Детали машин и механизмов

Любое техническое устройство, созданное конструкторами, прежде всего оценивается с точки зрения того, насколько четко и надежно это устройство выполняет возложенные на него функции.

Экскаватор должен вынимать и перемещать грунт и другие сыпучие материалы, плуг вспахивать землю, термометр с заданной точностью измерять температуру, воз душный лайнер быстро доставлять пассажиров к месту на значения и так далее. И как бы хорошо ни была задумана машина, какие бы совершенные формы ни придали ей дизайнеры, она нам не понравится, если мы не будем уверены в ее надёжности.

Если перестает писать ручка, ломается новый велосипед, спешат или отстают часы, то мы вправе считать эти вещи плохо сконструированными и изготовленными. Степень безотказности любого устройства характеризуется понятием надежности и измеряется временем работы устройства до первого отказа. Эта характеристика указывается в паспорте устройства. Чем выше гарантийный срок, тем выше надежность технического устройства. Конструкторы непрерывно совершенствуют имеющиеся машины, разрабатывают такие технические устройства, которые лучше существующих выполняют свое предназначение и красивее ранее созданных.

Борьба за надежность технических устройств имеет разумные пределы, которые определяются экономическими расчетами. 

В этих расчетах приходится сравнивать затраты на изготовление более надежных, но более дорогих машин с за тратами на ремонт и запасные части менее дорогих, но и менее надежных машин; учитывать влияние надежности одной машины на работу связанных с нею других машин; предусматривать, как надежность машин может повлиять на жизнь и здоровье людей. Все это говорит о том, что вопрос о надежности машин не так прост. Но когда этот непростой вопрос раз решен и срок надежной работы машины определен, то сразу же выясняются условия, при которых машина будет работать безотказно.

Перечень этих условий называют условиями эксплуатации. Соблюдение условий эксплуатации является за логом надежной работы машины или любого другого технического устройства в течение указанного срока. Если у вашего велосипеда начали скрипеть педали и соскакивать со звездочек цепь, то в этом не обязательна вина конструкторов и рабочих того завода, где был сделан велосипед. Может быть, вы сами уменьшили надежность машины несоблюдением правил ее эксплуатации (нерегулярно смазывали трущиеся узлы, не регулировали натяжение цепи). Если медицинский термометр лопнул в первый же день службы, когда вы с его помощью начали измерять температуру воды в закипающем чайнике, то причина не в низкой надежности термометра, а в нарушении режима его использования.

Условия эксплуатации технических устройств не должны быть слишком жесткими. Если лампочка для карманного фонаря, на которой написано 3,5 В, сгорела от того, что в кар манный фонарь поставили свежую батарейку с надписью 3,7 В, то в этом и всех подобных случаях мы говорим, что техническое устройство имеет маленький запас прочности. Запас прочности определяется как отношение предельной нагрузки, которую может выдержать техническое устройство или его деталь, к тем нагрузкам, которые действуют в условиях нормальной эксплуатации.

Запас прочности не может быть одинаковым у всех деталей одной и той же машины. Поэтому конструкторы в первую очередь увеличивают запас прочности наиболее ответственных деталей машины.

Если у вашего велосипеда лопнула одна из пружин седла, то это, конечно, плохо. Однако с меньшим удобством, но поездку можно продолжить. Если перегорела лампочка велосипедной фары, то с наступлением темноты при полной исправности всех остальных деталей велосипеда ездить на нем уже нельзя. Но если во время движения, особенно на спуске, у вашего велосипеда оторвется руль, то катастрофа неминуема. Поэтому запас прочности таких ответственных узлов, как рулевое устройство и тормоза у любой транспортной машины, должен быть значительно выше запаса прочности всех остальных деталей и узлов. Некоторые мелкие неисправности, которые могут возникать в машине, иногда целесообразнее пред видеть и снабдить машину комплектом запасных частей для устранения этих неисправностей, чем повышать надежность соответствующих деталей. Но это только в том случае, когда текущий ремонт возможен и не требует больших затрат труда и времени.

А если ремонт невозможен, то конструкторы не жалеют средств для повышения надежности машин. Прежде всего увеличивают запас прочности наиболее ответственных узлов и деталей. Снабжают машину приборами контроля за работой отдельных узлов и механизмов. Приборы контроля позволяют своевременно обнаружить такие нарушения в работе машины, которые могут привести к поломке, если не пред принять соответствующих мер для предотвращения этой по ломки. Так, почти все двигатели внутреннего сгорания.