Stabilirea conditiilor de incercare a echipamentelor

Stabilirea conditiilor de incercare a echipamentelor

Organizarea si crearea conditiilor necesare efectuarii incercarilor echipamentelor productive sunt deosebit de importante pentru determinarea fiabilitatii. O atentie deosebita se impune in special la:

alegerea principalilor parametrii necesari pentru determinarea fiabilitatii la un moment dat;

stabilirea conditiilor de mediu si solicitare in care se efectueaza experimentarea, care trebuie sa tina cont de situatiile concrete in care functioneaza produsele in realitate, de destinatia acestora (deoarece aparitia unui defect la o servovalva ce intra in componenta unui moto-stivuitor are o anumita consecinta, iar aparitia aceluiasi defect la trenul de aterizare a unui avion poate duce la o catastrofa aeriana).

Incercarile de fiabilitate se pot aplica asupra modelelor, prototipurilor, seriei zero sau a loturilor din productia curenta, deosebit de importanta in acest caz fiind constituirea esantionului. Acesta trebuie sa fie reprezentativ, indeplinind toate conditiile privind omogenitatea, respectiv intreaga productie trebuind sa fie realizata in conditii similare sau identice.

Pentru a putea efectua aprecieri si prognoze cu privire la nivelul fiabilitatii echipamentelor, sunt supuse incercarilor un numar de produse care alcatuiesc un esantion. Dupa momentul constituirii esantionului si inceperea incercarilor nu sunt permise efectuarea nici unor operatii asupra echipamentelor.

Principalele tipuri de incercari functie de conditiile de efectuare a acestora sunt:

a) incercari complete in conditii reale, efectuate in general la producator. O mare parte din aceste incercari sunt impuse de prevederile legale in vigoare, fiind specificate si in contractele de livrare. Ele pot fi completate cu incercari repetate in conditii de suprasolicitare, functie de destinatia produsului respectiv.

b) incercari complete in conditii simulate, tehnica a incercarilor deosebit de raspandita, care se bazeaza pe corelatiile existente intre comportamentul produsului si solicitarile reale.

c) incercari complete asupra componentelor, aplicabila in special componentelor care au fost depistate ca fiind cauza principala a defectarilor in timpul incercarilor produselor, este o metoda deosebit de eficienta din punct de vedere atat tehnic, cat si economic.

d) incercari aprofundate pe modele, se constituie in principalul instrument al proiectantului de verificare a solutiilor si modelelor constructive optimizate.

e) incercari la solicitari de suprasarcina, deosebit de importante, fiind determinate de destinatia produselor si gravitatea defectelor.

Deoarece observarea nu se efectueaza asupra intregii productii, ci numai asupra unora esantionului reprezentativ, exista posibilitatea comiterii unor erori in aprecierile finale privind fiabilitatea acestora. Din aceasta cauza este necesara o prelucrare statistica a rezultatelor, estimarea parametrilor de fiabilitate si garantarea rezultatelor cu un anumit grad de incredere.

Pe parcursul incercarilor este necesara efectuarea unor inregistrari sistematice a datelor care sa stea la baza deciziei finale referitoare la incercari, fiabilitatea echipamentelor si utilizarea sau nu a acestora in exploatare. Aceste inregistrari trebuie sa cuprinda informatii privind:

timpul (momentul declansarii incercarilor, momentele aparitiei defectiunilor, etc.);

identificarea elementelor inlocuite sau restabilite;

detalii asupra conditiilor de incercare si mediu;

destinatia produsului.

La baza realizarii incercarilor privind estimarea fiabilitatii stau planuri dinainte stabilite, putandu-se efectua:

- fie pana la defectarea unui anumit numar de produse anterior stabilit pe baza unor planuri, in acest caz avand incercari cenzurate sau critice;

- fie pana la scurgerea unei anumite durate de timp anterior stabilite, purtand denumirea in acest caz de incercari limitate sau trunchiate.

Ambele tipuri de incercari pot fi cu inlocuirea sau fara inlocuirea elementelor defecte, existand pentru fiecare caz metode specifice de estimare a fiabilitatii.

In cazul alegerii conditiilor de incercare, este necesar sa se precizeze initial:

destinatia produselor si gravitatea defectelor ce pot aparea;

scopul principal pentru care se efectueaza incercarea;

variabilitatea conditiilor de utilizare a produsului;

costul relativ al variantelor de incercare;

timpul si mijloacele tehnice disponibile;

valorile prevazute ale indicatorilor de fiabilitate;

modul de realizare a inregistrarilor indicatorilor de fiabilitate;

principii ce stau la baza interpretarii rezultatelor obtinute.

In cazul incercarilor realizate in laboratoare, pe standuri conduse cu calculatorul sunt necesare realizarea unor conditii de functionare si de mediu ambiant similare cu cele care corespund utilizarii efective in exploatare.

Cele mai importante conditii de functionare care trebuie avute in vedere in cadrul incercarilor vizeaza: modul de functionare, conditiile de munca, manipularea si alimentarea cu energie in timpul incercarii.

In timpul efectuarii incercarilor trebuie conceput si respectat un program de mentenanta preventiva, care va cuprinde: inlocuirile de piese, reglajul componentelor si a standului, ungerea, curatirea, repunerea in functiune, intervalele de timp intre operatiile de mentenanta preventiva.

Determinarea indicatorilor de fiabilitate pentru masini si aparate de precizie, in conditii normale de functionare, presupune o durata mare de experimentare, fiind de multe ori necesara intreruperea ciclului de productie, spre exemplu in vederea efectuarii masuratorilor de precizie dimensionala sau de forma geometrica, a uzurii elementelor de ghidare si conducatoare.

Pentru ca rezultatele sa fie comparabile, este necesar, de asemenea ca experimentarile sa se faca la o aceeasi stare termica a masinilor pentru a exclude influenta deformatiei termice asupra preciziei masuratorilor. Durata relativ mare a observatiilor si experimentarilor face ca valorile indicilor de fiabilitate determinati pentru un anumit tip de masini, precum si toate celelalte observatii facute asupra functionarii unor subansambluri, sa nu mai poata fi utilizate la stabilirea reala a fiabilitatii.

Datorita acestora, pentru obtinerea valorilor indicatorilor de fiabilitate intr-un timp relativ scurt, se recurge la experimentari efectuate pe prototipuri sau serii zero, prin utilizarea unui regim de lucru fortat sau accelerat.

Incercarile accelerate de fiabilitate sunt definite in STAS 8174-73 ca: 'efectuate asupra unui dispozitiv, in alte conditii de solicitare decat cele indicate in specificatii, avand drept rezultat scurtarea perioadei de incercare, pastrandu-se acelasi mod sau mecanism de defectare si aceeasi structura a defectelor'.

In cazul acestor incercari accelerate de evaluare a fiabilitatii sistemelor se stabilesc initial urmatoarele:

tipul de incercare si aparatura necesara;

tipul de defectiune care va fi luata in considerare (accidentala, uzura, oboseala, coroziune, etc.);

metodele de control pentru inregistrarea defectiunilor;

parametrii regimului de incercare;

planificarea statistica a experimentarilor, determinarea numarului de elemente, subansambluri sau masini incercate si planificarea timpului de incercare;

relatiile de calcul pentru prelucrarea rezultatelor obtinute in urma incercarilor.

Efectuarea unor testari in regim fortat ofera urmatoarele avantaje:

creeaza premisele unor decizii si masuri de constructie si tehnologice aplicabile inainte de lansarea produsului in productia de serie;

observatiile si propunerile facute in aceasta etapa cu scop corectiv, asupra elementelor cu uzura si intensitate de  defectare mare, conduc prin aplicarea lor la obtinerea unor indicatori de fiabilitate mai ridicati;

face posibila depistarea rapida a elementelor cu fiabilitate scazuta, estimarea indicatorilor de fiabilitate intr-un timp mult redus.

Din pacate apar si inconveniente, cum ar fi:

- datorita numarului redus de date experimentale, precizia cu care se estimeaza indicatorii de fiabilitate nu poate fi comparabila cu aceea obtinuta pe un numar mai mare de masini;

- prototipurile si seria zero beneficiaza de conditii deosebite de executie, de o tehnologie specifica, fata de produsele de serie.

In urma unor astfel de incercari se determina pe de o parte pe baza mijloacelor statistico-matematice fiabilitatea estimata, iar pe de alta parte prin extinderea fiabilitatii estimate la durate sau conditii de exploatare diferite de cele utilizate fiabilitatea extrapolata.

In ultima perioada se dezvolta efectuarea combinata a incercarilor, atat la producator, cat si la beneficiar, pentru a se studia comportarea produselor in conditii reale si de suprasarcina, in vederea identificarii componentelor cu fiabilitate redusa si elaborarii de solutii conceptuale noi mai performante.