Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 11
1.1. Анализ методов обеспечения надежной работы машины 11
1.2. Специфика нагружения сельскохозяйственных машин 19
1.3. Использование метода конечных элементов при анализе напряженно-деформированного состояния элементов конструкций машин 22
1.4. Анализ методов определения минимальной прочности 26
1.5. Анализ использования запаса прочности 30
1.6. Выводы, цель и задачи исследования 32
2. Модели обеспечения эффективности и оптимизации вероятности безотказной работы и гамма-процентного ресурса элементов конструкций сельскохозяйственных машин 35
2.1. Модель обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин .. 35
2.2. Модель обеспечения эффективности и определения оптимального гамма-процентного усталостного ресурса элементов конструкций сельхозмашин при динамических нагружениях 39
2.3. Метод определения распределения совокупности конечного объема по выборке 42
2.4. Метод определения параметров распределения действующих напряжений с использование закона Вейбулла с тремя параметрами (метод зеркального преобразования вариационного ряда) 45
2.5. Аналитический метод определения параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема действующих напряжений в элементах конструкций машин 52
2.6. Алгоритм обеспечения эффективности и определения оптимальной вероятности безотказной работы по экстремальным значениям прочности и нагруженности 65
2.7. Алгоритм обеспечения эффективности и определения оптимального гамма-процентного усталостного ресурса элементов конструкций 71
2.8. Выводы 77
3. Расчетно-экспериментальное определение параметров прочности, нагруженности и ресурса элементов конструкций сельскохозяйственных машин 79
3.1. Анализ минимальных прочности и ресурса элементов конструкций машин 79
3.2. Определение действующих напряжений в элементах конструкций сельскохозяйственных машин 84
3.2.1. Характерные особенности определения действующих напряжений в элементах конструкций сельскохозяйственных машин 84
3.2.2. Определение средневзвешенных напряжений в элементах конструкций машин при переменных нагрузках 89
3.3. Расчетный метод определения действующих напряжений с помощью МКЭ 94
3.3.1. Расчет напряженно-деформированного состояния с помощью расчетного комплекса SCAD 94
3.3.2. Расчет напряженно-деформированного состояния с помощью расчетного комплекса ANSYS 103
3.4. Анализ выборочных параметров закона Вейбулла для совокупностей различного объема машин 104
3.5. Определение плотности распределения отказов для машины 109
3.6. Выводы 113
4. Практическое применение результатов исследования... 116
4.1. Оптимизация вероятности безотказной работы сцепки при статических нагрузках 116
4.1.1. Методика обеспечения эффективности и оптимизации вероятности безотказной работы сцепки 116
4.1.2. Статический расчет рамы прицепной широкозахватной сцепки СПШ 119
4.1.3. Оптимизация значений вероятности безотказной работы рамы сцепки 125
4.1.4. Определение экономического эффекта от оптимизации вероятности безотказной работы рамы сцепки 131
4.2. Обеспечение гамма-процентного усталостного ресурса корпуса подшипника 134
4.2.1. Методика обеспечения эффективности и определения оптимального гамма-процентного ресурса корпуса подшипника 134
4.2.2. Расчет гамма-процентного усталостного ресурса корпуса подшипника 137
4.2.3. Оптимизация значений вероятности безотказной работы корпуса подшипника 147
4.3. Выводы 149
Общие выводы 151
Литература 154
Приложения 167
- Анализ методов обеспечения надежной работы машины
- Модель обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин
- Анализ минимальных прочности и ресурса элементов конструкций машин
- Статический расчет рамы прицепной широкозахватной сцепки СПШ
Введение к работе
Проблема повышения эффективности сельскохозяйственного производства неотделима от темпов обновления сельскохозяйственной техники. Известно, что ряд сельскохозяйственных машин и оборудования в процессе работы имеют частые отказы и подвергаются быстрому износу. Очевидно, что такого рода события приводят не только к снижению производительности этих машин, но и к увеличению затрат труда и средств на их ремонты и техническое обслуживание, к повышению расходов топлива и горюче-смазочных материалов. Затраты средств, при этом, на поддержание работоспособности отдельных машин и их ремонты, нередко настолько значительны, что замена на новые экономически оказывается вполне оправданной [78]. Для сельского хозяйства весьма важной является задача определения оптимальных сроков использования машин. Оптимальность в данном случае означает экономически наиболее выгодный период эксплуатации и замены сельскохозяйственной техники.
Обеспечение эффективности и безотказной работы
сельскохозяйственной техники ведет к сокращению затрат на ремонт и техническое обслуживание, затрат связанных с простоем техники и других расходов, уменьшается потребность в запасных частях. И как результат дает возможность сократить себестоимость произведенной продукции и увеличить прибыль.
Значительные экспериментальные и теоретические работы по разработке методов обеспечения безотказной работы машины выполнили Беленький Д.М., Биргер И.А., Бойцов Б.В., Болотин В.В., Далальянц А.Г., Дмитриченко С.С., Жаров В.П., Когаев В.П., Коновалов Л.В., Коршунов А.И., Косилов О.Н., Кузьменко В.А., Марковец М.П., Полушкин А.А., РадинВ.В., Серенсен СВ., Степнов М.Н., Трощенко В.Т., Труфяков В.И., Хозяев И.А. и другие.
Вместе с тем, как показал анализ проведенных исследований, существует необходимость дальнейшего совершенствования методов обеспечения безотказной работы машин, так как в перечисленных методах не учитываются особенности имеющие место при совокупности конечного объема, приводящие к завышению полученных данных.
Целью данной работы является разработка методов обеспечения эффективности и повышения безотказной работы элементов конструкций сельскохозяйственных машин. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
разработать модели с использованием вероятностно-статистических методов для обеспечения эффективности, оптимизации вероятности безотказной работы и гамма-процентного ресурса элементов конструкций сельскохозяйственных машин;
на основе моделей установить закономерности изменения параметров нагруженности, прочности и ресурса, опасное сечение с помощью метода конечных элементов, моделировать ресурс и вероятность отказа по параметрам прочности и нагруженности, аналитически переходить от выборочных значений параметров распределения Вейбулла к значениям совокупности конечного объема;
предложить методы аналитического определения распределения совокупности конечного объема по выборке (прочность, нагруженность, ресурс); установить характерные особенности нагружения элементов конструкций сельскохозяйственных машин;
разработать методики, комплекс алгоритмов и прикладных программ для оценки эффективности и безотказной работы сельхозмашин;
произвести оценку предлагаемых методов на примере конкретных сельскохозяйственных машин.
В первой главе проводится анализ методов расчета статической прочности и методов определения усталостного ресурса, а также различных
подходов к определению параметров прочности и нагруженное элементов конструкций машин.
Вторая глава посвящена описанию разработанных моделей обеспечения эффективности и оптимизации вероятности безотказной работы и гамма-процентного ресурса элементов конструкции сельскохозяйственных машин. Произведено описание разработанных методов аналитического определения распределения совокупности конечного объема по выборке (прочность, нагруженность, ресурс). Также рассматриваются составленные на основе данных моделей алгоритмы.
В третьей главе проанализирована возможность использовании параметра сдвига трехпараметрического закона Вейбулла вместо первого значения вариационного ряда (крайнего члена выборки). Также возможность использования метода конечных элементов при определении напряженно-деформированного состояния в опасном сечении элемента конструкции. Установлены характерные особенности определения действующих напряжений в элементах конструкций сельскохозяйственных машин. Предложен вариант замены реального распределения амплитуд напряжений, для каждого однотипного элемента конструкции, одним средневзвешенным значением. Проведен анализ выборочных параметров закона Вейбулла для совокупностей различного объема Nc=10 - 10 машин. Выполнено вероятностное исследование потока отказов машины.
В четвертой главе представлены методики обеспечения эффективности и оптимизации вероятности безотказной работы рамы сцепки и определения оптимального гамма-процентного ресурса корпуса подшипника. Произведен расчет гамма-процентного ресурса и оптимизация значений вероятности безотказной работы, корпуса подшипника РСМ - 100.70.05.629А. Также выполнен статический расчет рамы прицепной широкозахватной сцепки СПШ 2 в опасных сечениях. Определена оптимальная вероятность безотказной работы конструкции, предложен вариант изготовления рамы
сцепки позволяющий снизить затраты при производстве и получить определенный экономический эффект.
В заключении сделаны выводы о проделанной работе.
Научная новизна выполненной работы состоит в следующем:
разработана модель обеспечения эффективности и определения оптимального гамма-процентного усталостного ресурса элементов конструкций сельхозмашин при динамических нагружениях, позволяющая рассчитать и оптимизировать вероятность безотказной работы элемента конструкции для заданного ресурса;
предложена модель обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин, позволяющая на этапе проектирования определить оптимальный вариант изготовления элемента конструкции и сократить затраты на производство и эксплуатацию;
с использованием теории распределения крайних членов выборки разработаны аналитические методы определения параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема действующих напряжений, прочности и ресурса;
-для определения параметров нагруженности предложен метод определения параметров распределения действующих напряжений с использование закона Вейбулла с тремя параметрами (метод зеркального преобразования вариационного ряда).
Практическая значимость выполненных аналитических и экспериментальных исследований заключается в следующем:
- на основе моделей разработаны методики и комплекс прикладных
программ, необходимых для выполнения оптимизационных расчетов
вероятности безотказной работы и гамма-процентного ресурса элементов
конструкций сельскохозяйственных машин;
^ - предложенные методики продемонстрированы на примере рамы
сцепки СПШ 2 и корпуса подшипника РСМ - 100.70.05.629А. Более высокая точность предлагаемых методов подтверждена оценками надежности элементов конструкций, полученными традиционными методами.
-установлена зависимость использования параметра сдвига трехпараметрического закона Вейбулла, вместо первого значения вариационного ряда (крайнего члена выборки);
- установлены характерные особенности определения действующих
) напряжений в элементах конструкций сельскохозяйственных машин: для
культиваторной сцепки обосновано псевдостатическое нагружение, а для корпуса подшипника переменное нагружение, наиболее точно описываемые законом Вейбулла с тремя параметрами или распределением Фишера-Типпета;
- предложен вариант замены реального распределения амплитуд
9 напряжений, для каждого однотипного элемента конструкции
сельскохозяйственной машины, одним средневзвешенным значением, что позволит значительно уменьшить размах действующих напряжений и сделать более точную оценку ресурса элементов конструкции;
проведен анализ выборочных параметров закона Вейбулла для совокупностей различного объема Nc= 10 -10 машин;
выполнено вероятностное исследование потока отказов машины, позволяющее определить на начальных этапах проектирования оптимальный срок ее эксплуатации.
Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях в Ростовском государственном строительном университете в 2003 - 2006 гг.; на четвертом Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике, на объединенном научном семинаре по средствам механизации сельского хозяйства РГАСХМ (г. Ростов-на-Дону, 2007 г.).
По материалам диссертационной работы опубликовано 16 статей.
Методика обеспечения эффективности и определения оптимального гамма-процентного ресурса корпуса подшипника внедрена в ОАО «Аксайкардандеталь».
Методика обеспечения эффективности и оптимизации вероятности безотказной работы сцепки внедрена в ЗАО «Красный Аксай».
Анализ методов обеспечения надежной работы машины
С середины XX века и по сегодняшние дни продолжается интенсивное освоение производства разных машин: дорожных, строительных, сельскохозяйственных, горных и др. Среди них имеются машины с частыми отказами. С увеличением времени эксплуатации машин растет число отказов, что делает их дальнейшую эксплуатацию нецелесообразной (затраты на запасные части и стоимость работ по их замене, ущерб от простоя и др.). Поэтому важной задачей является обеспечение надежности машины.
При производстве конкурентоспособной продукции, актуальным вопросом является обеспечение высокой надёжности создаваемой техники, определение оптимального ресурса элементов конструкций (деталей) и машины в целом. Для решения данных задач необходим обоснованный подход к созданию практически безотказной, экономически выгодной машины. Решением проблемы надежности занимались B.C. Антошкевич [3], А.И. Аристов [4], Д.М. Беленький [6-9], И.А. Биргер [12, 13], Б.В. Бойцов [16, 17], Н.Г. Бруевич [19], Б.В. Гнеденко [26-29], С.С. Дмитриченко [45], Г.В.Дружинин [47], Ю.Г.Заренин [49], В.Е.Касьянов [55-72], Л.В. Коновалов [81], Д. Ллойд [90], Ю.Г.Фокин [124], В.Н.Фомин [126], Б.Ф. Хазов [127-129] и другие. Экономический аспект надежности машин рассмотрен в работах А.В. Гличева [26], А.О. Загоруйко [89], Р.Н. Колегаева [76, 77], А.С. Консона [82], Н.Н. Кулакова [89], Я.Д. Плоткина [101], Л.Я. Шухгальтера [137, 138]. Практически все авторы указывают на то, что основные мероприятия по обеспечению надежности должны проводиться на этапах проектирования и производства; в эксплуатации надежность машины должна лишь реализовываться, поддерживаться и при необходимости восстанавливаться. Важнейшим свойством, характеризующим надежность машин и деталей, является долговечность, определяемая сроком службы и ресурсом. Основным источником повышения ресурса является корректный и достоверный расчет, позволяющий еще на этапе проектирования получить определенный экономический эффект и избежать отказов элементов конструкций и машины в целом. Зачастую отказ элемента конструкции является отказом для машины и вызывает затраты на его устранение и приводит к вынужденному простою машины (потеря прибыли от использования машин, увеличение сроков выполнения работы и т.п.). Вместе с тем, отсутствие отказа за определенный интервал времени (ресурс) обеспечивает машине работоспособное состояние, а, следовательно, исключает необходимость операций связанных с ремонтом и не требует соответствующих затрат. Обобщение существующих методов определения оптимальной долговечности показало, что подавляющее большинство отечественных и зарубежных авторов под оптимальной долговечностью по материальному износу понимают такой срок ее службы, при котором затраты на ее использование (затраты на приобретение, капитальный ремонт, а также эксплуатационные расходы) за весь период эксплуатации, отнесенные на единицу произведенной продукции (работы), будут минимальными [76, 77]. Иными словами, в качестве критерия оптимальности здесь принимается достижение минимальной себестоимости единицы продукции (работы), произведенной с помощью данной машины за весь ее амортизационный срок службы. Наибольшее распространение получила методика определения оптимального срока службы машин по материальному износу (рис. 1.1). Оптимальная долговечность машины также может быть найдена аналитическим путем. Наиболее удачное определение оптимальной долговечности для А.И. Селивановым [116]. сводится к следующему. аналитического решения сделано Предложенное аналитическое определение себестоимости единицы продукции (работы) в зависимости от срока службы машины: 1 - удельные эксплуатационные расходы, возрастающие с увеличением срока службы машины; 2 - удельные эксплуатационные расходы, неизменяющиеся с увеличением срока службы машины; 3 - удельные амортизационные отчисления на восстановление; 4 - себестоимость единицы продукции (работы) по сумме всех затрат. Затраты потребителя, связанные с использованием машины в течении всего срока ее службы, могут быть разовыми (приобретение машины Yj=A), пропорциональными времени использования (хранение, топливо, рабочая сила YU=BT) и прогрессирующими.
Модель обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин
Выполненный анализ расчетных моделей определения вероятности безотказной работы при статическом нагружении показал, что: 1. Расчет деталей и элементов машин, основанный на запасе прочности, не всегда целесообразен, так как при его повышении возрастает масса конструкции, а следовательно увеличиваются затраты на изготовление (стоимость материала). 2. Расчеты, основанные на запасе прочности, не дают точной оценки вероятности безотказной работы конструкции. 3. Ввиду практической невозможности или нецелесообразности полного учета всех членов совокупности (большие затраты труда и времени, а также материальных средств) оценка вероятности безотказной работы деталей выполняется по выборочным данным. 4. Необходимо учитывать специфику нагружения рабочих органов сельскохозяйственных машин, отличающуюся наличием выбросов подчиняющихся закону распределения Вейбулла с тремя параметрами. На основании вышеизложенного сформулированы основные требования к разрабатываемой расчетной модели обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин. Такая модель должна позволить: - производить расчет и оптимизацию вероятности безотказной работы конструкции, учитывающий специфику нагружения сельхозмашин; - для полного учета всех членов совокупности осуществлять переход от выборочных значений к значениям совокупности конечного объема; - осуществлять моделирование выборок прочности и нагруженное из совокупности конечного объема для последующего определения распределения сдвигов совокупности; - количественно оценить вероятность безотказной работы; В результате проведенных собственных теоретических и экспериментальных исследований и с учетом вышеизложенных требований разработана модель обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин. Проведенный анализ существующих моделей расчета гамма-процентного ресурса показал, что: 1. Существующие модели не учитывают переход от выборочных значений к значениям совокупности действующих напряжений. 2. Экспериментальное определение действующих напряжений обычно выполнялось на одном элементе конструкции (детали). 3. Экспериментальный метод определения действующих напряжений является трудоемким и дорогим способом, из-за специфики нагружения сельскохозяйственных машин. На основании сделанных выводов сформулированы основные требования к разрабатываемой модели. Расчетная модель должна обеспечить возможность: -расчета и оптимизации гамма-процентного усталостного ресурса элементов конструкций сельскохозяйственных машин; - перехода от выборочных значений действующих напряжений к значениям совокупности; -моделирования значений предела выносливости и действующих напряжений для последующего расчета усталостного ресурса; - использования метода конечных элементов при определении напряженно-деформированного состояния элементов конструкций вместо экспериментального метода (тензометрирования);
Анализ минимальных прочности и ресурса элементов конструкций машин
Условия эксплуатации сельскохозяйственных машин характеризуются большим разнообразием агрофонов по состоянию культуры и почвы. Выполнение операций сельскохозяйственного производства (культивация, уборка различных культур, вспашка, посев, транспортировка урожая и т.п.) ограничено сжатыми сроками, обусловленными агротехническими требованиями.
Функциональные назначения и условия эксплуатации сельскохозяйственной техники определяют специфические особенности нагруженности элементов конструкции, которые могут явиться причиной определенных видов отказов.
Характерные особенности нагружения рассмотрены для специальных элементов конструкций и деталей, не являющихся типовыми деталями общего назначения. Такими специальными элементами и деталями сельскохозяйственных машин выбраны культиваторная сцепка (сварная металлическая конструкция) и корпус подшипника (режущий аппарат жатки).
Эксплуатационная нагруженность сельхозмашин имеет сложный спектр и вероятностный характер. Это обусловлено неравномерным и случайным характером внешних воздействий обрабатываемой среды на рабочие органы сельхозмашин и их приводы.
Кроме того, на элементы конструкций действуют внутренние силы (силы инерции), возникающие в машине из-за цикличности работы некоторых агрегатов (режущий аппарат и др.). Также имеют место динамические нагрузки, возникающие при переходных режимах работы машины: трогание с места, изменение скоростей движение машины и др.
Эти нагрузки воздействуют на элементы конструкции в виде единичных пиковых динамических нагрузок, повторно-статических с малой частотой, динамических с разным коэффициентом асимметрии цикла и частотой. Такие нагрузки могут вызвать отказы, связанные с потерей устойчивости, малоцикловой и многоцикловой усталостью, пластическим разрушением и потерей жесткости.
На рис. 3.18 приведены осциллограммы напряжений при выполнении технологических операций при культивации и вспашке.
Из-за невысокой прочности верхнего слоя почвы переменная составляющая (рис. 3.18) имеет небольшие отклонения от средней величины сопротивления почвы культиватору. Поэтому такой вид действующих напряжений на культиваторную сцепку можно считать почти статическим или псевдостатическим. При вспашке действующие напряжения на плуг имеют более выраженный переменный характер.
Рассматривая действующие напряжения в опасном сечении корпуса подшипника (режущий аппарат жатки) (рис. 3.19), принята почти симметричная форма действующих переменных напряжений, близкая к синусоиде. Это обусловило при расчете усталостного ресурса корпуса подшипника принять предел выносливости для симметричного цикла переменных напряжений. Для большинства сельхозмашин и их составных частей, предельное состояние которых наступает вследствие усталостного разрушения от воздействия различных факторов, нами рекомендуется при оценке ресурса и прочности (предела выносливости, пределов прочности и текучести) принимать закон распределения Вейбулла с тремя параметрами (как универсальный для сельхозмашин и их составных частей) [60, 64].
Повышение требований надежности сельскохозяйственных машин привело к необходимости использования установленных (у=100%) показателей надежности, а для аппроксимации статистических данных по этим показателям - применения законов распределения со сдвигом [64].
Применение вероятностных законов без параметров сдвига (нормального, логарифмически нормального и Вейбулла с двумя параметрами) некорректно по следующим причинам [62]. Прочность детали (элемента конструкции) ограничена снизу имеющимся входным контролем материала, операционным контролем при изготовлении детали и выходным контролем готовой детали (не нулевая прочность обеспечивается технологией изготовления), а также работой машины (хотя могут быть нагружены не все детали) при сходе ее с конвейера. Сверху нагруженность ограничивается мощностью двигателя, инерционными массами, скоростями, а также наличием ограничительных элементов (предохранительных клапанов, муфт предельного момента и т.п.). Следствием ограниченности прочности и нагруженное является ограниченность ресурса как снизу, так и сверху.
Поэтому для описания опытных данных по нагруженное элементов конструкции сельскохозяйственных машин целесообразно применять распределение Фишера-Типпета (распределение максимальных значений), а по прочности и ресурсу - распределение Вейбулла с тремя параметрами (рис. 3.20).
Из графика (рис. 3.20) видно, что значения та тах, как сдвиг распределения Фишера-Типпета имеет существенно меньшее значение, чем ау max Для нормального, логнормального законов и закона Вейбулла с двумя параметрами.
Статический расчет рамы прицепной широкозахватной сцепки СПШ
Предложена для стадии проектирования модель обеспечения эффективности и оптимальной безотказности при статическом нагружении элементов конструкций сельхозмашин, позволяющая сократить затраты на производство, уменьшить металлоемкость конструкции и получить определенный экономический эффект. 2. Разработана модель обеспечения эффективности и определения оптимального гамма-процентного усталостного ресурса элементов конструкций сельхозмашин при динамических нагружениях. Данная модель дает возможность, как на этапе проектирования, так и при доводке уже существующих элементов конструкций производить расчет и оптимизацию ресурса за счет сокращения удельных суммарных затрат на производство и эксплуатацию. 3. Предложен ряд методов позволяющих осуществлять переход от выборочных параметров масштаба, формы и сдвига распределения Вейбулла к параметрам совокупности прочности, нагруженности и ресурса: - метод определения распределения совокупности конечного объема по выборке; - метод определения параметров распределения действующих напряжений с использованием закона Вейбулла с тремя параметрами (метод зеркального преобразования вариационного ряда); - аналитический метод определения параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема действующих напряжений в элементах конструкций машин. 4. Установлена закономерность использования параметра сдвига трехпараметрического закона Вейбулла вместо первого значения вариационного ряда (крайнего члена выборки). Величина расхождения 8 составляет: при размахе усталостного ресурса R =50, 8=12 - 17% и при R=100, 8=18-23%. Для характеристик прочности и износового ресурса 8=0,05 - 0,15% и 8=1,5 -2,2%, что при инженерных расчетах может не учитываться. 5. Установлены характерные особенности определения действующих напряжений в элементах конструкций сельскохозяйственных машин: для культиваторной сцепки обосновано псевдостатическое нагружение, а для корпуса подшипника переменное нагружение, наиболее точно описываемые законом Вейбулла с тремя параметрами или распределением Фишера-Типпета. 6. Предложен вариант замены реального распределения амплитуд напряжений, для каждого однотипного элемента конструкции сельскохозяйственной машины, одним средневзвешенным значением (статистическим распределением действующих напряжений), что позволит значительно уменьшить размах действующих напряжений и сделать более точную оценку ресурса элементов конструкций. 7. Выполнено вероятностное исследование потока отказов машины и установлено, что, располагая плотностями распределения ресурса элементов конструкций, сконцентрированными в несколько групп в зависимости от величины относительного размаха ресурса, можно на начальных этапах проектирования машины рассчитать ее поток отказов. 8. По разработанной методике обеспечения эффективности и определения оптимального усталостного ресурса выполнен расчет гамма-процентного ресурса корпуса подшипника РСМ -100.70.05.629А для вероятностей Р = 0,9, 0,99, 0,999, 0,9999, а также совокупности Nc=104 деталей для тех же значений Р. Для разных вариантов определены прочностные характеристики деталей изготовленных из сталей 25, 30, 35, 40 и рассчитаны действующие напряжения в их опасном сечении. Оптимальным материалом для изготовления детали выбрана сталь 35, так как минимальное значение затрат при заданном ресурсе 6000 часов соответствует вероятности безотказной работы 0,998. 9. Разработана методика обеспечения эффективности и оптимизации вероятности безотказной работы сцепки, нагруженной статической силой. По данной методике произведен вероятностно-статистический расчет рамы прицепной широкозахватной сцепки СПШ 2 и определены значения вероятности безотказной работы для разных вариантов изготовления. Минимальные удельные затраты на производство и эксплуатацию соответствуют вероятности безотказной работы Р = 0,994, оптимальным вариантом является изготовление рамы сцепки из стали СтЗ и размером профиля 100 х 100x6 мм. 10. В результате использования предложенной методики расчета годовой экономический эффект от оптимизации вероятности безотказной работы рамы составит 47246 руб. на годовую программу выпуска сцепок 100 шт.
