Розглянуто питання прогнозування міцнісної надійності елементів і систем в машинах у випадку одноразового руйнування від перевантаження. У ймовірнісній моделі "навантаження-міцність" використано узагальнений гамма-розподіл. Отримано аналітичні моделі, які збільшують можливості прогнозування надійності елементів і систем. Проаналізовано проблему прогнозування для випадку багаторазового навантаження.

Рассматриваются прикладные аспекты проблемы эксплуатационной надежности технологических и энергетических машин технологических систем, концепции и положения которых призваны отражать особенности реформирования производственных отношений в экономике и должны быть решены на должном теоретическом и практическом уровне в направлении внедрения малозатратных технологий адаптивного управления надежностью машин при их проектировании, изготовлении и эксплуатации. Проблема надежности машин в условиях реформирования экономических отношений освещена при более полном учете факторов стоимости в процессах обеспечения надежности. Проведено промышленное исследование информативности и закономерностей изменения диагностических признаков технического состояния оборудования. По отношению к классической теории надежности материалы пособия являются формой эволюционного реформирования статистической концепции надежности, заключающегося в объединении вероятностных и детерминированных методов, как наиболее отражающих природу решаемых задач по обеспечению требуемого уровня надежности оборудования существующих производственных систем.

Изучено влияние параметров деформационного упрочнения углеродистой стали на величину критического раскрытия трещины. Проанализировано развитие зародышевой трещины в составном цилиндре контактной пары. Описана методика и приведены результаты экспериментальных исследований циклической трещиностойкости материалов в неизотермических условиях. Рассмотрены вопросы прогнозирования прочности углерод-углеродных композитных материалов при высоких температурах, торможения роста движущейся трещины в упругопластической пластине с помощью теплового источника.

Розглянуто основні положення якості машин, які базуються на системному підході щодо проблем якості. Значну увагу приділено загальним питанням керування якістю продукції. Наведено критерії оцінки якості машин, де значне місце займають показники надійності та методи їх визначення за теорією ймовірності та математичною статистикою. Викладено основи технологічності, динамічності та їх впливу на якість машин.

Рассмотрены основные положения качества машин, базирующиеся на системном подходе к проблемам качества. Значительное внимание уделено общим вопросам управления качеством продукции. Приведены критерии оценки качества машин, где значительное место занимают показатели надежности и методы их определения по теории вероятности и математической статистике. Изложены основы технологичности, динамичности и их влияния на качество машин.

Рассмотрены актуальные проблемы качества и долговечности зубчатых передач редукторов, их деталей и узлов. Проанализированы возможности создания из наноструктур материалов и устройств с заданными свойствами для деталей конструкционного назначения в машиностроении, физические основы усталостной прочности валов и осей в соединении с натягом, влияние контакта и трения на циклическую долговечность материалов. Раскрыты вопросы разработки составов покрытий для изделий, работающих в экстремальных условиях, проблемы повышения надежности работы топливного оборудования путем оптимизации функционирования выемочно-транспортного комплекса. Рассмотрены возможности применения индикаторной диаграммы к исследованию переходных процессов судового дизеля, алгоритмы расчета на устойчивость сжатых стержней, влияние формы температурного цикла на длительную прочность сплавов ниобия. Освещены проблемы разработки типововй методики сертификационных испытаний тягового электрооборудования.

Висвітлено методологію прогнозування росту втомної тріщини за умов нерегулярного навантаження в алюмінієвому сплаві Д16чТ. Проаналізовано процеси технології одержання дифузійно-легованих композиційних електролітичних покриттів, які використовуються для відновлення і зміцнення зношених елементів плунжерів, голок форсунок і відкачувальних резервуарів паливних насосів високого тиску. Визначено основні закономірності впливу структури електроліту та параметрів електролізу на інтенсивність формоутворення і структуру композиційних електролітичних покриттів, зокрема на циліндричних поверхнях і внутрішніх наскрізних отворах. Наведено результати досліджень впливу термомеханічної обробки на опір руйнуванню низьколегованих вуглецевих сталей.

Освещена методология прогнозирования роста утомляемой трещины в условиях нерегулярной нагрузки в алюминиевом сплаве Д16чТ. Проанализированы процессы технологии получения диффузионно-легированных композиционных электролитических покрытий, используемых для восстановления и укрепления изношенных элементов плунжеров, иголок форсунок и откачивающих резервуаров топливных насосов высокого давления. Определены основные закономерности влияния структуры электролита и параметров электролиза на интенсивность формообразования и структуру композиционных электролитических покрытий, в частности на цилиндрических поверхностях и внутренних сквозных отверстиях. Приведены результаты исследований влияния термомеханической обработки на сопротивление разрушению низколегированных углеродных сталей.

Наведено результати експериментальних досліджень термічної втоми матеріалів поршнів та головок блока циліндрів двигунів внутрішнього згоряння, зносостійкості підшипників кочення в агресивних середовищах - електролітах. Описано фретинг-процеси у великогабаритних складених прокатних валках, проаналізовано вплив даних процесів на посадкові поверхні бандажа та осі вала для розмірів валків за умов різних циклів навантаження. Вивчено вплив зміцнювальних композиційних покриттів на зносостійкість робочих органів грунтообробних машин. Викладено результати експериментальних досліджень динаміки навантаженості несучих конструкцій бурякозбиральних машин.

Приведены результаты экспериментальных исследований термической усталости материалов поршней и головок блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания, износостойкости подшипников кочения в агрессивных средах - электролитах. Освещены фреттинг-процессы в крупногабаритных сложенных прокатных валках, проанализировано влияние данных процессов на посадочные поверхности бандажа и оси вала для размеров валков в условиях разных циклов нагрузки. Изучено влияние укрепляющих композиционных покрытий на износостойкость рабочих органов почвообрабатывающих машин. Представлены результаты экспериментальных исследований динамики нагрузки несущих конструкций свеклоуборочных машин.

Освещены основные теоретические положения и методы расчета показателей эксплуатационной надежности машин (ЭНМ). Раскрыты основы ЭНМ в статистическом аспекте, предложена методика оценки надежности машин и их составных частей по статистическим данным об отказах и наработках. Рассмотрены вопросы оптимизации показателей ремонтопригодности машин, расчета потребности в запасных частях для нормальной эксплуатации машин. Приведены модели эксплуатационной безотказности машин, осуществлено моделирование профилактических замен по наработке и состоянию составных частей машины.

Освещены способы сбора и обработки информации о надежности машин, свойства законов надежности. Описаны инженерные методы расчета показателей надежности восстанавливаемых и невосстанавливаемых элементов и систем, в частности систем резервирования. Рассмотрены задачи оптимизации запасов деталей для парка машин, числа дежурных ремонтных постов, периодичности плановых ремонтов и оптимизации оперативного резерва машин с учетом надежности, вида и объема выполняемой работы.

Наведено найбільш поширені технологічні методи підвищення надійності та довговічності деталей машин (ДМ). Розкрито основи термомеханічної обробки ДМ. Описано фізичні, фізико-хімічні та хіміко-термічні методи зміцнення. Охарактеризовано принципи зміцнення поверхневим пластичним деформуванням. Розглянуто питання прогнозування технологічної спадковості. Запропоновано класифікацію відмов ДМ. Увагу приділено зношуванню механізмів, машин. Висвітлено особливості формування властивостей поверхневого шару деталей за різних методів обробки.

Приведены наиболее распространенные технологические методы повышения надежности и долговечности деталей машин (ДМ). Раскрыты основы термомеханической обработки ДМ. Описаны физические, физико-химические и химико-термические методы упрочнения. Охарактеризованы принципы упрочнения поверхностным пластическим деформированием. Рассмотрены вопросы прогнозирования технологической наследственности. Предложена классификация отказов ДМ. Внимание уделено изношенности механизмов, машин. Освещены особенности формирования свойств поверхностного слоя деталей при различных методах обработки.

Проанализированы основные аспекты проблемы повышения и стабилизации уровня эксплуатационной эффективности деталей и показана необходимость совместного учета воздействия различных эксплуатационных факторов для ее адекватного решения. Предложен комплексный показатель, позволяющий дать количественную оценку эффективности эксплуатации отдельной детали на основе частных критериев ее качества, которые отражают уровни сопротивления материала детали основным видам эксплуатационных воздействий. Разработанные частные критерии качества учитывают как средние значения, так и степень статистического разброса стандартных характеристик свойств конструкционных сталей, что позволяет определить условия производства, которые гарантировано, с вероятностью 95 %, обеспечивают превышение требований стандартов или эксплуатационных норм. Разработана общая методика проведения количественной оценки эксплуатационной эффективности деталей, ключевым элементом которой является многоцелевая оптимизация химического состава материалов и параметров технологий их упрочнения. В качестве примера практического применения предложенных разработок выполнена многоцелевая оптимизация химического состава улучшаемой стали типа 20ХГМФТР, с целью улучшения комплекса ее механических свойств. На основе полученных результатов сделан вывод о возможности дальнейшего повышения прочностных свойств исследованной стали за счет совершенствования технологии ее термической обработки.

Изложена методика расчета зубчатых (шлицевых) соединений на долговечность по износу. Рассмотрены две математические модели изнашивания: изнашивание, как результат развития процесса фреттинг-коррозии, и изнашивание, как результат усталости контактируемых микрообъемов сопрягаемых деталей. Приведен пример оценки долговечности шлицевого венца вала.

На основі аналізу фізичних процесів, що мають місце в кінематичних ланцюгах і парах виконавчих механізмів запропоновано нову методику встановлення стандартизованих норм надійності точних технологічних машин, що базуються на математичних залежностях наробітку до відмови від зносу на рівні мікроконтакту, структурних, кінематичних, динамічних параметрів, точності виготовлення ланок та їх монтажу у кінематичній парі та компенсації зносу. В результаті експериментальних досліджень та комп'ютерних розрахунків підтверджено ефективність розробленої методики.

Розроблено розрахунковий метод оцінки конструкційної міцності та довговічності вісесиметричних конструктивних елементів технологічних і енергетичних машин, які деформуються за умов повзучості з пошкоджуваністю за дії зовнішніх тисків і об'ємних відцентрових сил. Наведений метод дозволяє на етапі проектування визначити вплив експлуатаційних властивостей матеріалів і конструкцій, процесів повзучості та пошкоджуваності на час до початку руйнування та зміну контактного тиску в ущільнених для герметизації затворів. Створено, теоретично та числово обгрунтовано числово-аналітичний метод і програмні розробки щодо визначення оцінок конструкційної міцності та довговічності вісесиметричних конструктивних елементів технологічних й енергетичних машин, який базується на сполученні числового методу продовження рішення за часом і аналітичним рішенням варіаційної рівності для змішаного функціонала на кроці часу за варіаційно-структурним методом теорії R-функцій. Одержано оцінки конструкційної міцності двошарових матриць для пресування тугоплавких сполучень, часу до руйнування, а саме: труб тиску, роторів і дисків турбомашин і зміну контактного тиску ущільнень.

Розглянуто процес зародження дефектів машин від їх мікрорівня, умови розвитку тріщин, визначено циклічну міцність конструктивних елементів машин, зношування та їх зовнішній прояв. Висвітлено динаміку машин, особливості утворення пружних коливань, їх поширення у машині та порядок реєстрації даних коливань. Наведено класифікацію відмов типових елементів машин, розкрито причини втрати машиною працездатності, проведено оцінювання її межового стану. Проаналізовано закономірності зміни властивостей і стану конструкційних матеріалів за період експлуатації машини. Увагу приділено відмовам за параметрами міцності елементів машин, трибологічним відмовам, питанням збудження і поширення коливань у машинах, генерування вібрацій типовими елементами різноманітних за конструкціями і призначенням машин. Описано методи дослідження машини як джерела вібрацій, типові джерела вібрацій роторних машин, вібрації, що генеруються вентиляторами та лопатковими машинами, підшипниками кочення та ковзання, зубчастими передачами, основні джерела вібрації гідродинамічного походження, а також моделі вібрацій, що генеруються машинами, зокрема, гарманічна, полігармонічна та ускладнені моделі (квазіполігармонічна, імпульсна модель вимушених коливань, обвідна полігармонічного та випадкового вузькосмугового процесу). Висвітлено методологію проведення діагностичних вібровимірювань, визначено вплив місця установки датчика на достовірність вимірювань.

Рссмотрены основные вопросы и определения теории надежности. Показаны возможности решения задач случайных колебаний и прогнозирования надежности машиностроительных конструкций при внезапных отказах с использованием теории выбросов случайных процессов, а также решения задач постепенных отказов многоцикловой усталости с использованием теории повреждаемости материалов. Дана информация о параметрах надежности восстанавливаемых объектов, стационарных случайных процессах, системах случайных функций, вынужденных случайных колебаниях механических систем, закономерностях накопления повреждаемости при многоцикловой усталости.

Викладено загальну методологію розрахунків міцнісної надійності деталей машин (ДМ). Розглянуто методи визначення імовірнісних характеристик міцнісних відмов за разового та циклічного навантажень. Розкрито закономірності однокрастного та втомного руйнування матеріалів, визначено вплив різних факторів на процес, механізми та моделі процесів руйнування, а також показники надійності для різних ДМ, зокрема, валів, підшипників, пасових і зубчастих передач. Наведено відомості по плануванню випробувань на надійність, використанню методів теорії подібності за випробувань на надійність.

Розглянуто методи статистичної обробки інформації про надійність машин з використанням положень теорії надійності, математичної статистики та теорії ймовірностей. Наведено інформацію про випадкові події та величини, експоненціальний закон розподілу, метод структурних схем, показники надійності. Увагу приділено побудові статистичного інтервального ряду та визначенню його закомірностей, табличному методу розрахунків, перевірці узгодженості емпіричного та теоретичного законів розподілу.

Рассмотрены методы статистической обработки информации о надежности машин с использованием положений теории надежности, математической статистики и теории вероятностей. Дана информация о случайных событиях и величинах, экспоненциальном законе распределения, методе структурных схем, показателях надежности. Уделено внимание построению статистического интервального ряда и определению его закономерностей, табличному методу расчетов, проверке согласованности эмпирического и теоретического законов распределения.

Розроблено метод оцінки довговічності та довготривалої міцності конструктивних елементів, які зазнають періодичних нагрівів і навантажень і набувають незворотного деформування за повзучості. Встановлено нові визначальні співвідношення повзучості та пошкоджуваності внаслідок повзучості. Створено метод розрахунку довготривалої конструкційної міцності, який враховує вплив періодичної зміни температур і навантажень, виявлено закономірності такого впливу на характеристики довговічності елементів конструкцій, одержано розрахункові оцінки довговічності елементів хімічного, енергетичного й атомного машинобудування.

Розглянуто питання триботехніки щодо режимів мащення в триботехнічних системах, підбору та властивостей мастильних матеріалів та контактуючих тіл. Описано основні види та механізми зносу елементів трибоспряження, визначено напрями підвищення зносостійкості матеріалів вузла тертя. Наведено відомості про надійність складових машин та механізмів, загальні математичні моделі оцінки надійності та схеми планування експериментів. Проаналізовано закономірності, які призводять до відмов механізмів і запропоновано способи резервування об'єктів.

Рассмотрены вопросы триботехники относительно режимов смазывания в триботехнических системах, подбора и свойств смазочных материалов и контактирующих тел. Описаны основные виды и механизмы износа элементов трибосопряжения, определены направления повышения износоустойчивости материалов узла трения. Приведены сведения о надежности составляющих машин и механизмов, общие математические модели оценки надежности и схемы планирования экспериментов. Проанализированы закономерности, приводящие к отказам механизмов и предложены способы резервирования объектов.