăm să ne dăm seama.

Reglementări tehnice

De la mijlocul lunii februarie 2013 a intrat în vigoare un document mult așteptat: „Cu privire la siguranța mașinilor și echipamentelor” TR CU 010/2011. Acesta a precizat instrucțiuni directe pentru garantarea siguranței în timpul lucrărilor de proiectare și a producției ulterioare. Adică, conversația este despre necesitatea de a determina și stabili un risc acceptabil pentru mașină și/sau echipament. În același timp, trebuie asigurat nivelul de securitate:

• un set de calcule și teste bazate pe dezvoltări metodologice dovedite;
• completitudinea activității de dezvoltare și cercetare;
• fabricarea unei mașini și/sau echipamente trebuie să fie însoțită de încercări prescrise în documentația de proiectare (proiect) atașată.

Adică, este clar că atât organizația de proiectare, cât și producătorul sunt obligați să testeze obiectul. Sunt prevăzute în documentația de proiect, ele trebuie implementate înainte de certificare (proceduri de confirmare a conformității). Faptul evident de declarare este prezența unui document pe testele proprii efectuate înainte de procedura de confirmare. Dar nu este clar ce înseamnă teste.

Testare

Înseamnă o acțiune tehnică care face posibilă verificarea caracteristicilor inginerești ale unui obiect (produs), determinarea gradului de uzură, calitate și adecvare pentru utilizare pe termen lung. Este permisă testarea unui prototip atât în ​​elemente individuale, cât și într-un complex.

Etape de testare

Există teste de acceptare departamentale, interdepartamentale și de stat. GOST 34.601-90 stabilește următoarele tipuri:

• preliminar;
• cu experienta;
• acceptare.

Oricare dintre ele necesită aderarea la o anumită procedură, pentru care este elaborat un document special - un program de testare de acceptare. Trebuie să fie aprobat de client. Programul prescrie domeniul de aplicare a testelor, atât necesare, cât și suficiente, asigurând caracterul complet prescris al rezultatelor obținute și fiabilitatea acestora.

Testele preliminare trebuie efectuate după testarea și reglarea preliminară a echipamentului.

Se efectuează teste experimentale pentru a determina pregătirea echipamentelor (mașini, sisteme) pentru funcționare continuă. Testele de acceptare sunt interzise fără aceste teste.

Etapa finală

Acestea sunt teste de acceptare. De acestea depinde punerea în funcțiune a echipamentelor dezvoltate (mașini, sisteme). Această etapă oferă răspunsuri la întrebările adresate designerilor. În primul rând, aceasta este respectarea unui scop dat, productivitatea și eficiența tehnică și economică, indiferent dacă va îndeplini cerințele moderne de siguranță și va contribui la îmbunătățirea muncii muncitorilor.

Chiar și în timpul testelor de acceptare, ei verifică:

• evaluarea succesului testelor experimentale trecute;
• luarea unei decizii cu privire la posibilitatea lansării echipamentelor (mașini, sisteme) în exploatare industrială.

Testele de acceptare sunt efectuate la unitatea clientului (și sunt deja în funcțiune). Pentru aceasta, se emite un ordin sau ordin privind efectuarea lucrărilor necesare.

Ambele documente sunt redactate în conformitate cu reglementările și standardele actuale elaborate pentru anumite tipuri de obiecte. Acestea sunt aprobate de ministerele responsabile cu organizațiile de proiectare.

Programul specifică în detaliu:

• scopul lucrării viitoare și domeniul de aplicare al acestora;
• criteriile de acceptare atât pentru obiectul în ansamblu, cât și pentru părțile sale;
• o listă de obiecte de testat, precum și o listă de cerințe pe care obiectul trebuie să le respecte (întotdeauna cu instrucțiuni privind punctele din caietul de sarcini);
• condițiile și termenii de testare;
• suport material și metrologic al lucrărilor viitoare;
• mijloace de testare: tehnice și organizatorice;
• metodologia de realizare a testelor de acceptare si prelucrare a rezultatelor obtinute;
• numele persoanelor desemnate în sarcina lucrării de testare;
• lista documentației necesare;
• verificarea calității acestuia (în principal operaționale și de proiectare).

În funcție de caracteristicile tehnice și de altă natură ale obiectului de cercetare, documentul poate conține secțiunile indicate, dar dacă este necesar pot fi scurtate sau introduse altele noi.

Un pachet de documente pentru dezvoltarea Programului și a metodologiei

Cerințele pentru proiectarea și conținutul acestor documente sunt reglementate de GOST 13.301-79.

Lista documentelor pentru crearea Programului și a metodologiei nu este permanentă. Acesta variază în funcție de atitudinea obiectului testat față de un anumit minister sau organizație. Dar, în general, vor fi necesare următoarele documente:

• manual;
• documentatii normative si tehnice: conditii tehnice, standarde etc.;
• pașaportul obiectului acceptat;
• documente privind înregistrarea trecută de la producător;
• desene și descrieri;
• rapoarte de testare din fabrică (pentru producători străini).

Programul și procedura de testare elaborate și certificate de către client și specialiștii Rostekhnadzor sunt înregistrate la Agenția Federală.

Comision

Pentru testele de acceptare se formează prin decretul relevant pentru întreprindere. Comisia ar trebui să includă reprezentanți ai furnizorului de piese componente, clientului, organizației de proiectare, dezvoltatorului, autorităților de supraveghere tehnică și organizațiilor implicate în instalare, iar comisia este aprobată de ministerul de resort.

În activitatea sa, comisia folosește următoarele documente:

• termeni de referință pentru crearea echipamentelor (mașini, sisteme);
• raport preliminar de testare;
• documentatia as-built pentru instalare;
• program de testare de acceptare;
• acte (dacă este necesar);
• jurnalele de lucru cu teste experimentale;
• acte de acceptare din partea acestora și completare;
• documentatii tehnice pentru echipamente (masina, sistem).

Înainte de testele de recepție, documentația sistemului și modificările tehnice sunt finalizate în conformitate cu observațiile protocolului de încercare preliminară și a certificatului de finalizare a testelor pilot.

Compania producătoare și organizația de proiectare trebuie să furnizeze comitetului de acceptare:

• materialele încercărilor preliminare efectuate;
• obiecte experimentale care au trecut cu succes teste preliminare;
• recenzii, opinii ale experților, brevete, certificate de drepturi de autor emise în procesul de teste de acceptare pentru un eșantion de dezvoltare;
• alte materiale aprobate prin metode de testare pentru anumite tipuri de obiecte și programe standard.

Examinare

Acesta este unul dintre punctele principale ale testării de acceptare. Ele nu ar trebui să dubleze etapele anterioare, iar intervalul de timp pentru implementarea lor este comprimat.

Testele de acceptare includ verificarea:

• calitatea și completitudinea implementării funcțiilor echipamentului (mașină, sistem) în conformitate cu termenii de referință;
• munca personalului de service în modul interactiv;
• îndeplinirea oricărei cerințe legate de echipamente (mașină, sistem);
• caracterul complet al documentației operaționale și a documentației însoțitoare și calitatea acestora;
• metode și mijloace necesare pentru a restabili performanța obiectului după posibile eșecuri.

Dacă sunt testate două sau mai multe obiecte cu caracteristici similare, atunci se creează aceleași condiții pentru testare.

În timpul testelor de acceptare, nu sunt efectuate studii pentru durabilitate și fiabilitate, dar indicatorii obținuți în timpul testelor ar trebui introduși în actele relevante.

Sfârșitul testelor

Testele de acceptare sunt finalizate de expertiza tehnica. Adică se demontează obiectul, se stabilește starea tehnică a elementelor (ansamblurilor) acestuia, precum și laboriozitatea demontării și asamblarii întregului obiect de cercetare.

La finalizarea lucrărilor, comisia elaborează și întocmește un protocol al încercărilor efectuate. Pe baza ei, mai departe va exista acceptare. Dacă este necesar, comisia determină domeniul de aplicare al revizuirii echipamentelor (mașini, sisteme) și/sau documentației tehnice și oferă, de asemenea, recomandări pentru lansarea obiectului testat în producția de serie.

Dacă acest lucru nu este posibil, atunci raportul de testare de acceptare este completat cu propuneri de îmbunătățire a produsului, testare de reacceptare sau o cerință de a opri lucrările asupra obiectului.

Acte și rezultate

Certificatele de acceptare ale instalației sunt aprobate de conducerea întreprinderii, care a numit o comisie de testare.

Metodologia testului de acceptare recomandă, dacă este necesar, să se ia în considerare rezultatele testelor efectuate la consiliul științific și tehnic al ministerului sau întreprinderii de resort care dezvoltă instalația împreună cu clientul (adică chiar înainte de aprobarea certificatului de acceptare). ).

Decizia de lansare în serie a obiectelor testate se ia pe baza materialelor și recomandărilor comisiei de acceptare și/sau consiliului științific și tehnic prin ordin al ministerului. Acesta trebuie să indice volumul producției și să ofere recomandări pentru implementare.

Raportul testului de acceptare

În urmă cu patru ani, formele unificate ale documentelor primare au fost anulate. Acest lucru a oferit organizațiilor dreptul de a-și dezvolta propriile șabloane pentru orice document. Principalul lucru este să respectați următoarele cerințe:

• Documentul este semnat de toate persoanele care l-au întocmit. Dacă unul dintre ei acționează prin împuternicire, acest lucru trebuie reflectat în act.
• Legalitatea actului nu este afectată, fie că este întocmită pe o foaie obișnuită de scris sau pe antet. Ca, apropo, și apoi, un document este scris de mână sau tastat pe computer (principalul este semnăturile „în direct”).
• Pe document se aplică ștampile și sigilii, dacă este specificat în statutul și/sau politica contabilă a organizației.
• În mod logic, actul are trei părți: începutul (așa-numita cap - data, nume, locul întocmirii), partea principală și încheierea.

Numărul de copii ale documentelor este egal cu numărul semnatarilor. Fiecare dintre ele are același statut juridic și text identic. Informațiile despre act sunt introduse într-un jurnal de specialitate al documentației organizației.

Nu ar trebui să existe erori sau omisiuni în documentul de testare de acceptare. Pentru că poate fi nu numai baza pentru înscrierea obiectului în bilanțul organizației sau anularea acestuia, ci și principalul document justificativ atunci când depuneți o declarație de creanță la instanță.

Numele documentului este scris în centrul paginii, mai jos - locul întocmirii (oraș, localitate etc.) și data.

Partea principală a actului conține următoarele informații:

• Componența comisiei... Indicați întreprinderea (organizație, minister), reprezentanții care vor semna documentul, apoi funcțiile și prenumele complet, numele și patronimul.
• Numele obiectului și adresa reală instalarea acestuia.
• Lista detaliată a lucrărilor de testare(întocmit sub formă de listă sau tabel) cu informații despre condițiile de promovare a probelor.
• Dacă se constată deficiențe, acestea, precum și sugestiile de eliminare, sunt introduse fie mai jos, fie se întocmește o anexă la act.
• Actul probelor de recepție (se dă mai jos un eșantion) se încheie cu concluziile comisiei despre capacitatea sau incapacitatea juridică a obiectului testat.

Avizul oricărui membru al comisiei, diferit de ceilalți, trebuie prescris fie în actul propriu-zis (ca clauză separată), fie într-o anexă la acesta. Toate documentele care însoțesc actul sunt, de asemenea, enumerate în acesta.

Și numai după aceea, toți participanții la pregătirea documentului își pun semnăturile și le descifrează.

Finalizarea lucrării

Actul semnat este inclus în ansamblul obiectului care este testat. Actul este stocat fie în conformitate cu legislația în vigoare, fie în modul prescris de reglementările organizației.

Testele accelerate se numesc teste, ale căror metode și condiții asigură primirea cantității necesare de informații într-un timp mai scurt decât în ​​condițiile și modurile de funcționare specificate. Testele accelerate sunt scurtate și forțate.

Teste prescurtate - testare accelerată fără a intensifica procesele care cauzează defecțiuni sau daune. În testele scurtate, reducerea timpului de obținere a indicatorilor de fiabilitate se realizează prin prezicerea comportamentului obiectului de testare pe o perioadă mai mare decât durata testului.

Procese forțate- teste accelerate bazate pe intensificarea proceselor care cauzează defecțiuni sau daune. În timpul testării forțate, se realizează o creștere deliberată a ratei de pierdere a performanței produsului.

Testele accelerate sunt concepute cu scopul de a scurta timpii de testare comparativ cu testele normale, de exemplu. teste, ale căror metode și condiții asigură primirea cantității de informații necesare în aceeași perioadă ca și în condițiile și modurile de funcționare prevăzute de NTD pentru acest produs / 23 /.

Caracteristica principală a testelor accelerate este factor de accelerare - un număr care arată de câte ori durata testelor accelerate este mai mică decât durata testelor efectuate în condițiile și modurile de funcționare specificate (teste normale).

Factorul de accelerație poate fi calculat în funcție de timpul de funcționare și timpul calendaristic. Factor de accelerație pentru timpul de funcționare- raportul dintre timpul de funcționare al produsului în teste normale și timpul de funcționare în teste accelerate. Coeficientul de accelerație în kAtimp de împrumut- raportul dintre timpul calendaristic al testelor normale și timpul calendaristic al testelor accelerate.

Atunci când se dezvoltă teste accelerate pentru un anumit tip de produs, este necesar în primul rând să se stabilească principiul testelor accelerate, apoi, pe baza principiului formulat, să se selecteze metoda și modul de teste accelerate / 22 /. Principiul testului accelerat - un set de modele sau ipoteze teoretice și fundamentate experimental, pe a căror utilizare se bazează teste cu reducerea duratei lor. Metoda de testare accelerată- un set de reguli de aplicare a principiilor testării accelerate pentru a obține indicatori ai fiabilității anumitor grupuri sau tipuri de produse. Mod de testare accelerat - regimul prevazut de principiul aplicat si metoda de incercari accelerate si prevad o reducere a duratei incercarilor.

Modul de testare accelerat poate fi normal (pentru teste reduse), forțat (pentru teste forțate), combinat cu moduri alternante normal și forțat (cu teste forțate).

Mod normal - un mod în care valorile parametrilor săi se încadrează în limitele stabilite în documentația tehnică pentru funcționarea normală a produsului testat. Un caz special al modului normal este modul de testare nominală, care corespunde parametrilor stabiliți ai influențelor externe, care sunt de obicei luați ca punct de plecare pentru abaterile admise.

Modul forțat - modul de testare, oferind o creștere a intensității proceselor de pierdere a performanței în comparație cu modul normal. Modul forțat poate fi realizat prin modificarea unuia sau mai multor factori de forțare în același timp.

Factorul de forțare se numește componenta modului de testare, a cărui modificare a parametrilor în comparație cu modul normal de testare duce la intensificarea proceselor care provoacă eșec sau deteriorare. Ca factor de forțare se folosesc forța (momentul), viteza (frecvența), temperatura, umiditatea mediului, abrazivitatea mediului, agresivitatea chimică a mediului etc.

Indicatorii de fiabilitate obținuți din rezultatele testelor accelerate pot fi recalculați pentru modul normal, cu condiția ca procesele fizice de distrugere în timpul testelor accelerate și accelerate să fie aceleași. Prin urmare, modurile de teste accelerate și factorul de forțare se pot schimba la accelerarea procesului de testare doar până la o anumită limită, numită sarcina finala. O astfel de sarcină este nivelul maxim admisibil al factorului de forțare, care asigură gradul maxim posibil de forțare a încercărilor, menținând în același timp identitatea modelului de fractură în condiții de încercări accelerate și normale și îndeplinind condițiile care stau la baza principiului ales al încercărilor accelerate.

Rezultatele testelor normale și accelerate vor fi comparabile dacă, menținând identitatea naturii fracturii, valorile obținute ale indicatorilor de fiabilitate sunt aceleași, adică.

unde R (t n), R (t y) sunt indicatori de fiabilitate în modul normal și, respectiv, accelerat.

Cu o distribuție exponențială a probabilității de funcționare fără eșec, condiția (7.26) va fi scrisă sub forma

, (7.27)

unde  n,  y - rata de eșec în modurile de testare normală și, respectiv, accelerată.

Dacă factorul de accelerație pentru timpul de funcționare
, apoi din (7.27) obținem că rata de eșec în modul normal ar trebui să fie

. (7.28)

Pentru distribuția Weibull cu densitate
condiția de probabilitate egală de funcționare fără defecțiuni în modurile de testare normală și accelerată (7.26) ia forma

. (7.29)

Rețineți că în aceste expresii parametrul de scară  (sau T 1 = 1 / , vezi Secțiunea 4.5, formulele (4.33) - (4.35)) nu este rata de eșec; rata de eșec pentru distribuția Weibull este o funcție de timp (timp de funcționare) și este descrisă prin formula (4.35).

Din condiția (7.29) rezultă că parametrul de scară în modul normal ar trebui să fie

. (7.30)

Dacă se efectuează teste accelerate pentru a determina timpul mediu de funcționare, care pentru distribuția Weibull

, (7.31)

apoi din starea
vom avea

(se folosește una dintre proprietățile funcției gamma: Г (x + 1) = xГ (x)).

Prin urmare, parametrul de scară în modul normal în timpul testelor pentru a determina timpul mediu până la eșec (durata medie) în cazul distribuției Weibull ar trebui să fie

. (7.33)

Principiile de bază ale testării accelerate includ / 22 /:

Consolidarea ciclurilor de lucru;

Extrapolarea în timp;

Trunchierea spectrului de sarcini;

Cicluri de lucru mai frecvente;

Principiul comparației;

Extrapolare prin sarcină;

Principiul „ruperii”;

Principiul „cererilor”.

Consolidarea ciclurilor de lucru se foloseste la testarea produselor care au intreruperi lungi in functionare. Accelerarea testelor se bazează pe reducerea acestor întreruperi. Un exemplu de utilizare a principiului compactării ciclurilor de lucru este testarea mașinilor cu sarcini sezoniere. În acest caz, prin reducerea sau eliminarea completă a întreruperilor cunoscute în funcționare asociate cu timpul nocturn, perioadele climatice nefuncționale etc., este posibil să se realizeze un factor de accelerare semnificativ în timpul calendaristic.

Extrapolarea în timp se bazează pe ipoteza posibilității unei evaluări suficient de fiabile a regularităților procesului de acumulare a daunelor în fazele inițiale ale procesului. În acest caz, testele în modul normal sunt efectuate numai la o anumită secțiune inițială a funcționării produsului, inclusiv ieșirea în modul de deteriorare staționară, se măsoară parametrul care determină deteriorarea acumulată și apoi aceste rezultate sunt extrapolate la trecerea la starea inoperantă (limitatoare). Extrapolarea se realizează grafic sau analitic.

Cu aproape orice modificare deterministă a daunei acumulate  (de exemplu, cantitatea de uzură) în timpul t, prin intermediul unei transformări adecvate de coordonate, procesul staționar al acumulării sale poate fi afișat într-o formă liniarizată.

Egalizarea prin metoda celor mai mici pătrate în acest caz se reduce la găsirea coeficienților a și b ai ecuației de regresie liniară

. (7.34)

Valoarea acestor coeficienți se determină pe baza rezultatelor testelor în funcție de valorile deteriorării  i (cantitatea de uzură acumulată) , corespunzătoare anumitor timpi t i .

În acest caz, coeficienții căutați ai ecuației (7.34) pot fi determinați prin formulele:

;

, (7.35)

unde m este numărul de valori pereche t i și  i.

Pentru fiecare moment de timp t i, se calculează o estimare statistică a varianței
conform formulei

. (7.36)

unde m i este numărul de puncte experimentale obținute la momentul t i, (numărul implementării procesului); j este numărul ordinal al punctelor experimentale obținute la momentul t i (1< j ≤ m i);
este estimarea așteptării matematice (media aritmetică) a procesului (t), determinată de toate realizările procesului observate la momentul t i, i.e.

.

Pentru un proces staționar de deteriorare (uzură), rezultatele testului de dispersie sunt nivelate de o dependență pătratică a formei

.

Dacă valoarea a 2 t 2 în intervalul de timp studiat se dovedește a fi nesemnificativă în comparație cu a 1 t , atunci ultimul termen poate fi neglijat. Dacă a 1 t<< a 2 t 2 , Se considera ca procesul se caracterizeaza prin influenta dominanta a calitatii initiale a probelor. Extrapolarea pentru un astfel de proces poate fi realizată prin testarea a cel puțin câteva mostre.

Pentru un proces ergodic, estimarea resursei poate fi obținută prin testarea chiar și a unui singur eșantion, dar de o durată suficient de lungă.

În practică, se poate considera că extrapolarea în timp oferă o estimare satisfăcătoare a durabilității cu o durată de testare de cel puțin 40 ... 70% din resursa produsului. Acest principiu poate fi aplicat produselor ale căror procese de epuizare a resurselor sunt bine înțelese. În general, problema extrapolării în timp necesită rezolvarea a trei probleme principale în fiecare caz specific / 22 /:

1) alegerea unei ecuații de stare care descrie destul de fiabil rezultatele experimentale în domeniul variației parametrilor de testare;

2) studii ale comportamentului ecuației selectate în afara zonei experimentului, care se rezumă la determinarea unei estimări a preciziei prognozei;

3) alegerea cantității de date experimentale care oferă o prognoză fiabilă pentru o anumită durată de viață.

Deci, ca urmare a numeroaselor studii efectuate în țara noastră și în străinătate, pentru a prezice rezistența pe termen lung a metalului structural pentru o durată de viață de peste 100 de mii de ore. dependența de temperatură-timp recomandată a tipului

,

unde a, n, b, c sunt parametri constanți care reflectă caracteristicile individuale ale materialului; T - temperatura absolută;  - Voltaj.

Trunchierea spectrului de sarcină constă în respingerea unei anumite părți a sarcinilor care nu au un efect dăunător notabil asupra obiectului testat. Majoritatea mașinilor reale și componentele lor sunt expuse în condiții de funcționare la un anumit interval de sarcini aleatorii sau repetitive periodic. Reproducerea exactă a acestui spectru de încărcări prezintă dificultăți tehnice semnificative, prin urmare, în majoritatea cazurilor, se efectuează o analiză statistică a repetabilității sarcinilor de diferite niveluri în spectrul de operare al încărcării obiectului și se compila un bloc software de încărcări care simulează spectrul sarcinilor de funcționare cu același grad de aproximare.

La testarea produsului, blocul programului de încărcări este reprodus în mod repetat, iar resursa obținută în urma testelor software este considerată a fi o estimare a resursei produsului în condiții de funcționare. Dezavantajul acestei abordări este durata lungă de testare pentru produse de înaltă fiabilitate. Pentru a reduce durata testelor software, în anumite cazuri se poate folosi principiul trunchierii spectrului de sarcini.

Un caz particular de trunchiere a spectrului de sarcini este utilizarea a doar două elemente din întregul ciclu de funcționare, constând din pornire, mișcare constantă și oprire, - pornire și oprire. Utilitatea aplicării acestui principiu se bazează pe proprietățile unor mecanisme de menținere a rezistenței ridicate la uzură în timpul mișcării constante, care se caracterizează prin frecare hidrodinamică. În timpul pornirii sau opririi, se observă frecare la limită sau chiar uscată, ceea ce duce la uzura semnificativă a suprafețelor de lucru.

Pe baza ipotezei că mișcarea constantă nu duce la uzură semnificativă, testele reproduc modul de pornire și oprire. În acest caz, resursa este recalculată după următoarea formulă, neglijând orele de începere și oprire:

,

unde N este numărul de porniri-opriri; - durata medie a intervalului dintre porniri, determinata din datele de functionare sau prin metoda de calcul, tinand cont de scopul functional al obiectului de testare.

Testele conform acestui principiu oferă o estimare a resurselor oarecum supraestimată, dar în majoritatea cazurilor este destul de acceptabilă pentru utilizare practică.

Forțarea prin pornire-oprire este utilizată pentru testarea accelerată a cutiilor de viteze, ambreiajelor, motoarelor electrice și a altor mecanisme și unități care funcționează în moduri ciclice de funcționare.

Principiul timpilor de ciclu mai rapid pe baza unei creșteri a frecvenței de încărcare ciclică sau a vitezei de deplasare sub sarcină a articolului testat al produsului. Se presupune că durabilitatea produsului, exprimată în numărul de cicluri până la starea limită, nu depinde de frecvența de aplicare a sarcinii. În acest caz, coeficientul de accelerație este determinat în prealabil din expresie

,

unde f y, f n - frecvența aplicării sarcinii, respectiv, în timpul testelor accelerate și normale.

Principiul ciclurilor de lucru mai frecvente este utilizat pentru testarea pe banc a produselor și a elementelor acestora. Factorul de accelerație este limitat de capacitățile de viteză ale echipamentului de testare și, uneori, de apariția proceselor însoțitoare (de exemplu, o creștere a temperaturii), care distorsionează tranziția directă la condiții normale în frecvențe.

O modificare a principiului creșterii frecvenței ciclurilor de lucru este testarea îmbinărilor mobile ale pieselor mașinii pentru uzură la viteze de alunecare crescute v .

Exprimând resursele de uzură sub forma traseului de frecare acumulat L și presupunând în prima aproximare că L y = L n (această condiție poate fi aplicată corect procesului de uzură doar într-un interval foarte limitat de variație a vitezelor de alunecare), se este posibil să se determine coeficientul de accelerație: ky = V y / V n.

Pentru implementarea practică a acestui principiu, este necesar să se păstreze parametrii care determină condițiile fizice de frecare în aceleași limite ca în încercările normale. Deci, pentru a menține un anumit regim de temperatură, este necesar să se folosească răcirea suprafețelor de frecare în testele accelerate. În plus, creșterea vitezei de rotație, de exemplu, pentru lagărele de alunecare, poate încetini procesul de uzură din cauza trecerii de la frecare la limită la frecare hidrodinamică.

În general, aplicarea principiului creșterii frecvenței ciclurilor de lucru necesită fundamentarea experimentală a modurilor de testare accelerată pentru a evita obținerea unor rezultate incomparabile.

Principiul comparației bazat pe testarea unui produs în mod forțat și recalcularea rezultatelor obținute folosind date cunoscute privind funcționarea unor produse similare.

În funcție de informațiile disponibile, fiabilitatea produsului este evaluată în trei moduri:

1) prin compararea durabilității a două produse numai pe baza rezultatelor testelor forțate;

2) compararea durabilității produselor testate într-un mod forțat cu rezultatele testelor în acest mod ale unui produs analogic și datele funcționării acestuia;

3) recalcularea rezultatelor testării produselor în regim forțat în raport cu modul normal în funcție de dependența existentă a resursei de nivelul de încărcare.

Prima metodă este utilizată în teste pur comparative a două produse pentru a-l identifica pe cel mai durabil. În acest caz, se consideră că un produs care a funcționat mai mult în regim forțat are o resursă mai mare în condiții normale. Acest lucru este valabil cu condiția ca dependențele resursei de nivelul factorului de forțare pentru produsele comparate să nu se intersecteze în intervalul de la nivelul nominal la nivelul forțat al factorului de forțare.

A doua metodă presupune disponibilitatea informațiilor despre durabilitatea unui produs analog în modurile forțate și normale. Factorul de accelerație pentru analog determinat din aceste informații este înmulțit cu valoarea timpului de funcționare până la starea limită obținută la testarea unui produs nou în regim forțat. O astfel de evaluare se face din ipoteza că proprietățile fizice care determină dependența resursei de nivelul factorului de forțare sunt apropiate pentru un produs nou și un produs analog. Această metodă este cea mai potrivită pentru testarea noilor produse produse în masă, pentru care există informații extinse despre fiabilitatea modificărilor anterioare.

A treia metodă se bazează pe recalcularea rezultatelor testelor forțate prin intermediul dependenței existente a resursei produsului de sarcină.

Principiul „ruperii” este un principiu destul de universal de accelerare a testelor, care este utilizat în testele de viață ale elementelor și structurilor mașinii pentru oboseală, uzură și rezistență pe termen lung.

Pentru a explica acest principiu aplicat problemelor de evaluare accelerată a duratei de viață a produsului într-un anumit mod de funcționare de încărcare, să ne imaginăm că avem mai multe produse de același tip cu timp de funcționare diferit sub modul de funcționare de încărcare. În cazul general, aceste produse, ca urmare a duratei diferite de funcționare, primesc un grad diferit de deteriorare, în funcție de fracțiunea din timpul lor de funcționare din întreaga resursă în același mod de funcționare de încărcare. Totuși, fără a cunoaște resursa produsului aflat sub încărcare operațională, este imposibil să se estimeze această proporție în ipoteza unei însumări liniare a daunelor, când proporția daunelor introduse pe unitatea de timp este constantă și nu depinde de originea avariei. scara de timp.

Principiul „ruperii” presupune, pentru a evalua gradul de deteriorare a obiectului testat în timpul de funcționare, supunerea obiectului testat la un mod de încărcare forțată și, în acest mod, aducerea obiectului în starea limită („ruperea” acestuia). ).

Ca urmare a „eruperii” obiectului, resursa reziduală a acestuia este estimată în modul forțat. Prin compararea resursei reziduale obținute a obiectului cu resursa completă a unui obiect nou (fără timp de funcționare preliminar) de același tip într-un mod de încărcare forțată, gradul de deteriorare (gradul de epuizare a resursei) a obiectului este estimat în timpul său de funcționare. Dacă durata de viață completă a obiectelor în modul de încărcare forțată nu este cunoscută, este necesar să se testeze mai multe obiecte noi din același lot în acest mod până la starea limită și astfel să se estimeze resursa medie a obiectelor sub sarcină forțată, ceea ce nu va dura mult timp cu alegerea corectă a factorului de forțare a sarcinii.

Principiul „cererilor” Este utilizat în testarea accelerată a produselor de inginerie mecanică, a căror defecțiune este cauzată de acumularea treptată a daunelor cauzate de uzură, care se manifestă printr-o modificare monotonă a nivelului parametrului de ieșire controlată (uzura elementului limitator, productivitate, energie). consum etc.).

Testele de viață accelerate pe baza solicitărilor sunt destinate unei evaluări aproximative a resursei unui eșantion de testare a unui produs până când se atinge o limită de uzură specificată sau o evaluare a uzurii corespunzătoare unui timp de funcționare specificat al unui produs într-un mod normal. Aici, uzura este înțeleasă ca o modificare a oricărui parametru care caracterizează gradul de pierdere treptată a unei resurse de către produsul testat. Uzura se calculeaza de la inceputul testului.

Principiul „interogărilor” este aplicabil obiectelor cu uzură staționară și non-staționară în regim normal. Cea mai eficientă utilizare a acestei metode pentru uzura non-staționară, atunci când rata de uzură (sau rata uzurii dimensionale) depinde de cantitatea de uzură acumulată. În prezența informațiilor despre staționaritatea uzurii obiectului în funcțiune, este mai oportun să se utilizeze metodele de teste reduse (teste accelerate care nu sunt asociate cu modurile de forțare).

Testele pe principiul „interogărilor” sunt efectuate cu o alternanță secvențială în trepte a modurilor normale și forțate în procesul de testare a fiecărei probe. În timpul încercărilor se stabilește dependența ratei de uzură în regim normal de nivelul de uzură acumulat de produs, cu condiția ca această dependență, obținută din rezultatele încercărilor în etape, să fie valabilă pentru procesul de uzură în regim normal în intervalul de la sfârșitul rodajului până la acumularea uzurii limită. Obtinerea accelerata a intregii serii cerute de niveluri de uzura acumulata este asigurata prin incercari pe etape cu regim fortat (etape fortate).

Fiabilitatea rezultatelor testelor, pe lângă alți factori (erori de măsurare etc.), este determinată de alegerea corectă a tipului de funcție pentru modificarea ratei de uzură de la nivelul de uzură acumulat de produs (sau funcția corespunzătoare). de acumulare de uzură în timp). În procesul de procesare a rezultatelor testului, corectarea este posibilă pentru a selecta o funcție diferită de cea selectată anterior și duce la o eroare mai mică a rezultatelor comparativ cu aceasta.

La testarea conform acestei metode, orice mod este utilizat ca mod normal în etapele corespunzătoare, în raport cu care se evaluează durata de viață a produsului: mod constant, mod cu modificare aleatorie ciclică sau staționară a nivelului efectelor de încărcare externă etc. , reflectând cerințele pentru fiabilitatea produsului. În absența unor astfel de cerințe, parametrii modului normal sunt alocați în conformitate cu cerințele de funcționare a produsului în funcțiune conform regulilor generale de alegere a modurilor de încercare de viață normală.

Modul forțat trebuie selectat astfel încât rata de uzură în fiecare etapă cu un mod normal (etapă normală) la o valoare dată de uzură (sau într-un interval de uzură dat) să nu depindă de modul în care a fost acumulată această uzură - forțată sau normal.

Motivele posibile pentru nerespectarea acestei cerințe includ următoarele:

a) modul forțat are proprietatea de selectivitate în raport cu elementele individuale ale produsului, ceea ce duce la o modificare a distribuției relative a uzurii:

Între părțile și unitățile individuale ale produsului;

Între suprafețele de frecare de împerechere;

În zone separate ale aceleiași suprafețe de frecare etc.;

b) modul forțat conduce la modificări semnificative ale stării fizico-chimice a suprafețelor de frecare în raport cu condițiile de funcționare în regim normal sau la modificări care sunt complet necaracteristice unor astfel de condiții, de exemplu, deformarea plastică a straturilor de suprafață, caricatura de particule abrazive pe suprafața de frecare, formarea de structuri secundare suplimentare și dr.

Absența efectului secundar al modului în ceea ce privește rata de uzură la următoarea etapă normală poate fi confirmată direct în procesul de testare a mai multor mostre de produs conform acestei metode. În acest scop, încercările a două epruvete sunt construite în așa fel încât uzura acumulată într-una dintre epruvete în regim normal după prima etapă forțată să fie realizată de cealaltă epruvetă prin testare numai în regim normal. În acest caz, rata de uzură în modul normal după pasul forțat pentru un specimen este comparată cu rata de uzură similară pentru al doilea specimen.

Testarea fiecărei probe de testare prin metoda cercetărilor începe cu o etapă de rodare efectuată în modul stabilit pentru rodarea acestui produs. După terminarea etapei se măsoară uzura la rodaj.

COMITETUL DE STAT URSS PENTRU STANDARDE

INSTRUCȚIUNI

FIABILITATE ÎN TEHNOLOGIE. TESTE ACELERATE.
DISPOZIȚII DE BAZĂ

RD 50-424-83

Moscova

STANDARDE DE EDITARE

DEZVOLTATĂ de Comitetul de Stat al URSS pentru EXECUTTORI DE Standarde

V.F. Kurochkin, A.I. Kubarev, E.I. Burdasov, I.Z. Aronov, J.N. Budyonnaya, K.A. Krishtof, N.A. Sachkova, T.N. Delnova, A.I. Kuskov, R.V. Kugel, V.P. Vazhdaev, K.I. Kuzmin, L. Ya. Podolsky, L.P. Lozitsky, A.N. Vetrov, V.F. Lopshov, V.N. Lyubushkin, V.K. Medvezhnikova

INTRODUS de Comitetul de Stat pentru Standarde al URSS

APROBAT ŞI PUNS ÎN VIGOARE prin Decretul Comitetului de Stat pentru Standarde al URSS din 10 octombrie 1983 Nr. 4903

DOCUMENT DE REGLEMENTARE

Aprobată prin Rezoluția Standardului de Stat din 10 octombrie 1983 nr. 4903, data introducerii este stabilită de la 1 ianuarie 1985.

Aceste linii directoare se aplică produselor de inginerie mecanică și de fabricare a instrumentelor și stabilesc principiile de bază pentru accelerarea testelor de fiabilitate, care sunt recomandate a fi utilizate în dezvoltarea fundamentelor normative și metodologice (programe și metode) și tehnice (echipamente de testare) ale sistemului de testarea produsului de stat în conformitate cu GOST 25051.0-81.

Conceptele de bază ale testării accelerate de fiabilitate și definițiile acestora sunt prezentate în anexa de referință.

... DISPOZIȚII GENERALE

Unde CN, Nși - durata de viață N-go obiect în dimensiunea eșantionului Nîn ordine crescătoare pentru testele normale și respectiv accelerate;

M este operatorul așteptărilor.

Coeficientul de conversie a indicatorilor de fiabilitate, exprimat în termeni de durata calendaristică, este determinat prin metoda probabilităților egale (Fig. 1), care este după cum urmează. În etapa de cercetare preliminară, din același lot de produse sunt prelevate aleatoriu două probe. Unul dintre ele este testat în condiții normale, celălalt - în modul de testare accelerată. In timpul testelor se inregistreaza momentele de defectare a produselor. Datele experimentale obținute sunt folosite pentru a găsi funcția K 1, p (vezi fig.) Ca loc al punctelor corespunzătoare cuantilelor egale R. Pentru a vă asigura că funcția K 1, p, va fi un invariant al producției, este necesar să se repete experimentul pe mai multe loturi. Cu functia K 1, p, rezultatele testelor accelerate ale oricărei alte probe sunt reduse la condiții normale.

Dacă indicatorul de fiabilitate este calculat în funcție de timpul de funcționare, atunci factorul de conversie este egal cu unu.

Recalcularea indicatorilor de fiabilitate prin metoda probabilităților egale

CUși CU*- durata de viata in conditii normale si respectiv accelerate; R - probabilitatea de a nu atinge starea limită; K 1, p - functie de recalculare

unde α i, α j- ponderea timpului de funcționare în i-m normal si j-m moduri forţate, respectiv;

Kji = 1 / Kij- factor de conversie din j modul forțat să i-m normal;

Ki este factorul de conversie de la modul complex forțat la i-m normal;

Kj- factor de conversie din j a forțat la normal complex.

480 RUB | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Disertație - 480 de ruble, livrare 10 minute, non-stop, șapte zile pe săptămână

240 RUB | 75 UAH | 3,75 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Rezumat - 240 de ruble, livrare 1-3 ore, de la 10-19 (ora Moscovei), cu excepția zilei de duminică

Trushin Evgheni Ivanovici. Cercetarea și dezvoltarea metodelor și mijloacelor de testare accelerată a transmisiilor mașinilor de extracție a cărbunelui: nămol RSL OD 61: 85-5 / 333

Introducere

Capitolul I. Starea problemei. sarcinile și metodologia cercetării

1.1. Durabilitatea transmisiilor pieselor tăietoare ale forfecatorilor și metodele de determinare a acesteia 9

1.2. Experiență în efectuarea de teste accelerate de viață pe banc a transmisiilor cu angrenaje în alte ramuri ale ingineriei mecanice 4S

1.3. Analiza structurală a suporturilor pentru testele de viață a transmisiilor

1.4. Testarea transmisiilor tăietoare pentru forfecare 50

1.5. Obiectivele cercetării 57

1.6. Metodologia generală de cercetare 58

Capitolul 2. Respectarea metodologiei testelor de viață accelerată pe banc a pieselor de tăiere cu forfecare

2.1. Aplicarea și obiectivele testării accelerate Q4

2.2, Calculul condițiilor de încărcare în timpul testelor de viață pe banc ^

2.3, Justificarea și dezvoltarea criteriilor pentru starea limită a obiectului testat 54

2.4. Tipuri de deteriorare și metode de defectare a transmisiilor de viteze ale mașinilor de recoltat forfecare 5 USD

2.5. Determinarea duratei de viață pe baza rezultatelor testelor pe banc

2.6. Acuratețea evaluării duratei de viață pe baza rezultatelor testelor accelerate pe banc 65

Capitolul 3. Stand de sarcină universal pentru testele de viață accelerate ale transmisiilor pieselor tăietoare ale forfecătorilor

3.1. Caracteristicile de proiectare ale forfecatorilor care determină dispunerea standului 72

3.2. Scheme schematice ale standurilor pentru testele de viață ale transmisiilor pieselor tăietoare ale forfecătorilor 76

3.3. Cerințe tehnice de bază pentru un suport de încărcare universal /

3.4. Dezvoltarea și crearea unui suport de încărcare universal

Capitolul 4. Studii experimentale și teste de viață accelerată a pieselor de tăiere forfecător

4.1. Tehnica de cercetare experimentală. 90

4.2. 97

4.3. Determinarea coeficientului experimental de tranziție de la o resursă în timpul testelor pe banc la o viață de funcționare de 40 USD

Concluzii nr.

Capitolul 5. Analiza rezultatelor studiilor experimentale

5.1. Dezvoltarea deformarii prin oboseală a dinților angrenajului în procesul de epuizare a resursei lor MO

5.2. Comparația rezultatelor calculării roților dințate ale combinei IKI0I pentru rezistența la contact cu durabilitatea lor reală. / 2o

5.3. Îmbunătățirea suplimentară a designului bancului de testare / 30

5.4. Perspective de desfășurare a lucrărilor privind testele de viață accelerate pe banc / 32

5.5. Efectul economic național al introducerii metodelor și mijloacelor de testare accelerată a resurselor a transmisiilor pieselor tăietoare ale forfecătorilor. 435

Concluzii / 37

Concluzii generale asupra lucrării / 39

Literatură

Introducere în muncă

În direcțiile principale ale dezvoltării economice și sociale a URSS pentru I98I-1985 și pentru perioada până în 1990, se preconizează „accelerarea dezvoltării și stăpânirii producției în serie a complexelor de echipamente de înaltă performanță pentru exploatarea cărbunelui în minerit dificil. și condițiile geologice și efectuarea lucrărilor pregătitoare... Lărgirea capacităților de producție a ingineriei cărbunelui pentru a satisface pe deplin nevoile economiei naționale în echipamente miniere extrem de eficiente și de încredere...”.

Progresul ingineriei moderne a cărbunelui, care implică îmbunătățirea în continuare a parametrilor tehnici ai mașinilor, este imposibil fără asigurarea durabilității lor ridicate, unul dintre principalii indicatori ai căruia este resursa tehnică.

Experiența în exploatare arată că durabilitatea mașinilor de exploatare nu atinge încă nivelul cerut. Astfel, durata medie de viață de revizie a mașinilor de forfecare în serie principale IKIOI, 2K52, IGSh68 este de 12 luni (1500 de ore de mașină, ceea ce este mult mai mic decât durata de viață calculată a acestora de 5000 de ore).

Durabilitatea dispozitivului de forfecare este determinată în mare măsură de resursa de transmisie a acționării corpului său executiv (partea de tăiere); mașina este emisă pentru revizie aproape numai după ce transmisia atinge starea limită. Acest lucru se datorează faptului că piesele de carcasă ale cutiilor de viteze sunt elementul portant principal al întregii structuri a combinei, iar laboriozitatea reparației transmisiei în peretele lung este foarte mare.Timpul de nefuncționare al pieselor de tăiere ale combinei IKIO mașina de recoltat este de 19,1 USD, 2K52 -21,7 ^, NShZM - 9,9 USD timpul de nefuncționare al combinelor în ansamblu, complexitatea eliminării defecțiunilor de transmisie este, respectiv, 26,2 USD, 33,5 USD și 12,7 USD din valoarea totală a forței de muncă (date de la AA Skochinsky IGD)

În procesul de creare a mașinilor noi și de producție în serie, precum și în timpul reviziilor majore, indicatorii durabilității mașinilor ar trebui verificați experimental. Obținerea datelor privind durabilitatea produselor de inginerie a cărbunelui se bazează până în prezent pe rezultatele observațiilor de funcționare a acestora. Din cauza condițiilor dificile de funcționare, este nevoie de ani de zile pentru a obține caracteristici cantitative de durabilitate cu precizia necesară. Ca urmare, mașinile sunt lansate în producția de masă, a cărei durabilitate este determinată practic doar prin calcul, deoarece timpul de funcționare în timpul testelor de acceptare a unui prototip este de numai 5-10 USD dintr-o resursă dată. Măsurile de îmbunătățire a calității produselor de serie, efectuate fără o verificare experimentală suficient de reprezentativă, nu sunt întotdeauna eficiente. Astfel, unul dintre motivele durabilității insuficiente a transmisiilor de forfecare este lipsa controlului operațional al calității producției și reparației acestora.

În ultimele două decenii, testele de viață accelerată pe banc au fost utilizate pe scară largă pentru a evalua resursele pieselor, unităților de asamblare și mașinilor asamblate.Metodele probabilistice de calcul a pieselor de mașini pentru oboseală au făcut posibilă fundamentarea alegerii marjelor de siguranță și a tensiunilor admisibile asupra baza aspectelor probabilistice ale fracturii și fiabilitatea în condiții de funcționare.

În ceea ce privește mașinile de exploatare, metodele de calcul de evaluare directă sau indirectă a durabilității sunt prezentate pe deplin în lucrările lui A.V. Dokukin, V.N. Getopanov, Yu.D. Krasnikov, E.Z. Pozin, P.V. Semenchi, V.I. Soloda, G.I. Soloda, A.G. Frolova, V.N. Khorin, V.A. Deinichenko, G.S. Rakhutin, V.V. Solodukhin, Z.Y. Khurgin și alții.

Deci, în lucrări, pe baza unor studii ample ale modurilor de funcționare ale mașinilor de minerit, s-a dovedit că sarcinile care acționează în transmisii sunt de natură stocastică, datorită proprietăților proceselor de distrugere, încărcare și mișcare. a masei de stâncă. Studiul și determinarea sarcinilor în elementele mașinilor de minerit se bazează pe metode probabilistice, în special, pe teoria funcțiilor aleatoare. Trebuie remarcat faptul că calculele celor mai importante elemente ale mașinilor de exploatare (transmisii cu angrenaje și lanț ale arborilor, osiilor etc.) au fost aduse la nivelul standardelor industriei.

Metoda modelării statistice (probabilistice) constă în dezvoltarea și studiul funcționării unui model matematic al unui sistem dinamic

Durabilitatea mașinilor poate fi evaluată în condiții de laborator prin metoda testelor de anduranță pe banc, al cărei rol în ingineria mecanică modernă este determinat de cerințele în creștere și fiabilitatea echipamentelor, problemele de standardizare și nevoia tot mai mare de a accelera ritmul testarea și implementarea de noi proiecte.

Soluția acestor probleme devine deosebit de acută în ceea ce privește echipamentele de tratament. Costul ridicat al perioadei de nefuncționare a pereților lungi impune cerințe crescute asupra fiabilității transmisiilor cuțitelor de forfecare. Testele pe banc fac posibila, in conditii comparabile si la un cost mai mic, sa se determine nivelul de calitate al produsului stabilit de standardele relevante.

Capacitatea de a determina resursa în timpul testelor pe bancă într-un timp foarte scurt vă permite să reduceți semnificativ costurile asociate cu defecțiunile produsului în timpul testării operaționale.

Accelerarea testelor se realizează prin eliminarea pauzelor tehnologice care sunt inevitabile în exploatare, adică. datorita continuitatii procesului de testare, precum si datorita intensificarii in diverse moduri a proceselor de pierdere a resurselor de produse.

În ciuda faptului că verificarea finală a tuturor proprietăților produsului este funcționarea, pe baza căreia se face judecata finală asupra durabilității acestuia, testele accelerate de viață pe banc sunt în prezent unul dintre cele mai promițătoare mijloace de control operațional al nivelului de durabilitate; sunt utilizate atât pentru a accelera dezvoltarea proiectelor experimentale, oferindu-le o durabilitate dată în stadiul de dezvoltare, cât și pentru a controla calitatea produselor de serie în timpul fabricării, reparației și după modernizarea proiectării sau introducerea unor procese tehnologice mai avansate. a producției sale.

Analiza diferitelor metode de evaluare a durabilității mașinilor ne permite să tragem următoarele concluzii:

I. Metoda analitică și metoda modelării statistice constau în analiza în comun a sarcinilor care acționează și a caracteristicilor de rezistență ale pieselor și oferă o evaluare indirectă a durabilității mașinilor prin factorii de siguranță ai pieselor lor și trebuie verificate prin cercetarea funcţionarea maşinilor în condiţii de exploatare sau similare.

2. Informații fiabile din punct de vedere statistic privind durabilitatea mașinilor pot fi obținute numai din rezultatele exploatării industriale a produselor, cu toate acestea, durata lungă a procesului reduce valoarea acestor informații,

3.Testele de viață accelerată pe suport permit obținerea de informații cu privire la durabilitatea mașinilor într-un timp mult mai scurt decât pe baza rezultatelor testelor de funcționare sau a observațiilor de funcționare a produselor.

1.2. Experiență în efectuarea de teste de viață accelerată pe banc a transmisiilor cu angrenaje în alte ramuri ale ingineriei mecanice

Testarea accelerată se referă la testarea produselor, ale căror metode și condiții asigură primirea cantității necesare de informații într-o perioadă mai scurtă de timp decât în ​​condițiile și modurile de funcționare stipulate.

Elaborarea prevederilor generale, principiilor și recomandărilor pentru metodele de testare accelerată în inginerie mecanică a fost reflectată în lucrările lui R.V. Kugel, S.S.Dmitrichenko, G.I. Skundin, I.N. Velichnin, O.F. Trofimov, V.V. Gold, A.D. Levitanus, Kh..I. Khazanov. E. Gassner și alți autori

În procesul de reglare fină, piesele individuale, unitățile de asamblare și, de asemenea, mașinile asamblate sunt supuse testelor de viață.

Modurile și metodele de testare sunt selectate astfel încât să se asigure durata și costul minim al testelor. Cele mai comune moduri de a accelera testarea sunt: ​​densificarea ciclurilor de lucru; cicluri de lucru mai frecvente; extrapolarea în timp; trunchierea spectrului de sarcini; forțarea la sarcină.

Densificarea ciclurilor de lucru se realizează prin eliminarea inevitabilelor pauze tehnologice în exploatare în timpul testării continue și permite atingerea unor valori ridicate ale coeficientului de accelerație în timpul calendaristic Ku.

Principiul ciclurilor de funcționare crescute se bazează pe o creștere a ratei de aplicare a sarcinilor existente și presupune independență (în anumite limite) a durabilității produsului față de frecvența de aplicare a sarcinii. Coeficientul de accelerație este proporțional cu raportul dintre frecvențele de aplicare a sarcinilor în timpul testelor accelerate și normale fy și fn "

Extrapolarea în timp face posibilă estimarea rapidă a durabilității pe baza rezultatelor testelor inițiale ale produselor pentru care regularitățile proceselor de epuizare a resurselor sunt bine înțelese.

Trunchierea spectrului de sarcină constă în reproducerea, în timpul testării, a unei părți din sarcinile de funcționare care au efectul cel mai dăunător.

În cazurile în care marjele de siguranță ale obiectelor de testare sunt suficient de mari, pentru a accelera testele sunt efectuate la creșterea (forțată) în comparație cu sarcinile operaționale maxime.

Alegerea unei metode sau alteia se bazează pe necesitatea de a asigura identitatea tipurilor și naturii avariilor la stand și în exploatare. Acest lucru se realizează luând în considerare complexitatea și diversitatea, procesele de distrugere a pieselor, fiecare având propria sa zonă critică. La trecerea acestei zone au loc modificări calitative ale acesteia. Modurile de testare sunt alese astfel încât această zonă critică să nu fie atinsă și, prin urmare, aspectul calitativ al procesului de fractură să rămână neschimbat.

Diverse produse de inginerie mecanică constau, în general, din mai multe grupuri de elemente cele mai utilizate pe scară largă care îndeplinesc aceeași funcție, cum ar fi arbori, rulmenți, angrenaje, etanșări etc. În ciuda varietății de soluții de proiectare, materiale utilizate și condiții de funcționare a mașinilor pentru diverse scopuri, există multe în comun în abordarea metodologică a testării de viață a acestor elemente.

Antrenamentele sunt elementele structurale cele mai critice ale unui număr de mașini, care determină performanța lor tehnică și, în primul rând, durata de viață. O serie de organizații de cercetare și fabrici de construcție de mașini sunt implicate în organizarea și desfășurarea testelor accelerate cu resurse de banc ale angrenajelor: SHIITmash, ShIetroydormash, NATI, ZIL, KhTZ etc., iar în ultimii ani pentru mașinile de minerit - Giprouglemash și A.A. Skochinsky IGD / G

În industria auto a fost acumulată o vastă experiență în testarea accelerată pe banc a transmisiilor. Cel mai adesea, la testarea durabilității unităților, se utilizează un mod constant fie în viteză, fie în sarcină. Sarcina este selectată cât mai aproape posibil de maximul posibil, egal, de exemplu, cu cuplul maxim al motorului. Cutia de viteze este testată în acest fel în toate treptele treptelor, înregistrând numărul de cicluri până la defecțiune. Când este testat conform acestei metode, din cauza diferenței dintre modul de testare și modul de funcționare, nu există o corespondență strictă între durabilitatea unității în condiții de banc și în funcționare.

Recalcularea durabilității în acest caz se realizează prin compararea rezultatelor testelor cu datele de funcționare ale acelorași modele. În plus, cu această metodă, durabilitatea reală a angrenajelor nu este dezvăluită, deoarece durabilitatea lor în funcționare depinde de alternanța modurilor de încărcare.

Nepotrivirea sarcinilor poate influența și natura daunelor datorate modificărilor deformațiilor structurale.Cu alte cuvinte, procedura de testare pentru durabilitate ar trebui să ia în considerare întreaga gamă de sarcini operaționale. Acest lucru se realizează prin programarea modurilor de testare. Procesele reale de încărcare a elementelor transmisiilor auto sunt foarte complexe și în cele mai multe cazuri reprezintă procese aleatorii nestaționare, a căror reproducere în condiții de banc este foarte dificilă. În plus, astfel de teste, care reproduc doar sarcini reale, nu reduc semnificativ durata testelor. Prin urmare, în practica nutriției, ei urmează calea creării unui proces schematizat condiționat, echivalent în ceea ce privește efectul dăunător cu cel real. Natura aleatorie a alternantei in functionare a sarcinilor de diferite marimi poate fi inlocuita cu suficienta acuratete prin reproducerea ciclurilor de solicitare care fac parte din procesul aleator, echivalent din punct de vedere al efectului dăunător.

Programarea se bazează pe ipoteza de însumare a avariilor ["99], scrisă în formă generală: ^ - Mi ~ a> care caracterizează rezistența unei piese la sarcini care acționează, în funcție de materialul, dimensiunile acesteia, precum și de condițiile de încărcare. și tensiuni sub limita de anduranță.

Programele de testare sunt compilate pe baza rezultatelor prelucrării statistice a înregistrărilor sarcinilor în exploatare.

Cu reproducerea secvențială a blocurilor de sarcină, transmisia este adusă la distrugere. Durata de viață este determinată de formula: unde ^ este numărul de blocuri de sarcină; \ -echivalentul temporal al unui bloc de program.

Testele de viață accelerată ale cutiilor de viteze ale tractorului, transmisiilor finale, punților motoare sunt efectuate de NAGI, KhTZ și alte organizații ale industriei.

Metodele și modurile de testare aplicate depind de condițiile de funcționare și de tipurile de deteriorare a roților dințate în funcțiune. Accelerarea testelor se realizează prin forțarea modurilor de încărcare.

Încărcarea roților testate se efectuează în aceleași carcase ca și în exploatare. În același timp, se realizează reproducerea principalelor condiții de funcționare (condiții de lubrifiere și temperatură, influența rigidității carcaselor și arborilor etc.). Pentru testarea unităților noi pentru care nu s-a acumulat experiență în exploatare, momentul de încărcare este de obicei setat egal cu 1,3 din cel calculat.

La KhTZ, au fost efectuate studii pentru a determina modul de sarcină maxim admisibil în timpul testării accelerate a angrenajelor. Temperatura uleiului din zona de contact a dinților a fost luată drept criteriu limitativ. Pe baza cercetării s-a propus o dependență care permite determinarea valorii cuplului de încărcare maxim admisibil în ceea ce privește griparea, în funcție de geometria angajării și vitezele de alunecare.

La KhTZ, roțile dințate sunt testate și pentru rezistența la contact după metoda dezvoltată de NATI. Sunt testate trei seturi de roți, care sunt verificate înainte de rulare pentru conformitatea cu cerințele din desene. Roțile de testare sunt rodate în următoarele condiții de încărcare: fără sarcină - 7 ore; cu o sarcină - 25 USD - 7 ore; g * cu o sarcină de 50 USD - 7 ore.

Cuplul maxim, g / c, specificat de metoda de testare, este luat pentru 100 USD din sarcină. Testele sunt efectuate timp de 500 de ore la o sarcină constantă, cu roțile deplasate de-a lungul axei cu jumătate din lățimea dintelui pentru a crește sarcina specifică de contact. Temperatura uleiului în timpul testării cu un dispozitiv de răcire este menținută în intervalul 70-80C.

La determinarea rezistenței la încovoiere a dinților, roțile de testare sunt instalate în corpurile lor, iar momentul de încărcare este de 1,3 din momentul maxim în funcționare.

Durata testelor este determinată de formula: / -SHI L 60pe? Unde /?

În cazul spargerii oricărui arbore sau angrenaj, acestea sunt înlocuite cu altele noi și testarea continuă. De obicei, 2-3 cutii de viteze de aceeași dimensiune sunt testate în paralel timp de 1500 de ore.Dacă nu apar avarii în acest timp, durabilitatea lor este garantată în 6000 de ore.

Astfel, testele de viață ale transmisiilor din industria auto sunt, de regulă, comparative.

Institutul VNIISTRODTSORMASH efectuează teste de viață accelerate ale transmisiilor de buldozere, raclete și alte mașini. În timpul testelor de viață a structurilor uzate, în prezența materialului acumulat conform rezultatelor încercărilor de structuri similare sau a unei conexiuni stabilite pe baza a numeroase observații între rezultatele testelor și datele de funcționare, modul de testare cu o sarcină constantă este aplicat.

Pentru a determina indicatorii durabilității structurilor noi sau modernizate, pentru a evalua eficacitatea măsurilor de creștere a durabilității produselor fabricate, la alegerea versiunii constructive optime a transmisiei, testele sunt efectuate într-un mod programat. \

Încercările sunt precedate de: efectuarea măsurătorilor instrumentale ale sarcinilor în condiții tipice de funcționare; selectarea pe baza datelor de funcționare a condițiilor tipice de încărcare; dezvoltarea unui mod de testare accelerat.

În industria auto străină, testele accelerate pe banc ocupă un loc puternic în lanțul tehnologic al creării de noi mașini.

Astfel, firma I // 2: (GDR) efectuează teste cuprinzătoare ale unităților de transmisie auto. Programul de testare este alcătuit pe baza prelucrării statistice a rezultatelor testelor rutiere. Pentru a accelera testarea, se utilizează o metodă pentru a crește sarcinile spectrului de operare, menținând în același timp distribuția de frecvență a sarcinilor individuale. Compania Detroit Diesel Allison (SUA), înainte de a pune în producție orice transmisie nouă, efectuează un volum mare de teste pe banc. Standardizarea ciclului de testare se realizează cu ajutorul unui computer, în care sunt introduși parametrii de rezistență ai pieselor și factorii încărcării lor operaționale.

Criteriile de durabilitate a angrenajelor individuale, în funcție de materiale, tipuri și moduri de tratament termic, condiții de lubrifiere, metode de corectare etc., fac în mod constant obiectul cercetărilor la standuri speciale din URSS și din străinătate.

În ingineria minieră, o mare contribuție la soluționarea acestor probleme au avut-o Ya.Y. Al'shits, 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

Institutul de minerit Skochinsky a acumulat o experiență vastă în efectuarea testelor de oboseală pentru rezistența și rezistența la încovoiere a dinților angrenajului pe pulsatoarele hidraulice. Rezultatele acestor studii sunt prezentate în lucrările lui P.V. Semenchi și Yu.A. Zislin. Pe baza cercetărilor efectuate, a fost elaborat un set de propuneri pentru îmbunătățirea rezistenței, durabilității și îmbunătățirii metodelor de calcul al angrenajelor.

Trebuie remarcat faptul că testele de viață ale pieselor de transmisie individuale, cu toată importanța lor, nu pot oferi o evaluare cuprinzătoare a durabilității cutiei de viteze în ansamblu, ținând cont de influența reciprocă a pieselor unele asupra altora din diferite motive: deformații de arbori și părți ale corpului, inexactități de fabricație etc.

Din revizuirea prezentată, rezultă că testele de viață ale transmisiilor diferitelor mașini sunt efectuate de o serie de organizații și firme pentru a prezice durabilitatea acestora. Testarea de-a lungul vieții progresează spre scurtarea perioadei de testare, în care s-a obținut un succes semnificativ. La fel este și factorul de accelerație pentru timpul calendaristic. La testarea transmisiilor cu circuite cinematice ramificate (avand mai multi arbori de iesire), se foloseste uneori o combinatie a metodelor de mai sus, in care unii arbori sunt incarcati in mod inchis, altii in mod deschis.

Pe standurile cu flux închis, obiectele de testare sunt încărcate datorită forțelor de rezistență interne ale unei bucle de putere închise cu circulație de putere. Avantajul acestor suporturi este randamentul lor ridicat, deoarece puterea motorului de antrenare este determinata doar de pierderile (mecanice, electrice etc. in functie de metoda de inchidere) din circuit. Cu toate acestea, prezența dispozitivelor suplimentare pentru închidere complică proiectarea standului și, într-o anumită măsură, îi reduce fiabilitatea.

În standurile cu flux deschis, încărcarea se realizează folosind diverse dispozitive de frânare care transformă energia transferată acestora în căldură. Standurile deschise nu sunt economice, dar sunt mai versatile și, prin urmare, răspândite.

Diverse întreprinderi de construcție de mașini, precum și organizații de proiectare și cercetare, sunt angajate în proiectarea și fabricarea standurilor de testare.

După cum se arată în Secțiunea 1.2, testele de viață accelerate pe banc ale transmisiilor cu viteze au devenit larg răspândite în industria auto, înlocuind din ce în ce mai mult testele rutiere și pe teren atunci când se rezolvă o serie de probleme tehnice.

Figura 1.1 prezintă schematic un stand dezvoltat la ZIL pentru testarea cutiilor de viteze în mod închis22 J

Bucla închisă se formează prin intermediul cutiilor de viteze de închidere 2 și a unei cutii de viteze 4, similar testului 3. Sistemul este antrenat de un motor electric b, încărcat cu ajutorul unui încărcător planetar I. Mărimea sarcinii într-o buclă închisă este monitorizat cu un traductor de cuplu 5,

Schema cinematică a standului Uzinei de automobile Minsk pentru testarea axelor motoare ale unui autoturism este prezentată în Fig. 1.2; Forfecatoarele în cursul producției sunt supuse testelor de acceptare, standard și periodice la standurile producătorului. Combinele ar trebui să fie supuse unor teste similare după o revizie majoră la uzinele de reparare a minereurilor. Mai jos sunt luate în considerare în detaliu încercările, într-o măsură sau alta, legate de verificarea durabilității transmisiilor pieselor tăietoare ale forfecătorilor.

Testele pe banc ale transmisiilor mașinii de recoltat sunt efectuate în institutele de proiectare și dezvoltare și cercetare, precum și la întreprinderile de construcție de mașini din industrie. Încărcarea transmisiilor testate pe standuri se realizează fie cu ajutorul unui mediu care simulează caracterul operațional al încărcării, fie cu ajutorul unor dispozitive speciale. Un bloc de cărbune-ciment este utilizat ca astfel de mediu pentru testarea gombinelor. Testele pe un bloc de cărbune-ciment sunt (funcționale și datorită timpului scurt de tăiere al blocului, din cauza dimensiunii limitate a blocului din cauza costului ridicat de fabricație, nu permit judecarea resursei de transmisii.

Testele de recepție și testele periodice ale transmisiilor pieselor tăietoare cu forfecare sunt efectuate în conformitate cu OST 24.070.26-73. Încărcarea obiectelor testate pe aceste standuri se realizează cu ajutorul frânelor electrice cu pulbere TEP 4500, care au un cuplu de frânare independent de rotații și, prin urmare, nu necesită prezența unor trepte de viteză. Conectarea arborilor de ieșire ai obiectelor de testare la frână se realizează folosind arbori cardanici, care simplifică alinierea.

LGI numit după G.V. Plekhanov a dezvoltat și implementat un banc de testare la uzina Krasny Oktyabr pentru testare după repararea combinelor Sh-IKG, 2K-52, Sh0I La banc folosind mașini de încărcare DC conectate la arborii de ieșire ale obiectelor testate folosind multiplicatori , este posibil să se creeze sarcini variabile și să se verifice calitatea reparației acționărilor pe baza pierderilor mecanice în transmisie.

Standul LGI este, prin destinația sa, un stand de rodare, dovadă fiind lucrările efectuate la acesta pentru studierea încărcării roților dintate ale forfectorului, atunci când sunt încărcate doar cu un moment static.

În 1969, la Giprouglemash, sub conducerea autorului, a fost dezvoltat standul CTI7, pe care s-au efectuat teste de viață accelerată ale transmisiei părții tăietoare a combinei Sh-Start. Acest document a prezentat modurile de testare, alegerea a parametrilor acestora, precum și recomandări privind alegerea numărului de teste de obiecte, organizarea și procedura de implementare a acestora. Compilarea blocului de sarcină a fost realizată prin metoda binecunoscută în funcție de curba acumulată (integrală), construită în conformitate cu supraveghetorii științifici și executanții lucrării - Yu.D. Kraenikov. P.V. Semencha, E7E. Goldbukht, Yu.A. Zislin, E.V. Nuleshova, G.E. Şevcenko, B.P. Gryaznov, A.N. Vigilev. cu legea normală de distribuție a sarcinilor care acționează. S-a propus determinarea parametrilor modului de încărcare în conformitate cu așteptarea matematică, funcția de dispersie și corelație sau densitatea spectrală a încărcărilor. Cu toate acestea, așa cum s-a arătat în secțiunea anterioară și s-a confirmat experimental în această lucrare, nu este nevoie să se reproducă spectrul de frecvență de sarcină atunci când se testează transmisiile angrenajului. Principalele prevederi ale metodologiei nu sunt susținute de experiență, ceea ce îi conferă un caracter oarecum speculativ. Printre deficiențele sale se numără și absența recomandărilor inginerești specifice cu privire la calculul parametrilor modului de încărcare, alegerea numărului] de obiecte de testare, la determinarea duratei testului, precum și la evaluarea resursei. a produsului testat conform rezultatelor testelor.

Pentru comparație, trebuie remarcat faptul că Institutul Direcției Generale a Cărbunelui din Marea Britanie (L/C) are o experiență de peste 15 ani în testele de viață accelerate pe banc ale diferitelor cutii de viteze ale mașinilor de exploatare, inclusiv transmisii ale pieselor de tăiere ale fl25J. tundatorii. Recoltatoarele cu experiență, inclusiv cele produse de firme private, sunt supuse unor cercetări cuprinzătoare la standuri, locuri de testare, precum și la locurile experimentale din mină. Pentru a evalua durabilitatea, în conformitate cu metodologia acceptată, se efectuează teste atunci când arborele de ieșire al transmisiei testate este încărcat cu un cuplu corespunzător puterii nominale a motorului de antrenare și o forță radială egală cu jumătate din forța de avans. S-a stabilit că unei cutii de viteze care a funcționat fără avarii timp de 1000 de ore i se garantează o durată de viață de 4000 de ore. O astfel de evaluare a rezultatelor testelor de viață este posibilă numai în condițiile stabilității și calității înalte a fabricării transmisiilor, deoarece precum și o vastă experiență în testare.

Minerii străini achiziționați de A/SV pentru funcționarea în bazinele carbonifere ale Marii Britanii sunt supuși și ei teste de viață pe banc la MRDE după metoda de mai sus.

Cele de mai sus ne permit să concluzionăm că încercările adoptate în producția de transmisii ale pieselor tăietoare ale forfecătorilor trebuie îmbunătățite atât din punct de vedere metodologic, cât și din punct de vedere al creării mijloacelor pentru efectuarea testelor de anduranță”.

1.5. Obiectivele cercetării

Analiza de mai sus a metodelor și mijloacelor de testare a diferitelor transmisii ne permite să tragem următoarele concluzii: obținerea de date privind durabilitatea transmisiilor pieselor tăietoare ale forfecătorilor, pe baza rezultatelor observațiilor operaționale, este un proces foarte îndelungat, iar lipsa unei evaluări operaționale a durabilității duce la punerea în producție a mașinilor.cu o resursă netestată și îngreunează efectuarea lucrărilor de îmbunătățire a structurilor și a procesului tehnologic de producție și reparare a acestora; În URSS și în străinătate, în multe ramuri ale ingineriei mecanice, s-au răspândit testele de viață accelerate pe banc, care fac posibilă determinarea resurselor atât a mașinilor experimentale, cât și a mașinilor de serie într-un timp acceptabil pentru practică, ceea ce determină în mare măsură nivelul lor de calitate ridicat.

Pentru implementarea în industria a testelor de durată accelerată pe banc a transmisiilor pieselor tăiate ale forfecătorilor și în conformitate cu scopul acestei lucrări, se formulează sarcinile de cercetare: elaborarea unei metode de calcul a modului de încărcare; să creeze mijloace tehnice pentru efectuarea de teste accelerate de resurse; să stabilească criteriul stării limitative a obiectelor testate și metoda de apreciere a gradului de deteriorare a dinților; stabilește factorul de conversie pentru evaluarea duratei de funcționare pe baza rezultatelor testelor pe banc; pe baza rezultatelor testelor, elaborați recomandări pentru îmbunătățirea durabilității principalelor elemente de transmisie.

1.6. Metodologia de cercetare

Pentru rezolvarea sarcinilor stabilite s-a elaborat o metodologie care prevede: generalizarea experienței interne și externe pe problema studiată în diverse ramuri ale ingineriei mecanice; studii analitice (metodologie de calcul al modurilor de încărcare, descrierea rezultatelor testelor etc.); dezvoltarea designului unui suport de încărcare universal; cercetare experimentală (teste de viață); elaborarea de propuneri și recomandări pentru creșterea durabilității și îmbunătățirea transmisiilor pieselor tăiate ale forfecatorilor, precum și pentru îmbunătățirea în continuare a designului standului.

Lucrarea a fost efectuată în Giprouglemash și IGD ei. A.A. Skochinsky în conformitate cu subiectul principal 01172 al planului sectorial de cercetare al Ministerului Industriei Cărbunelui al URSS, precum și în cadrul acordului dintre Ministerul Industriei Cărbunelui al URSS și Administrația Principală a Cărbunelui din Marea Britanie pe tema „Îmbunătățirea fiabilitatea echipamentelor miniere”,

Ca obiect de testare a fost aleasă partea de tăiere a combinei în serie IKI0I, care este unul dintre modelele de serie răspândite, care a acumulat o mare experiență în operare și diverse studii de laborator.

O diagramă schematică a metodologiei de cercetare este prezentată în Figura 1.4. Pe baza studiilor analitice ale condițiilor de funcționare a forfecătorilor și a caracteristicilor de proiectare ale pieselor lor de tăiere, se realizează dezvoltarea metodelor de efectuare a testelor de viață accelerată pe banc și a mijloacelor de implementare a acestora.

Prelucrarea și analiza rezultatelor testelor pe banc a pieselor de tăiere, compararea cantitativă și calitativă a tipurilor de deteriorare a pieselor de transmisie pe banc și în exploatare va face posibilă: verificarea corectitudinii principalelor prevederi ale metodei; să stabilească adecvarea echipamentelor de bancă și să contureze căile de modernizare a acestuia; determinați factorul de conversie pentru estimarea duratei de viață și oferiți recomandări pentru îmbunătățirea durabilității transmisiilor testate.

Analiza condițiilor de funcționare a structurii comdinob

Dezvoltarea designului și a standului

Pauza de test accelerată

Determinarea factorului de conversie dm pentru calcularea duratei de exploatare

Formirobonium al modului de testare accelerat

Comparație calitativă și mai bună a detectării daunelor la stand și în uz

Prelucrarea și analiza rezultatelor testelor

Elaborarea de propuneri de îmbunătățire a durabilității transmisiilor

Modernizarea structurii standului I

Figura 1.4. Schema Metodologiei de Cercetare

Experiență în efectuarea de teste accelerate de viață pe banc a transmisiilor cu angrenaje în alte ramuri ale ingineriei mecanice

Principala condiție care trebuie îndeplinită la organizarea și desfășurarea testelor de viață accelerată este reproducerea tipurilor și naturii daunelor similare cu cele operaționale la stand. Acest lucru se realizează cel mai ușor prin reproducerea spectrului de sarcini operaționale pe stand. După cum se arată în Secțiunea 1.2, din cauza dificultăților tehnice, în practică, sunt utilizate metode simplificate de încărcare. Există o anumită legătură între testul pe banc și modurile operaționale, datorită necesității de a compara aspectele cantitative și calitative ale proceselor de distrugere,

Formarea sarcinilor în transmisia piesei de tăiere a forfeitorului are loc pe corpul executiv al mașinii și este determinată de rezistența la tăierea cărbunelui, caracteristicile de proiectare ale mașinii și cinematica mișcării acesteia de-a lungul peretelui lung.

Institutul de minerit Skochinsky, pe baza cercetărilor efectuate, a elaborat o teorie experimental-statistică a tăierii cărbunelui și rocilor. Principalele prevederi ale acestei teorii sunt expuse în lucrările lui A.I. Beron, L.I.Baron, L.B. Glatman, E.Z. Pozin.

Natura aleatorie a modificării proprietăților mecanice ale cărbunelui, prezența incluziunilor solide și a fisurilor, structura dinamică a antrenamentului forfetorului, mișcarea neuniformă a forfeitorului de-a lungul feței provoacă sarcina neuniformă asupra corpului executiv.

Răspândirea sarcinii în jurul mediei (spectrul de sarcină) are loc cu frecvență și amplitudini variabile, care pot atinge mai multe valori ale sarcinii medii.

Imitarea sarcinii operaționale a combinelor în condițiile standului este foarte dificilă. Din motive de simplitate, sistemul de forță spațială de pe actuator poate fi înlocuit cu forțe axiale și radiale și cuplu aplicat arborelui de ieșire. Sistemul echivalent de încărcare a arborelui de ieșire al transmisiei testate asigură o stare solicitată și, prin urmare, o deformare a pieselor, similară cu cea care are loc în funcțiune.

Sarcina principală a programării testelor de viață este de a reproduce un mod de sarcină echivalent în efect dăunător pentru o serie de sarcini de funcționare, determinate de mărimea (amplitudinea) sarcinilor care acționează, alternanța acestora și durata de acțiune.

Studiile efectuate au stabilit că înlocuirea spectrului de sarcini operaționale cu unele ordonate (bloc de sarcină) trebuie efectuată în așa fel încât fiecare nivel de sarcini în timpul încercărilor să fie reprodus de cel puțin 10-20 de ori. Numărul de pași dintr-un bloc trebuie să fie de cel puțin 6-8.

Parametrii blocului de sarcină - mărimea sarcinilor și durata acțiunii acestora - determină parametrii motorului de antrenare și caracteristicile statistice ale sarcinilor pe arborele actuatorului.

Principalele date inițiale pentru calcularea parametrilor blocului sunt momentele stabile pe arborii motorului de antrenare și ai corpului executiv Must și Miust, corespunzătoare modului de funcționare și raportate prin raportul:

Calculul modurilor de încărcare în timpul testelor de anduranță pe banc

În prezent, resursa forfecătorilor este determinată de resursele pieselor lor de tăiere, care, la rândul lor, este limitată în principal de durabilitatea antrenărilor angrenate. Mai mult de 7 ($ din toate fondurile cheltuite pentru achiziționarea de piese de schimb în timpul reviziei mașinilor de forfecare sunt cheltuite pe piese de transmisie, în principal pe roți dintate și arbori pinion.

Durabilitatea angrenajelor este de obicei determinată în primul rând de deteriorarea dinților acestora. Clasificare (clasificarea tipurilor de deteriorare a dinților angrenajului în general și a ingineriei cărbunelui este dată într-o serie de lucrări, precum și cu rezultatele observațiilor special organizate ale funcționării a zece combine