Выполнение основного соотношения обеспечивается как конструктивными, так и технологическими (при необходимости производственными) мерами. Проектно-конструкторские решения определяют размеры опасных сечений и форму деталей, влияющие на а, а от проектно-гехнологических в первую очередь зависят выбор материала и технологического процесса изготовления детали, обусловливающего напряжения адп. Расстояние напряжений определяется: для стр — нагрузкой на деталь, для оп — всеми стадиями и операциями изготовления и приемки детали, что будет рассмотрено в следующей главе.
Конструктор может принимать и более радикальные решения, ограничивая непосредственно ортах и Оптт- В трансмиссии автомобиля, например, ограничение передаваемого момента происходит дважды: со стороны двигателя — сцеплением, момент kotodo-го ограничен 7′ф<б7,тах, где Ттах — наибольший момент двигателя, а коэффициент запаса В назначается конструктором. Со стороны ведущих колес — их сцеплением с дорогой, поскольку тяговое усилие /гк<фтахР2, где фтах — наибольший коэффициент сцепления колес с дорогой, a Rz —вертикальная реакция на ведущих колесах. Ограничения нагрузки достигаются и иными средствами, например, для упругого элемента подвески установкой ограничителя хода колеса. Минимальная величина напряжения оптах ог-раничивается двумя видами контроля: входным —для материала, выходным — для готовых деталей.
Различные возможности воздействовать на рабочие и предельные напряжения и их рассеяния предопределяют:
многовариантность решений, различные сочетания конструкторских и технологических мер;
возможности обеспечить самые высокие вероятности неразрушения за счет увеличения затрат, обусловленных расходом и качеством металла, улучшением технологии изготовления и контроля качества изделия.
Обзор основных методов резервирования показывает, что каждый из них имеет свои особенности:
нагрузочное, повышая физическую надежность элементов, чаще всего не требует усложнения конструкции, является наиболее простым и распространенным;
структурное позволяет в пределах заданной физической надежности элементов повысить надежность их совокупности. Следует отметить, что при переходе с основного элемента на резервный может происходить некоторое снижение работоспособности, но в допустимых пределах — происходит как бы замена полного отказа (при отсутствии резервирования) частичным (при наличии резерва);
функциональное иногда дает возможность при ограниченном усложнении изделия, как системы, повысить его надежность.
Приведенный выше пример с рабочей и стояночной тормозными системами отражает особенности различных способов резервирования. Уменьшение давления между трущимися поверхностями тормоза рабочей тормозной системы повышает его ресурс и представляет собой нагрузочное резервирование. Уменьшение того же давления до значений, соизмеримых со значением, присущим механизмам стояночной тормозной системы, обусловливает появление функционального резервирования: стояночная тормозная система вместо одной функции (удержание автомобиля в не-подвижном состоянии) оказывается способной выполнять две (удержание и замедление движения).
Тормозные системы автомобиля. Требование надежности тормозов автомобиля возникло задолго до появления науки о надежности: первый выезд первого автомобиля закончился аварией — подвели тормоза.