ОБОСНОВАНИЕ ГРАНИЦ ОБЛАСТИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

МЕТОДЫ ОБОСНОВАНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ

Безопасность и надежность оборудования главным образом зависят от соотношения нагрузки, действующей на объект, и его сопротивляемости, т.е. от того, насколько его техническое состояние отличается от предельного, при котором нагрузка становится опасной при эксплуатации, а дальнейшее функционирование неэффективно. О потере сопротивляемости и возможности перехода в предельное состояние обслуживающий персонал судит по отклонению от нормы текущего значения параметра. При увеличении отклонения опасность перехода в предельное состояние повышается. Опорными значениями параметров, определяющими переход оборудования из рабочего состояния в опасную область, являются предельное и допустимое (см. п. 2.4). Следовательно, для обеспечения безопасности и надежности оборудования необходимы анализ сопротивляемости объекта и обоснование границ его области работоспособности.

Общая характеристика предельного состояния технических систем

Требования к предельным значениям параметров вытекают из определения предельного состояния в соответствии с ГОСТ 26656—85. Они формируются путем анализа сопротивляемости объекта и обеспечивают безопасность и эффективность использования оборудования, сохранение его ремонтопригодности и долговечности. На основе сформулированных требований создают критерии предельного состояния, с помощью которых оценивают степень опасности для объекта. Если какой-либо узел или оборудование в целом находится под воздействием нескольких причин, способствующих переходу в предельное состояние, то необходимо выявить наиболее серьезную 198

причину. Ей соответствует наиболее опасное значение критического параметра z- Если znp > Zhom, то таким значением является наименьшее предельное значение критического параметра, если znp < Zhom — наибольшее предельное значение критического параметра.

В табл. 5.1. приведены причины перехода и критерии предельного состояния для различных элементов СТС.

Таблица 5.1

Элементы систем, детали сборочных единиц

Характерные виды процессов нагружения

Причины перехода в предельное состояние

Критерии

предельного состояния

Валы, оси

Изгиб, кручение, срез, циклическая нагрузка

Усталостное разрушение, изнашивание

Предел прочности на изгиб, кручение, выносливость, жесткость

Зубчатые передачи

Изгиб зубьев, циклическая контактная нагрузка, трение качения с проскальзыванием

Изнашивание, выкрашивание и отслаивание, усталостное разрушение

Предел прочности на изгиб, контактные напряжения

Подшипники

скольжения

Взаимное перемещение поверхностей при смазке, радиальная нагрузка

Окислительное или абразивное изнашивание пар трения, усталостное изнашивание антифрикционного слоя

Значение износа

Винтовые пары, лопасти насосов

Изгиб, кручение, взаимное перемещение рабочей среды вдоль поверхности

Эрозионное изнашивание, усталостное разрушение

Предел прочности на изгиб, срез, кручение

Трубопроводы,

сосуды

Радиальная нагрузка на стенки, перемещение рабочей среды вдоль поверхности

Эрозионное и коррозионное изнашивание

Предел прочности на разрыв

Проточная часть насосов, турбин

Взаимное перемещение рабочей среды вдоль поверхности

Эрозионное и коррозионное изнашивание, отложение солей

Предельное уменьшение КПД

Трубная система котлов, парогенераторов

Взаимное перемещение рабочей среды вдоль поверхности нагрева, теплопередача, радиальная нагрузка на стенки труб, циклическая нагрузка

Коррозионное изнашивание, отложение солей, золы, усталостное разрушение материалов из-за циклических нагрузок, перегрева, неравномерности нагрева

Предел прочности на ползучесть при максимальных температурах, температура образования окалины, вскипания в экономайзере

Элементы систем, детали сборочных единиц

Характерные виды процессов нагружения

Причины перехода в предельное состояние

Критерии

предельного состояния

Шпоночное и шлицевое соединения

Срез, циклическая и контактная нагрузка, взаимное скольжение поверхностей

Пластическая деформация, усталостное разрушение, смятие материала

Предел прочности на смятие, срез

Болтовые соединения

Статические и динамические знакопеременные нагружения

Пластическая деформация, усталостное разрушение, срез

Предел прочности на текучесть, срез

Пружины,

гайки

Статические и динамические знакопеременные нагружения

Потери упругости, усталостное разрушение

Коэффициент упругости, предел прочности на сжатие

Для выявления предельного состояния оборудования в настоящее время существуют определенные методы, с помощью которых анализируют сопротивляемость и обосновывают предельные значения параметров. Применение тех или иных методов зависит от внутренних и внешних процессов, вызывающих изменение параметра, его влияния на безопасность и качество функционирования технической системы или отдельного узла, наличия или отсутствия экспериментальных данных или испытательных стендов и др.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >