Mentenanta si fiabilitatea masinilor

PREFATA

Cartea se adreseaza specialistilor si se doreste sa fie un ghid de proiectare a mentenantei aferente oricarui tip de utilaj.

De fapt, intentia cartii este aceea de a estima producerea defectelor la un timp cunoscut si nu cu caracter aleator. Planificarea defectarii oricarui echipament, instalatie sau utilaj inseamna de fapt asigurarea pentru toate elementele componente a unei durate de viata impuse. Efectul acestui tip de proiectare consta in optimizarea functionarii utilajului studiat. Astfel, cunoscandu-se durata de viata pentru fiecare piesa, se reduc timpii necesari pentru restabilirea proprietatilor de functionare prin asigurarea din timp a pieselor de schimb cat si a S.D.V.-isticii corespunzatoare.

In acest sens, cartea propune la inceput familiarizarea cu notiunile de statistica matematica necesare, apoi se propune model de calcul la durabilitate pentru fiecare tip de organ de masina precum si pentru masina in ansamblu.

Lucrarea cuprinde diagrame si tabele, astfel incat in ansamblu, sa reprezinte un ghid complet de proiectare.

Autorul

CUPRINS

1. Generalitati 11
1.1. Notiuni generale 11
1.2. Definitii 12
1.3. Fiabilitatea produselor industriale 13
1.4. Implicatii economice 14
1.5. Defecte si defectari 15

2. Variabile aleatoare si repartitii 18
2.1. Introducere 18
2.2. Variabile aleatoare 18
2.2.1. Variabile aleatoare discrete 18
2.2.2. Variabile aleatoare continue 21
2.3. Modele statistice utilizate in controlul durabilitatii 22
2.3.1. Repartitia uniforma 23
2.3.2. Repartitia exponentiala 24
2.3.3. Repartitia normala 24
2.3.4. Repartitia Weibull 31

3. Fiabilitate, mentenanta, disponibilitate 33
3.1. Expresia generala a fiabilitatii 33
3.2. Functia caderilor 35
3.3. Densitatea de probabilitate a caderilor 36
3.4. Rata caderilor 37

4. Teoria defectelor 44
4.1. Neconformante si defectiuni 44
4.2. Criterii de defectare 44
4.3. Procesul de defectare 46
4.3.1. Defectiuni generate de conceptia constructiva 48
4.3.2. Defectiuni cauzate de conceptia tehnologica si de executie 49
4.3.3. Defecte ce apar ca urmare a procesului de uzare 49
4.3.4. Defectiuni cauzate de deformatii si socuri 52
4.3.5. Defectiuni cauzate de mediul ambiant 53
4.4. Fiabilitatea intrinseca 53
4.4.1. Metoda controlabilitatii controlate 53
4.4.2. Metoda degradarii controlabile 54
4.4.3. Calculul fiabilitatii in cazul unei repartitii oarecare 56

5. Fiabilitatea sistemelor 58
5.1. Notiuni generale 58
5.2. Fiabilitate structurala 58
5.2.1. Sisteme cu structura serie 58
5.2.2. Sisteme cu structura paralela 60
5.2.3. Sisteme cu structura mixta 62

6. Mentenanta si mentenabilitate 65
6.1. Definitii 65
6.2. Disponibilitate si indisponibilitate 67
6.2.1. Expresia disponibilitatii 67
6.2.2. Ecuatiile starilor de disponibilitate si indisponibilitate 68
6.3. Procese Markov 69
6.3.1. Analiza sistemelor tip serie cu ajutorul proceselor Markov 70
6.3.2. Analiza sistemelor tip paralel cu ajutorul proceselor Markov 72
6.4. Exemple de calcul pentru mentenabilitate si disponibilitate 73

7. Moduri de determinare a fiabilitatii 75
7.1. Calculul fiabilitatii previzionale 75
7.2. Fiabilitatea experimentala 77
7.2.1. Incercari de fiabilitate. Generalitati 77
7.2.2. Incercari pe esantion epuizat 78
7.2.3. Incercari cenzurate 78
7.2.4. Incercari trunchiate 79
7.2.5. Incercari accelerate. Postulatul fiabilitatilor egale 79
7.2.6. Prelucrarea datelor 80
7.2.6.1. Prelucrarea datelor folosind metoda neparametrica 80
7.2.6.2. Prelucrarea datelor folosind metoda parametrica 82
7.2.7. Fisa industriala pentru inregistrarea datelor experimentale 85
7.3. Fiabilitatea operationala 85
7.4. Durabilitatea si fiabilitatea elementelor si sistemelor 86

8. Fiabilitatea angrenajelor 87
8.1. Aprecierea fiabilitatii in cazul ruperii danturii 87
8.2. Calculul tensiunii limita la oboseala prin incovoiere 94
8.3. Durabilitatea si fiabilitatea flancurilor angrenajelor evolventice 99
8.4. Tensiunea limita de contact la oboseala a flancurilor 102
8.5. Fiabilitatea functionala globala a angrenajelor 106

9. Fiabilitatea lagarelor 107
9.1. Generalitati 107
9.2. Fiabilitatea lagarelor cu alunecare 107
9.2.1. Fiabilitatea functionala a lagarelor din punctul de vedere al ungerii 108
9.2.2. Fiabilitatea lagarelor de alunecare din punct de vedere al uzarii 110
9.2.3. Fiabilitatea lagarelor de alunecare solicitate la oboseala superficiala 111
9.2.4. Fiabilitatea functionala a lagarului cu alunecare 113
9.3. Fiabilitatea rulmentilor 113
9.3.1. Fiabilitatea functionala la oboseala de contact 114
9.3.2. Fiabilitatea functionala a rulmentilor in medii abrazive 115
9.3.3. Fiabilitatea globala a rulmentilor 116

10. Fiabilitatea lanturilor 117
10.1. Notiuni introductive 117
10.2. Fiabilitatea functionala a lanturilor din punctul de vedere al uzarii 118
10.3. Fiabilitatea functionala a lanturilor din punctul de vedere al ungerii 119
10.4. Fiabilitatea globala a transmisiilor cu lant 120

11. Fiabilitatea curelelor 121
11.1. Notiuni generale 121
11.2. Fiabilitatea curelelor la patinare si uzare 121
11.3. Fiabilitatea curelelor la rupere prin oboseala 122
11.4. Fiabilitatea globala a curelei 125

12. Fiabilitatea arborilor 126
12.1. Notiuni generale 126
12.2. Fiabilitatea arborilor la rupere 126
12.2.1. Ruperea prin oboseala 126
12.2.2. Ruperea prin rezonanta 128
12.3. Fiabilitatea arborilor la deformatii 130
12.4. Fiabilitatea functionala globala 131

13. Fiabilitatea asamblarilor rotilor pe arbore 133
13.1. Fiabilitatea penelor si canelurilor 133
13.2. Fiabilitatea asamblarii prin frecare 133
13.3. Fiabilitatea etansarilor 135

14. Studiul fiabilitatii transmisiilor mecanice 139
14.1. Studiul fiabilitatii transmisiilor mecanice 139
14.2. Diagnoza fiabilista a utilajelor pentru constructii 142

15. Masuri pentru marirea fiabilitatii 145
15.1. Masuri pentru marirea fiabilitatii in etapa de proiectare 145
15.2. Masuri pentru marirea fiabilitatii in elaborarea tehnologiei si in executie 149
15.3. Masuri pentru marirea fiabilitatii in exploatare si intretinere 150

Anexe (cap. 2) 153
A.2.1. Elemente privind algebra variabilelor aleatoare 153
A.2.2. Indicatorii teoretici ai variabilei cu repartitie uniforma 157
A.2.3. Indicatorii teoretici ai variabilei cu repartitie exponentiala 157
A.2.4. Indicatorii teoretici ai variabilei cu repartitie normala 158
A.2.5. Densitatea de probabilitate a repartitiei normala normata n(0, 1) 159
A.2.6. Functia de repartitie normata (laplace) n(0, 1) 160
A.2.7. Functia de repartitie normata (laplace) n(0, 1) relatii intre functiile ? (z) si f(z) 161
A.2.8. Probabilitatea apartenentei la un anumit interval a variabilei normale 162
A. 2.9. Repartitia normala valoarea z? avand probabilitatea ? de a fi depasita 163

Bibliografie 164