Види відмов та їх класифікація

Правильне розуміння фізичної суті відмов, їх причин, можливих наслідків є найважливішою умовою успішного вирішення практичних питань забезпечення працездатності об'єктів.

При аналізі причин виникнення відмов, розробки їх моделей та прогнозування в теорії надійності використовується класифікація відмов представлена в табл. 2.3

Таблиця 2.3. Класифікація відмов

Ознака класифікації	Вид відмови
Характер зміни основного параметра об'єкту до моменту виникнення відмови	Раптова Поступова
Можливість наступного використання об'єкта після відмови	Повна Часткова
Зв'язок між відмовами	Незалежні Залежні
Тривалість непрацездатності	Тривала відмова, збій Відмова, яка самоусувається Відмова, що чергується
Наявність зовнішніх проявів відмови	Очевидна (явна) Прихована (неявна)
Причина виникнення	Конструкційна Виробнича Експлуатаційна
Походження	Природна (натуральна) Штучна (викликана навмисно)
Час виникнення	Відмова при випробовуванні Відмова періоду припрацювання Відмова періоду нормальної експлуатації Відмова останнього періоду експлуатації(аварійного зношування)
Можливість усунення	Відмова, яка усувається Відмова, яка не усувається

Раптова відмова характеризується стрибкоподібною зміною одного або кількох вихідних параметрів об'єкта. Причина раптових відмов переважно залежить від раптової концентрації навантажень (механічних, теплових та ін.), діючих усередині та зовні об’єкта (елемента). Об'єкт відмовляє тоді, коли сумарні або одиничні навантаження, що діють на нього, перевищують його міцність.

Поступова відмова характеризується повільними, розтягнутими в часі змінами значень одного або кількох вихідних параметрів.

Фізична природа поступових відмов обумовлена необоротними повільними фізико-хімічними процесами, які відбуваються в будь-якому виробі та кожній його деталі (зношування, корозія, утома, старіння).

За можливістю наступного використання виробу після відмови останні поділяються на повні і часткові. Повною називають відмову, після виникнення якої використання об'єкта за призначенням неможливе до відновлення його працездатності. При частковій відмові використання об'єкта за призначенням неможливе, але при цьому значення одного або кількох основних параметрів перебувають поза допустимі межі.

За наявністю зовнішніх проявів відмови поділяють на очевидні (явні), які виявляються відразу після виникнення і приховані (неявні) – за побічними ознаками або при усуненні відмов інших елементів конструкції.

За зв'язком з іншими відмовами розрізняють незалежні (необумовлені пошкодженнями і відмовами інших елементів об'єкта) та залежні (обумовлені) відмови.

За причиною виникнення відмови поділяються на конструкційні, виробничі та експлуатаційні.

Конструкційні відмови обумовлені недосконалістю чи порушенням методів і норм конструювання; виробничі – порушенням установленого процесу виготовлення (ремонту) або недосконалістю технологій; експлуатаційні – внаслідок порушення встановлених правил чи умов експлуатації об'єкта.

За часом виникнення розрізняють відмови періоду припрацювання, нормальної експлуатації й аварійного зношування.

Відмови періоду припрацювання звичайно є наслідком наявності у виробі дефектних елементів, міцність яких значно нижче потрібного рівня. Причиною цих відмов можуть бути і помилки при ремонті деталі, складанні виробів тощо.

Фізична природа виникнення відмов періоду припрацювання має такий же випадковий характер, як і раптових. Різниця полягає в тому, що якщо раптова відмова нормального елемента викликана дуже високою концентрацією навантажень, то для відмови дефектного елемента буває достатньо значно меншого навантаження. Відмови періоду нормальної експлуатації є випадковими, а періоду аварійного зношування, в основному, поступовими.

Контрольні запитання

1. У чому різниця між фізичним і моральним старіннями?

2. Які процеси зумовлюють погіршення вихідних параметрів об'єктів при експлуатації?

3. Яка природа зовнішнього тертя твердих тіл? Які процеси відбуваються при терті?

4. Що розуміється під терміном "зношування"? У чому суть процесу?

5. У чому суть механічного зношування? Назвати основні види механічного зношування, охарактеризувати їх.

6. У чому суть механохімічного зношування? Охарактеризувати основні види.

7. Що править за кількісну оцінку процесу зношування?

8. Що таке знос? У чому різниця між допустимим і граничним зносами?

9. Які методи використовують для вимірювання зносу?

10. Що таке залишкова деформація металу та причини її появи?

11. Що таке втома металів? Розкрити фізичну суть цього поняття.

12. Які фактори визначають границю витривалості деталі?

13. Що таке корозія металів? У чому полягає фізична суть хімічної та електрохімічної корозії?

14. Якими показниками оцінюють корозійні ураження?

15. Що таке старіння матеріалів, суть цього процесу?

16. Які фактори інтенсифікують старіння полімерів?

17. З якою метою застосовують класифікацію відмов?

18. У чому різниця між поступовою та раптовою відмовами?