Метод оптимизации надежности машин с применением интегрального показателя

Введение. На протяжении длительного времени сохраняют актуальность вопросы повышения надежности машин с применением интегрального показателя. С позиций конструктивной безопасности рассмотрена эксплуатация элементов гидромеханического экскаватора.

Постановка задачи. Показаны метод и алгоритм, с помощью которых рассчитывается растяжка рабочего оборудования экскаватора.

Теоретическая часть. В рамках исследования определены способы повышения надежности с интегральным показателем надежности. Получены уравнения: для предела выносливости стали; для коэффициента концентрации напряжений; для действующего напряжения в опасном сечении и ресурса растяжки. Представлено распределение способов управления интегральным показателем надежности по стадиям жизненного цикла машины. Отмечено, что для получения оптимальной стратегии повышения надежности экскаватора необходимо минимизировать значение интегрального показателя надежности. Разработан метод комплексного анализа входных факторов, а для условий серийного и массового производства — общий комплекс рекомендаций по увеличению ресурса детали. Получено распределение недостатков по конструктивным, технологическим и эксплуатационным факторам для валов, осей, зубчатых колес, металлоконструкций, цепей, спец.деталей. Изложена методология создания практически безотказных машин, включающая принципы, комплексную программу и систему управления надежностью.

Выводы. Применение предложенной системы позволяет разрабатывать и изготавливать машины высокой надежности и обеспечивать планомерное снижение интегрального показателя надежности. Функционирование системы управления надежностью машин гарантирует их создание с таким уровнем надежности, который обеспечит конкурентоспособность техники и отсутствие претензий потребителей.

1. Труханов, В. М. Расчет проектной надежности технических систем по постепенным отказам / В. М. Труханов // Контроль. Диагностика. — 2015. — № 1. — С. 70–72.

2. Капур, К. Надежность и проектирование систем / К. Капур, Л. Ламберсон. — Москва : Машиностроение, 1980. — 604 с.

3. Касьянов, В. Е. Требования к безотказности комплектующих изделий зерноуборочных машин / В. Е. Касьянов, Д. М. Беленький, Н. Л. Вернези // Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 1989. — № 9. — С. 14–15.

4. Прогнозирование надежности машин по результатам незавершенных испытаний / В. Н. Шиловский, А. В. Питухин, В. М. Костюкевич, Г. Ю. Гольштейн // Фундаментальные исследования. — 2015. — № 2 (16). — С. 3513–3517.

5. Касьянов, В. Е. Принципы создания практически безотказных машин / В. Е. Касьянов // Стандарты и качество. — 1988. — № 7. — С. 39–42.

6. Демьянов, А. А. Метод адаптивного синтеза фрикционных систем / А. А. Демьянов, А. А. Демьянов // Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV-23. Подвижной состав железных дорог / Под ред. Б. А. Левина, П. С. Анисимова. — Москва : Машиностроение, 2008. — С. 72–74.

7. Демьянов, А. А. Адаптивный синтез фрикционно-механических систем / А. А. Демьянов, А. А. Демьянов // Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса : тр. междунар. науч.-практ. конф. — Ростов-на-Дону : РГУПС, 2009. — С. 44–45.

8. Демьянов, А. А. Некоторые аспекты повышения экономической эффективности транспортной инфраструктуры / А. А. Демьянов, А. А. Демьянов // Проблемы машиноведения. Трибология — машиностроению : мат-лы междунар. науч.-техн. конф. — Москва : ИМАШ РАН, 2012. — С. 212–216.

9. Демьянов, А. А. Синтез механических систем с подвижным основанием / А. А. Демьянов, А. А. Демьянов // Транспорт-2014 : тр. междунар. науч.-практ. конф. Ч. 1. — Ростов-на-Дону : РГУПС. — 2014. — С. 299–301.

10. Капуста, П. П. Принципы обеспечения надежности ресурсного проектирования несущих систем мобильных машин / П. П. Капуста // Грузовик. — 2013. — № 3. — С. 22–31.

11. Касьянов, В. Е. Основы теории и практики создания надежных машин / В. Е. Касьянов, Т. Н. Роговенко, Л. П. Щулькин // Вестник машиностроения. — 2003. — № 10. — С. 3–6.

12. Касьянов, В. Е. Повышение надежности и эффективности работы машины на основе увеличения усталостного ресурса деталей / В. Е. Касьянов, В. В. Дудникова // Вестник машиностроения. — 2009. — № 11. — С. 11–15.

13. Расчет прочностной надежности и усталостной долговечности элементов конструкций мобильных машин, нагруженных случайными изгибающими и крутящими моментами / А. С. Гусев, В. И. Щербаков, С. А. Стародубцева, М. И. Гребенкина // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. — 2013. — Т. 1, № 2 (16). — С. 54–57.

14. Теплякова, С. В. Расчетно-экспериментальное определение максимальной нагруженности стрелы одноковшового экскаватора / С. В. Теплякова, А. А. Котесова, Е. Е. Косенко // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. — 2016. — № 2 (48). — С. 38–43.

15. Алгоритм определения параметров прочности, нагруженности и ресурса с помощью аналитического перехода от выборочных данных к данным совокупности / В. Е. Касьянов, Л. П. Щулькин, А. А. Котесова, С. В. Котова // Инженерный вестник Дона. — 2012. — Т. 23, № 4-2 (23). — С. 120.