Способ испытаний механизма на надежность

 

Изобретение относится к агрегато-и приборостроению и может найти применение, в частности, при испытаниях и эксплуатации роторов, двигателей, турбин и других механизмов. Цель изобретения - уменьшение объема испытаний за счет выбора на участке нормальной работы худшего, лучшего, среднего механизмов по уровню вибрации. При испытаниях к механизмам прикладывают рабочую нагрузку, испытывают в течение некоторого времени все механизмы до выхода их на участок нормальной работы. Участок нормальной работы механизмов определяют по линейному изменению параметров вибрации, которые периодически измеряют во время испытаний. По всем механизмам строят функцию плотности распределения параметров вибрации для фиксированного момента времени для участка нормальной работы. По уровню вибрации выбирают лучший, худший и средний механизмы. Испытывают до отказа выбранные механизмы. По времени отказов определяют показатели надежности. 1 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OtOW

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU „„3 605150 (51)5 G 01 М 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4427498/24-28 ! (22) 23.05,88 (46) 07.11.90. Бюл. и 4 1 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М. М.Болдырев .(53) 531.78 1.(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1144019, кл. G 01 М 15/00, 1983. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МЕХАНИЗМА НА

НАДКЖНОСТЬ (57) Иэобретение относится к агрегатои приборостроению и может найти применение, в частности, при испытаниях и эксплуатации роторов, двигателей, турбин и других механизмов. Цель изобретения — уменьшение объема испытаний за счет выбора на участке нормальйой работы худшего, лучшего, Изобретение относится к области агрегато- и приборостроения и может найти применение, в частности, при испытаниях, Цель изобретения — уменьшение объема испытаний.

На чертеже представлен график алгоритма определения показателя надежности, Сущность спос6ба испытаний механизма на надежность заключается в следующем.

Эксплуатация механизма делится на три стадии:

Т вЂ” участок приработки, когда проявляются все погрешности изготовления и сборки механизма (от О до t 1 );

2 среднего механизмов по уровню вибрации. При испытаниях к механизмам прикладывают рабочую нагрузку, испытывают в течение некоторого времени все механизмы до выхода их на участок нормальной работы. Участок нормальной работы механизмов определяют по линейному изменению параметров вибрации, которые периодически измеряют во время испытаний. По всем механи=.".:"-м строят функцию плотности распрецеле- . ния параметров вибрации для фиксированного момента времени для участка нормальной работы. По уровню вибрации выбирают лучший, худший и средний механизмы, Испытывают до отказа выбранные механизмы. По времени отказов определяют показатели надежности. 1 ил. с

II — участок нормальной работы (от t цо ), III — участок старения и зарождения дефектов (от t до с (31 ) .

На участке испытывают и механизмов

Количество механизмов и определяют в соответствии с теорией вероятности и математической статистики в зависимости от величины относительной до" пустимой ошибки Я и доверительной вероятности v. В процессе испытаний . периодически измеряют параметры вибрации механизмов. В качестве параметров вибрации можно выбирать амплитудное значение, цисперсию, эффективное значение виброперемещения, виброско1605150

Лз- ) + 8 ю Р 1 и ) с -е Л -Y) + J26

2. Ч где t. — наработка механиэма.в -м

Ъ

1 временном сечении;

У.", — параметр вибрации в i-м вре40 1 менном сечении.

С учетом того, что tE = 1 + Ь и t З = t 1+ 2Ь, условия линейности запишутся (Yg-Y,) + 2 3.

Ф (Y>-7,) .12 8

45!

Все и механизмов испытывают до

HeKoToporo MoMeHTa BpeMeHH t, BoKa

11 все механизмы не выйдут на участок II.

Испытания механизмов можно проводить как последова-.,ельно, так и параллель,но. Однако более предпочтительнее проводить испытания параллельно, так

55 как в этом случае условия проведения испытаний для всех механизмов будут абсолютно идентичны. Когда наработка

1я механизма равна t g фиксируют его рости или виброускорения. Измерения проводят на частотах (или в полосах частот), соответствующих собственным частотам механизма или частей механиз5 ма. По уровню вибрации можно однозначно судить о техническом состоянии механизма. Таким образом, после выхода механизмов на участок нормальной работы все инцивидуальные погрешности из- 10 готовления и сборки проявляются и по уровню вибрации можно выявить лучший, худший и средний механизм. На участках II u III на техническое состояние механизмов будут влиять условия эксплуатации, конструктивные особенности данного типа механизмов"и уста.лостные характеристики материалов, а они у всех механизмов одинаковые. Таким образом, техническое состояние механизмов относительно друг цруга на участках II u III будет неизменным в пределах точности измерительных при,боров. Чтобы определить вышел ли механизм на участок II, проводят измерения параметра вибрации через равные промежутки времени . Измеренные параметры должны удовлетворять условию линейности с точностью, опрецеляемой точностью измерительной аппаратуры. Условие линейности можно записать в виде показатели вибрации. Далее строят по всем механизмам для момента времени

tc l

t функцию плотности распределения показателей вибрации, Выбирают три механизма, у первого из которых уровень вибрации в момент времени t и максимальнь1й, у второго — минимальный, у третьего — срецний. Дальнейшие испытания проводятся только.с тремя выбранными механизмами, которые испытывают до отказа. Под отказом следует понимать любое состояние механизма, при котором он не выполняет свои функции. Фиксируют моменты отказов трех механизмов. Пусть отказы наступили в моменты времени t,, t u t цля трех механизмов. Средний ресурс механизма определяется как среднее арифметическое при нормальном распределении (з) (5)

t1 +t2, +t3 ср 3

Для других законов распрецеления средний ресурс определяется как математическое ожидание по известным иэ теории вероятностей и математической статистики формулам.

Зная закон распределения (который определяется по результатам испытаний п механизмов или по данным эксплуатации известного механизма),минимальный, максимальный и средний ресурсы механизма, можно определить и другие показатели надежности: вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, время безотказной работы, наработка на отказ и т.д., так как все они связаны друг с .другом общеизвестными выражениями теории вероятностей и математической статистики.

Формула изобретения

Способ испытаний механизма на надежность, заключающийся в том, что прикладывают рабочую нагрузку, фиксируют время отказов каждого нэ механизмов, по которому определяют показатель надежности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения объема испытаний, в процессе испытаний измеряют параметры вибрации всех испытуемых механизмов после выхода их на участок нормальной работы, по всем испытуемым механизмам строят функцию плотности распределения зафиксированных параметров вибрации, с

5 1605150 6 помощью которой из всех испьггуемых сированных значений, и испытывают механизмов выбирают три, параметры до отказа три выбранных механизма, вибрации у которых равны минимально- по результатам испытаний которых опму,максимальному и среднему из зафик- ределяют показатели надежности.

Составитель Е. Воронин

Редактор Л. Гратилло Texpeq Л,Олийнык Корректор А.Осауленко

Заказ 3449 Тираж 44 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101