دراسة تحليلية لوثوقية المنظومات الميكانيكية البسيطة من خلال الموديلات الستاتيكية

الملخص

دراسة تحليلية لوثوقية المنظومات الميكانيكية البسيطة

من خلال الموديلات الستاتيكية

ربيع أحمد حبيب

يهتم علم الوثوقية والأمان بالتغيرات التي تطرأ على جودة العمليات الهندسية، وجودة القطع والآلات والميكانيزمات لمختلف الآليات مع مرور وقت استثمارها. كما يهتم بدراسة تأثير العوامل الخارجية على الوظائف الأساسية المنوطة بهذه الآلات وذلك بهدف تشخيص الحالة الفنية الهادف لرفع كفاءة عمليات وثوقيتها في مختلف مراحل التصميم، التصنيع والاستثمار.

عند تحليل وتشخيص التغيرات التي تطرأ على بارامترات ومؤشرات الوثوقية للقطع والأنظمة الميكانيكية، لمختلف الوصلات في الميكانزمات والآليات لا بدّ من استخدام موديلات وطرق خاصة.

تعتمد هذه الموديلات والطرق على بناء دراسة فيزيائية حقيقية في منظومات ميكانيكية عالية الكفاءة من ناحية الوثوقية والأمان.

تمّ في هذا البحث دراسة الوثوقية والأمان للأنظمة الميكانيكية البسيطة والمعقدة المؤلفة من مجموعة من العناصر الميكانيكية المرتبطة مع بعضها البعض على التسلسل أو على التوازي، أو في حال الربط المختلط وذلك باستخدام موديلات وطرق رياضية خاصة. أثبتت الدراسة التحليلية لعدة منظومات ميكانيكية أنّ احتمالية العمل بدون توقف للمنظومة الميكانيكية ككل تنخفض مع زيادة عدد وصلات العناصر المكونة للمنظومة الميكانيكية. وهي أقل من مستوى الوثوقية للعنصر الذي يمتلك أقل وثوقية في العناصر المختلفة. أمّا احتمالية العمل المتواصل للمنظومة ذات العناصر المتصلة على التوازي فتكون دوما أكبر من تلك للعنصر الذي يمتلك مستوي عالي من الوثوقية. كما يعدّ وصل عناصر المنظومة على التوازي (إذا كان ممكناً) أكثر فعالية من طرق الوصل الأخرى من أجل رفع مستوى وثوقية المنظومة ككل.

The science of reliability and safety studies the changes in the quality of engineering processes, the quality of parts, machines and mechanics of various machinery as time passes. It also examines the impact of external factors on the basic functions of these machines in order to diagnose the technical situation to increase the efficiency of reliability in various stages of design, manufacturing and investment.

When analyzing and diagnosing changes in parameters and reliability indicators of                mechanical parts and systems of different connections in mechanisms and machinery, it is     necessary to use special models and methods. These models and methods are based on           real physical study in highly efficient mechanical systems in terms of reliability and safety.

This study investigated the reliability and safety of simple and complex mechanical systems consisting of a set of mechanical elements connected to each other in sequence or in parallel, or in the case of mixed coupling by the use of special mathematical models and methods. The analytical study of several mechanical systems has shown that the probability of non-stop operation of the mechanical system as a whole decreases with the increase in the number of connections of components of the mechanical system. They are less than the reliability of the element that has less reliability in the different elements. The possibility of continuous operation of the system with the elements connected in parallel is always greater than that of the element with a high level of reliability.  Also, connecting the system elements in parallel (if possible) is considered more effective in order to improve the reliability of the system as a whole.