CC BY
74
Секция «Метрология, стандартизация, сертификация»
достижения целей в области надежности более экономными способами.
Основным предположением при анализе надежности является то, что функционирование системы можно охарактеризовать соответствующим статистическим распределением.
Поэтому точность оценок показателей надежности будет зависеть от справедливости этого предположения [2].
Анализ надежности усложняется, когда имеются отказы, которые могут принадлежать одному или разным статистическим распределениям. Также, когда количество отказов, наблюдаемых при испытаниях на надежность, мало, это может сильно влиять на достоверность и сходимость оценок показателей надежности.
Еще одна трудность связана с условиями, при которых проводят испытания на надежность. Это особенно важно, когда в процессе испытаний используют «форсированные режимы», т. е. значительно большую нагрузку, по сравнению с воздействующей на изделие при эксплуатации. Могут возникнуть трудности при определении соотношения между отказами, наблюденными при испытаниях, и функционированием изделия в нормальных условиях эксплуатации. Это увеличивает неопределенность в прогнозах показателей надежности [3].
Примеры применения анализа надежности:
- проверка того, что компоненты или изделия соответствуют установленным требованиям надежности;
- проектирование затрат в процессе жизненного цикла изделия, основанное на анализе надежности по данным испытаний, при вводе новых изделий;
- разработка рекомендаций по принятию решений об изготовлении или закупке запасных частей изделий на основе анализа их надежности и оценках влияния их надежности на плановые поставки и снижение затрат, связанных с ожидаемыми отказами;
- проектирование программного обеспечения, основанное на результатах испытаний, улучшении качества и повышении надежности, а также установление плановых целей выпуска программного обеспечения, совместимого с рыночными требованиями;
- определение доминирующих характеристик износа изделия с целью совершенствования его конструкции или планирования соответствующего технического обслуживания.
Применение статистических методов - весьма действенный путь разработки новой технологии и контроля качества производственных процессов [2].
Библиографические ссылки
1. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности, М., 1965.
2. ИСО/ТО 10017 «Руководящие указания по статистическим методам для ИСО 9000:2000»ю
3. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М., 1962.
© Жирнова Т. Ю., Жирнова Е. А., 2010
УДК 621.373.876
Т. С. Карпухина, Е. А. Кондакова Научный руководитель - Н. А. Сазонникова Самарский государственный технический университет, Самара
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАЗЕРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ
Рассмотрены основные методы оптического обнаружения дефектов деталей, материалов, широко применяемых в различных отраслях промышленности, а так же в авиации и космонавтике.
В настоящее время роль и значение поверхности в широком аспекте глобальна. При этом свойства различных объектов определяются не только внешней поверхностью, но и свойствами и взаимодействием поверхностей различных элементов, составляющих этот объект.
Наиболее контрастно роль поверхности и влияние ее на эксплуатационные свойства изделия проявляется в такой отрасли как авиация и космонавтика. С одной стороны, многие детали двигателей изготавливаются ажурными, пустотелыми и тонкостенными - это обусловлено необходимостью снижения веса. С другой, изделия авиации и космонавтики работают в экстремальных условиях невесомости, быстроменяющихся температур, агрессивных сред, а так же подвержены воздействию высоких статических напряжений. Частая и быстрая смена температуры (тепловой удар) приводит к возникновению дополнительных термических напряжений [1].
Не случайно в этой связи появление различного рода дефектов (разрушение материала вследствие потери жаропрочности, накопление дефектов структуры и развитие трещин усталости, коррозия, термоусталость, разрушение при контактном взаимодействии деталей) в подавляющем большинстве случаев наблюдается в тонком приповерхностном слое деталей, что является первопричиной снижения общей прочности и разрушения деталей в эксплуатации [2].
В настоящее время широкое применение для контроля качества изделий машиностроения получили лазерные измерительные системы. Подобные аппаратурные средства позволяют контролировать в процессе изготовления и эксплуатации изделий геометрические параметры их элементов конструкций -размеры, форму, расположение и др. Сканирование лазерного излучения и визуализация изображений и применяются для обнаружения поверхностных тре-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
щин, дефектов сварных швов и резьб, определения шероховатости и износа поверхности. Существуют различные методы, позволяющие выявить наличие дефектов на поверхности и определить их геометрические размеры: визуально-оптическая интроскопия, когерентно-оптическое обнаружение дефектов с использованием линзовых растров, оптическое сканирование с измерением интенсивности отраженного или рассеянного поверхностью излучения, оптическое сканирование с получением изображений исследуемой поверхности и др.
Оптические измерительные приборы позволяют контролировать в процессе изготовления и эксплуатации изделий их геометрические параметры - размеры, форму, координаты расположение элементов и их отклонения от номинальных значений. Для обнаружения поверхностных трещин, дефектов сварных швов и резьб могут применяться методы оптического сканирования и визуализации изображения с помощью волоконно-оптических интроскопов. Кроме визуализации трещин, рассмотренный метод позволяет также определять их ширину.
Существуют электропотенциальные методы дефектоскопии поверхности. Основное применение электропотенциального метода - определение глубины поверхностных трещин, выявленных одним из методов неразрушающего контроля. Электропотенциальные методы позволяют также определить толщину металлических стенок, проводить контроль качества сцепления биметаллических листов, паянных и сварных соединений и дефектоскопию расслоений. Основными недостатками таких методов являются: необходимость непосредственного контакта электродов с поверхностью, низкая производительность, невозможность сканирования по поверхности образца, возможность проведения дефек-тометрии только для токопроводящих материалов.
Существует перечень данных, которые позволяют решать конкретные задачи, связанные с полным анализом разрушения деталей. В него входят главным образом описание размера детали, формы область использования, напряженное состояние для детали, характер изменения нагружения, данные, относящиеся к критическому дефекту, количественные оценки, характеристики материала детали, микроструктура детали и т. д.
На основании вышеизложенного сформулированы требования к методу анализа разрушений. К ним
можно отнести бесконтактность, быстродействие, возможность работы в реальном масштабе времени, определение геометрических характеристик и их местоположение, оценка общего состояния поверхности.
Методика проведения измерений разработана с учетом сбора всех данных, которые необходимы для анализа разрушений. Процесс выявления дефектов зондирующим лазерным пучком включает в себя следующие стадии: определение исходных данных, определение оптических характеристик поверхности изделия, преобразование полученных оптических (или тепловых) характеристик в требуемые физические и механические характеристики поверхностной и внутренней структуры и составление прогноза работоспособности изделия [3].
Разработанная методика была применена для выявления поверхностных и внутренних дефектов элементов конструкций изделий из таких материалов как Сталь 45, сплавы АД-1М, ВТ-14, сплава ЖС6А с покрытием терморегулирующим КТП35Н. Все указанные материалы являются основными в отраслях авиации и космонавтики.
Выявление повреждений поверхностного слоя образцов осуществлялось по результатам измерения интенсивности зеркально отраженного излучения при сканировании по поверхности.
Отбраковка деталей по результатам проведения лазерной дефектоскопии позволяет повысить уровень использования деталей с повышенными эксплуатационными характеристиками, в том числе с повышенной адгезионной и когезионной прочностью покрытий на 20 %.
Библиографические ссылки
1. Топорец А. С. Оптика шероховатой поверхности. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.
2. Мухин С. Поверхность: конструирование, технология, свойства, прочность //Вестник УГАТУ. Уфа, 2000. № 1. С. 97-104.
3. Сазонникова Н. А., Мордасов В. И. Выявление поверхностных повреждений покрытий оптическим методом // Перспективные материалы. 2000. № 3. С. 95-99.
© Карпухина Т. С., Кондакова Е. А., Сазонникова Н. А., 2010
УДК 658.562
Е. Ю. Кацюк Научный руководитель - Н. В. Захарова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ ОАО «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ» ИМЕНИ АКАДЕМИКА М. Ф. РЕШЕТНЕВА
Раскрыты основные отличия работы метрологической службы ОАО «ИСС» от работы аналогичных служб других организаций. Разобраны последствия некачественной работы метрологической службы ОАО «ИСС».
