Читайте также:
|
Аналогичный анализ отказов был проведен по данным стендовых исследовательских и контрольных испытаний на этапе разработки проекта. Основное отличие этих отказов от ранее рассмотренной группы отказов гидроприводов в эксплуатации заключается в большой доле «псевдовнезапных» отказов, обусловленных ошибками при проектировании. Кроме того, при стендовых испытаниях обязательно проводится многократная проверка основных параметров гидроприводов; при этом выявляются даже незначительные отклонения параметров, не обнаруживаемые в процессе эксплуатации.
Доля параметрических отказов гидроприводов при стендовых испытаниях составляет 32 %, что в два раза превышает долю этих отказов в эксплуатации.
Другим существенным отличием является значительно меньшая доля отказов, обусловленных негерметичностью – 25% (в том числе по подвижным уплотнениям – 18%). Это различие связано, по-видимому, с относительно большим влиянием случайных дефектов при изготовлении и сборке уплотнительных узлов в серийном производстве.
Доля отказов гидроприводов из-за разрушений и повреждений механических элементов конструкций составляет 19%. Это связано с недостаточной точностью проектировочных прочностных расчетов, с воспроизведением при стендовых испытаниях более жестких условий нагружения, чем в эксплуатации, а также более тщательным контролем состояния механических элементов при стендовых испытаниях.
При стендовых испытаниях относительно невелика доля отказов, обусловленных несоответствием динамических свойств предъявляемым требованиям, – 5%. Существенно большая доля этих отказов в эксплуатации связана с неточностью требований заказчика по динамическим характеристикам, с неточностью проектировочных динамических расчетов и недостаточностью динамических стендовых испытаний. Основная часть этих отказов выявляется только в составе системы управления объекта, а динамические свойства гидроприводов тесно связаны с динамическими свойствами других агрегатов и блоков системы. Для снижения относительного количества отказов в эксплуатации, связанных с динамической неустойчивостью гидроприводов, предпочтительным является задание заказчиком динамических требований на всю систему, в которую входит гидропривод, и стендовая отработка динамических характеристик всей системы (или, по крайней мере, замкнутого контура системы, в который входит этот агрегат).
Доля отказов гидроприводов при стендовых испытаниях, обусловленных дефектами гидромеханических и электрогидравлических распределительных устройств, составляет 22% (7 и 15 соответственно), а обусловленных дефектами клапанов – 13%.
Большая доля отказов распределительных устройств в эксплуатации связана в основном с относительно большей степенью загрязненности рабочей жидкости при эксплуатации, чем при стендовых испытаниях, а также с относительно большим влиянием таких случайных факторов, как наличие механических частиц во внутренних полостях агрегата, срез уплотнений при монтаже и т.д.
При стендовых испытаниях основными «слабыми звеньями» гидроприводов являются уплотнения, распределительные устройства, механические элементы конструкций и клапаны.
Интересно отметить, что при стендовых испытаниях из всех отказов, проявляющихся в отклонении параметров от требуемых величин, более 50% случаев обусловлено отклонениями скоростной характеристики, зоны нечувствительности и смещения нуля. Причем из всей группы параметрических отказов (включающей также случаи негерметичности) более чем 50% отказов выявлено при воздействии повышенных и пониженных температур рабочей жидкости и окружающей среды.
Установлено, что на этапе испытаний в опытном производстве около 60% отказов являются конструкционными, около 30% -- производственными и около 10% -- эксплуатационными, причем к конструкционным относились отказы, обусловленные повреждениями в процессе наработки заданного ресурса.
Необходимо отметить, что 90% отказов относятся к контролируемым и 10% -- к неконтролируемым, 98% отказов относятся к устойчивым и 2% -- к перемежающимся, 80% -- к непрогнозируемым и 20% -- к прогнозируемым, однако, практическая реализация прогнозирования отказов (например, утечек по выходному звену гидропривода) весьма сложна.
На этапе серийного производства около 20% отказов гидроприводов являются конструкционными (связаны с увеличением ресурсов в процессе эксплуатации), около 50% -- производственными и около 30% -- эксплуатационными.
4. АНАЛИЗ ФИЗИКИ ПОСТЕПЕННЫХ ОТКАЗОВ
В эксплуатации и во время проведения ресурсных испытаний гидроприводов по мере выработки ими ресурса происходят необратимые изменения физико-химических и физико-механических свойств материалов. Основными разрушающими факторами, приводящими к накоплению необратимых изменений, являются износовые, тепловые и усталостные повреждения. Вследствие длительного воздействия повышенных температур рабочей жидкости и окружающей среды происходит старение резиновых уплотнений, материалов деталей и узлов, возрастает износ пар трения, снижается длительная статическая и усталостная прочность силовых элементов гидроприводов. Циклическое и длительное статическое воздействие нагрузок на выходные силовые элементы гидроприводов приводит к накоплению необратимых усталостных повреждений и снижению усталостной прочности материалов и узлов. В процессе наработка ресурса происходит износ деталей и узлов пар трения гидроприводов: штоков, цилиндров, гильз, золотниковых пар, деталей подшипников, резиновых и фторопластовых уплотнений. Износ снижает усталостную прочность деталей и может служить причиной их разрушения как после очень длительного срока службы при незначительных начальных конструктивных и технологических концентраторах и низких номинальных напряжениях, так и при малых сроках службы, являясь причиной возникновения схватывания и фреттинг-коррозии.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 34 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |