Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN 1. Các khái niệm chung 1. Khái niệm quá trình sản xuất, quá trình sửa chữa, quá trình công nghệ…: Quá trình sản xuất chi tiết và máy là tổng hợp tất cả các hoạt động của con người, công cụ lao động cần thiết cho xí nghiệp để chế tạo hay sửa chữa các chi tiết, tháo máy, phục hồi chi tiết, kiểm tra chất lượng, lắp ráp, vận chuyển, cung cấp và các hoạt động khác. Quá trình sửa chữa Là quá trình sản xuất tại xí nghiệp theo chương trình kế hoạch sửa chữa đã định hoặc khắc phục các sự cố trong quá trình sản xuất.
Sửa chữa chi tiết Là tập hợp các nguyên công khắc phục các khuyết tật, phục hồi khả năng làm việc của các chi tiết bằng cách phục hồi lại kích thước hoặc cơ tính của chi tiết máy. Phục hồi chi tiết là tổng hợp các thao tác, các nguyên công nhằm khắc phục các sai lệch hay phục hồi khả năng làm việc, trữ năng, kích thước, hình dáng,. của các chi tiết máy. Phục hồi các chi tiết máy có thể thực hiện bằng các phương pháp: hàn đắp, mạ, phun đắp, gia công áp lực, gia công cơ khí.
Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của đối tượng sản xuất. Quá trình công nghệ bao gồm các quá trình: thay đổi kích thước, tính chất, tháo, lắp ráp, sửa chữa. Quá trình công nghệ sửa chữa liên quan đến sự thay đổi trạng thái của chi tiết: kích thước, hình dáng, chất lượng bề mặt của chi tiết. Quá trình công nghệ được thực hiện theo các nguyên công nhất định hoặc theo các trình tự nhất định.
Trong đó các nguyên công được thực hiện tại một vị trí cố định để chế tạo một loại hay nhiều loại sản phẩm. Trong nguyên công có thể có phần công nghệ chuyển tiếp: tháo, lắp, hiệu chỉnh,. Các quá trình trên liên quan đến các bản vẽ chi tiết, sơ đồ công nghệ, bản vẽ các nguyên công,.Các tài liệu này được dùng để chuẩn bị các vật tư thiết bị cần thiết, hạch toán các chỉ tiêu kinh tế, phân bố kế hoạch và tổ chức sản xuất. Chu kỳ sửa chữa là thời gian làm việc của thiết bị giữa 2 lần sửa chữa lớn (đại tu).
Cấu trúc của chu kỳ sửa chữa là thứ tự lần lượt các dạng sửa chữa giữa 2 lần sửa chữa lớn (đại tu): Đại tu (Đ) - Bảo dưỡng (B) - Nhỏ (N) - Trung tu (T) - Đại tu (Đ). Các khái niệm về đối tượng nghiên cứu Đối tượng có phục hồi - đối tượng mà khả năng làm việc của nó có thể được thiết lập lại trong trường hợp xảy ra hỏng. Đối tượng không phục hồi - đối tượng mà khả năng làm việc của nó không thiết lập lại trong trường hợp xảy ra hỏng Hệ thống - đối tượng bao gồm một tập hợp phần tử. Các phầp tử này được liên kết chức năng và tương hỗ nhau trong khi thực hiện một nhiệm vụ nhất định.
Phần tử - đối tượng có độ tin cậy độc lập, một đơn vị không chia nhỏ hơn nữa trong một hệ thống. Hệ thống nối tiếp - hệ thống, mà sự hỏng xảy ra khi một phần tử bị hỏng. Hệ thống song song - hệ thống, mà sự hỏng xảy ra khi mọi phần tử bị hỏng. Trang : 2 Hệ thống k từ n - hệ thống gồm n phần tử.
Sự hỏng của hệ xảy ra khi k trong số n phần tử bi hỏng (k<n). Hệ thống dự phòng - hệ thống gồm phần tử cơ bản và phần tử dự phòng, trong đó phần tử cơ bản (gốc) là phần tử nhất thiết cần đảm bảo cho khả năng làm việc của đối tượng ; còn phần tử dự phòng là phần tử đảm bảo cho cho khả năng làm việc tiếp tục của đối tượng, khi phần tử cơ bản bị hỏng. Khái niệm độ tin cậy và các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của chi tiết a) Khái niệm độ tin cậy - tính chất của đối tượng, ở một thời điểm nhất định, dưới những điều kiện làm việc nhất định, hoàn thành nhiệm vụ chức năng cho trước, duy trì được giá trị các thông số làm việc đã đ- ược thiết lập trong một giới hạn đã cho. Độ tin cậy là một tính chất phức hợp.
Nó bao gồm các tính chất chủ yếu của đối tượng: tính không hỏng, tính sửa chữa, tính bảo quản và tính lâu bền. Tính không hỏng - tính chất của đối tượng giữ được khả năng làm viêc của mình. Đặc trưng định lượng cho tính không hỏng là các đại lượng: xác xuất làm việc không hỏng, trung bình thời gian làm việc giữa các lần hỏng, cường độ hỏng, các tham số của dòng hỏng v.v… Tính sửa chữa - tính chất của đối tượng thích ứng với việc tiến hành bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa nó. Đặc trưng cho tính sửa chữa là các đại lượng: xác xuất phục hồi, trung bình thời gian dừng máy, trung bình thời gian phục hồi, cường độ phục hồi v.v… Đặc trưng chung cho tính không hỏng và tính sửa chữa là các đại lượng: hàm sẵn sàng, hệ số sẵn sàng, hệ số không sẵn sàng, mức sử dụng kỹ thuật … Tính bảo quản hay còn gọi là tính lưu kho và (hoặc) vận chuyển – tính chất của đối tượng duy trì đ- ược các thông số đầu ra xác định chất lượng của mình trong giới hạn đã cho, khi nằm trong kho và (hoặc) khi vận chuyển.
Đặc trưng cho tính bảo quản là các đại lượng: trung bình thời gian bảo quản, cường độ hỏng khi bảo quản… Tính bền lâu -tính chất của đối tượng duy trì được khả năng làm việc của mình cho tới trạng thái giới hạn, trong đó có kể tới những gián đoạn cần thiết cho việc bảo dưỡng kỹ thật và sửa chữa. Đặc trưng cho tính bền lâu là các đại lượng: tuổi thọ trung bình, trung bình thời gian làm việc, tuổi thọ gama phần trăm, thời gian làm việc gama phần trăm, trung bình thời gian làm việc giữa các lần sửa chữa, trung bình thời gian làm việc tới khi thanh lý. Đặc trưng định lượng của một hay nhiều tính chất xác định độ tin cậy của đối tượng được gọi là chỉ tiêu độ tin cậy. Các chỉ tiêu độ tin cậy thường được xác định trên cơ sở thông tin về lượng công việc hay l- ượng công tác mà ta thu được, trong đó lượng công việc được hiểu là số đo nào đó của nhiệm vụ mà đối tượng thực hiện như sản lượng, quãng đường đi, số chu trình tải trọng và đặc biệt thường dùng là khoảng thời gian làm việc.
Thời gian phục vụ hay tuổi thọ là khoảng thời gian làm việc tính theo lịch của đối tượng, từ khi bắt đầu bức vào hoạt động cho tới khi đạt trạng thái giới hạn. Đặc trưng này thường dùng cho những đối tượng hoạt động liên tục hay cho những trường hợp đối tượng chịu tác động thường xuyên của tải trọng và môi trường, mà nguyên nhân làm mất khả năng làm việc của đối tượng thường là ăn mòn, nhiệt độ v.v… Thời gian phục vụ hay tuổi thọ là một đại lượng ngẫu nhiên. Tuy nhiên đối với đa số máy, thiết bị và cơ cấu, để đánh giá sự mất khả năng làm việc, người ta không dùng thời gian tính theo lịch, mà dùng tổng thời gian thực hiện nhiệm vụ của đối tượng từ khi bước vào hoạt động tới khi đạt trạng thái giới hạn (chẳng hạn được tính theo giờ). Khoảng thời gian trong trường hợp này, được gọi là thời gian làm việc đến khi hỏng hoặc tuổi thọ hữu ích.
Như tuổi thọ, tuổi thọ hữu ích vì cũng được tính tới thời điểm đạt trạng thái giới hạn nên là một đại lượng ngẫu nhiên.1 chỉ ra sự khác nhau giữa hai khái niệm tuổi thọ và tuổi thọ hữu ích. Trang : 3 t ; n Tuổi thọ= i i i 1 T1 T2 TN TRẠNG THỎI GIỚI HẠN t . n Tuổi thọ hữu ích= i i 1 1 2 N Rõ ràng đối với những đối tượng hoạt động liên tục thì tuổi thọ cũng là tuổi thọ hữu ích. Đúng ra, chỉ khi lượng công việc được đo bằng TGH T thời gian mới được phép dùng “tuổi thọ” .1 Tuổi thọ và tuổi thọ hữu ích ng trong thực tế, khi lượng công việc được đo bằng số chu trình, số km đường đi, sản lượng …, người ta vẫn quen gọi các số đo ấy là tuổi thọ.
Khoảng thời gian làm việc của sản phẩm cũng có thể được qui định trước theo những điều kiện nào đó, chẳng hạn sự cần thiết phải tăng mức độ an toàn. Thời gian làm việc đến trạng thái giới hạn được qui định trước như vậy được gọi là thời hạn phục vụ cho phép hay tuổi thọ danh định. Tất nhiên thời hạn phục vụ cho phép hay tuổi thọ danh định không phải là đại lượng ngẫu nhiên. Tuổi thọ làm việc an toàn quy định: là thời gian làm việc trong đó hư hỏng không xảy ra với xác suất ó=100%.
Chỉ tiêu này đôi khi cũng được thay thế bằng “Tuổi thọ danh định làm việc liên tục” là khoảng thời gian xác định mà thiết bị không phải dừng để bảo dưỡng kỹ thuật. Các yếu tố Ảh đến ĐTC Ngoài ra, “bắt đầu bước vào hoạt động” được biểu hiện không chỉ đối với sản phẩm mới mà ngay cả với sản phẩm sau khi sửa chữa lớn. Kỹ thuật KTKỹ thuật b) Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy Các sản phẩm kỹ thuật chịu tác động thường xuyên của các yếu tố gây hư hỏng, đặc biệt trong thời kì khai thác. Các yếu tố đó làm giảm dần tới mất khả Hư hỏng Lỗi thời năng làm việc của sản phẩm và có thể gây thiệt hại lớn.
KTKỹ thuật Dưới đây, những yếu tố ảnh hưởng đó được phân Dùng hỏng Quá tải Lão hoá biệt theo loại, theo dạng biểu hiện, theo nguồn gốc KKTKỹthu ât sinh ra và theo quá trình tác dụng: Hư hỏng Phân biệt theo loại: Các yếu tố ảnh hưởng đến Mài mòn Mỏi Ăn mòn độ tin cậy được phân thành các yếu tố kĩ thuật và các yếu tố kinh tế-kỹ thuật.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến ĐTC Các yếu tố kỹ thuật là các quá trình vật lý khác nhau của sự hư hỏng. Các quá trình đó dẫn tới sự KTKỹ biến đổi về kích thước, hình dáng, về trật tự hình học tương đốithuật giữa các bộ phận, về chất lượng bề mặt hoặc những tính chất khác của sản phẩm. KKTKỹthu ât Các yếu tố kinh tế-kỹ thuật là các yếu tố làm giảm giá trị của sản phẩm kỹ thuật, do tiến bộ khoa Hư hỏng học kỹ thuật tạo ra những sản phẩm kỹ thuật mới, có năng suất cao, chất lượng tốt hơn v.