При проектировании, конструировании и эксплуатации деталей, машин, механизмов и аппаратов одним из предъявляемых требований является надежность. Для оценки надежности важно знать вид и характер функции интенсивности отказов λ(t). Кривые зависимости интенсивности отказов во времени для различных деталей и машин имеют подобный вид. Их можно представить в обобщенной форме (рис. 1).
Функцию интенсивности отказов можно условно разделить на три периода. Первый период — это период приработки, который имеет сравнительно небольшую продолжительность, и в течение которого не наблюдается большого количества отказов. Второй период — период нормальной эксплуатации характеризуется постоянным значением интенсивности отказов. В течение третьего периода наблюдается постоянное увеличение отказов. Это период — закономерных постепенных отказов.
С течением времени любая деталь или машина в целом теряет свою работоспособность. Это связано с рядом внешних и внутренних воздействий, которым они подвержены. При этом в зависимости от источника данные воздействия, оказываемые на детали, можно разделить на три типа.
Действие окружающей среды. К данному источнику воздействия можно отнести и человеческий фактор в виде взаимодействия человека с машиной в процессе ее эксплуатации и ремонта.
Вторым внутренним источником энергии воздействия являются различные процессы, протекающие в машинах и во внутренних и поверхностных слоях отдельных деталей.
Дополнительным источником энергии являются внутренние напряжения в деталях машин, которые накапливаются в них в процессе производства.
Перечисленные воздействия на детали в процессе эксплуатации машин и оборудования можно наблюдать в качестве основных видов энергии. К этим видам относятся: механическая, тепловая и химическая энергии.
Механическая энергия проявляется в изделии как энергия взаимодействия между отдельными деталями машины, так и в виде статических и динамических нагрузок при взаимодействии с внешней средой. Возникающие при этом усилия являются случайными функциями времени и определяются характером происходящего рабочего процесса и величиной сил трения в кинематических парах.
При изменениях температуры окружающей среды и при выполнении рабочего процесса на элементы машин действует тепловая энергия.
Взаимодействие с влагой и работа с агрессивными жидкостями приводит с течением времени к потере деталью работоспособности, вследствие коррозии.
Следовательно, указанные виды энергии в комплексе или в отдельности оказывают негативное влияние на детали и узлы машин и приводят к процессам снижающих их технические характеристики. Различные виды энергии, действующие на детали машин, приводят к возникновению процессов, которые снижают параметры изделия, заложенные в него предприятием изготовителем. Данные процессы могут приводить детали к износу, деформации и коррозии. Данные виды износа могут привести к изменению выходных параметров изделия и его отказу.