Вимоги до машин і критерії їхньої якості

 

Оскільки людині властиво хотіти всього й відразу, те вимоги до машин різноманітні й часто суперечливі, однак їх можна умовно розділити на основні взаємозалежні групи:

технологічні вимоги;

економічні вимоги;

експлуатаційні вимоги.

Якість машини, тобто її максимальна відповідність всім вимогам [19, 37] неможливо без безустанної уваги інженера на всіх стадіях "життя" машини.

Якість заставляється на стадії проектування, забезпечується на стадії виробництва й підтримується в процесі експлуатації.

Ступінь відповідності вимогам характеризують критерії якості (гречок. "крит эрион" – вузьке місце) – якісь конкретні параметри (гречок. "пари мэтрос" – вимірюваний), тобто вимірювані або обчислювати величины, що.

Однак відомо, що повне задоволення всіх вимог - абсолютно нездійсненне завдання, тому завжди доводиться іти на компроміс, позначаючи головні вимоги й забезпечуючи відповідні їм критерії якості. Відзначимо тому лише основні вимоги до деталей і машин.

ТЕХНОЛОГІЧНІСТЬ - виготовлення виробу при мінімальних витратах праці, часу й засобів при повній відповідності своєму призначенню.

ЕКОНОМІЧНІСТЬ - мінімальна вартість виробництва й експлуатації.

ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ - стан об'єкта, при якому він здатний виконувати задані функції.

НАДІЙНІСТЬ - властивість об'єкта зберігати в часі здатність до виконання заданих функцій (ДЕРЖСТАНДАРТ 27.002-83).

 

Основними критеріями якості машин уважають:

ПОТУЖНІСТЬ - швидкість перетворення енергії;

ПРОДУКТИВНІСТЬ - обсяг роботи (продукції, інформації), виконуваної в одиницю часу;

КОЕФІЦІЄНТ КОРИСНОЇ ДІЇ - частка енергії, що дійшла до споживача (потужності);

ГАБАРИТИ - граничні розміри;

ЕНЕРГОЄМНІСТЬ - витрата палива або електрики віднесений до обсягу роботи (пройденій відстані, зробленій продукції);

МАТЕРІАЛОЄМНІСТЬ - кількість конструкційного матеріалу машини, звичайно віднесеного до одиниці потужності;

ТОЧНІСТЬ - здатність максимально відповідати заданому положенню (швидкості й т.п.);

ПЛАВНІСТЬ ХОДУ - мінімальні прискорення при роботі машини.

 

Умови нормальної роботи деталей і машин

Успішна робота деталей і машин полягає в забезпеченні працездатності й надійності.

ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ деталей і машин визначається як властивість виконувати свої функції із заданими показниками й характеризується наступними критеріями:

МІЦНІСТЬ - здатність деталі пручатися руйнуванню або необоротній зміні форми (деформації);

ТВЕРДІСТЬ - здатність деталі пручатися будь-якої деформації;

ЗНОСОСТІЙКІСТЬ - здатність зберігати первісну форму своєї поверхні, пручаючись зношування;

ТЕПЛОСТІЙКІСТЬ - здатність зберігати свої властивості при дії високих температур;

ВИБРОУСТОЙЧИВОСТЬ - здатність працювати в потрібному діапазоні режимів без неприпустимих коливань.

 

НАДІЙНІСТЬ визначається як властивість деталі й машини виконувати свої функції, зберігаючи задані показники протягом заданого часу й, власне кажучи, виражає собою перспективи збереження працездатності [30, 33].

У процесі роботи деталі й машини піддаються не тільки розрахунковим навантаженням, які конструктор очікує й ураховує, але й попадають у позаштатні ситуації [13], які дуже важко передбачити, як, наприклад, удари, вібрація, забруднення, екстремальні природні умови й т.п. При цьому виникає відмова - втрата працездатності внаслідок руйнування деталей або порушення їхньої правильної взаємодії. Відмови бувають повної й часткові; раптові (поломки) і поступові (зношування, корозія); небезпечні для життя; важкі й легені; переборні й непереборні; приработочные (виникають на початку експлуатації) і пов'язані з наявністю дефектних деталей; відмови через зношування, утоми й старіння матеріалів.

 

Надійної можна вважати машину, що має наступні властивості.

БЕЗВІДМОВНІСТЬ - здатність зберігати свої експлуатаційні показники протягом заданого наробітку без змушених перерв.

ДОВГОВІЧНІСТЬ - здатність зберігати задані показники до граничного стану з необхідними перервами для ремонтів і технічного обслуговування.

РЕМОНТОПРИДАТНІСТЬ - пристосованість виробу до попередження, виявленню й усуненню відмов і несправностей за допомогою техобслуговування й ремонту.

СОХРАНЯЕМОСТЬ - здатність зберігати необхідні експлуатаційні показники після встановленого строку зберігання й транспортування.

Надійність важко розрахувати кількісно, вона звичайно оцінюється як імовірність безвідмовної роботи на підставі статистики експлуатації групи ідентичних машин.

 

При всій значимості всіх описаних критеріїв, неважко помітити, що МІЦНІСТЬ Є НАЙВАЖЛИВІШИМ КРИТЕРІЄМ НАДІЙНОСТІ Й ПРАЦЕЗДАТНОСТІ.

 

Невиконання умови міцності автоматично робить безглуздими всі інші вимоги й критерії якості машин [5, 26, 30, 36].

Дійсно, деякого коштує технологичная, тверда, зносостійка, теплостійка, виброустойчивая, дешева в експлуатації, ремонтопригодная конструкція самого передового дизайну, якщо вона зламалася при першому ж навантаженні!