Изменения в механических системах при их работе, приводящие в конечном счете к утрате работоспособности, представляют собой процессы, протекающие во времени.
Основные причины потери работоспособности машин, находящихся в эксплуатации, следующие:
поломки деталей из-за усталостных явлений, возникающих под действием нагрузки;
изменения размеров деталей в подвижных сопряжениях вследствие износа;
заклинивания сопрягающихся подвижных соединений;
поломки деталей под влиянием пиковых нагрузок;
отказ отдельных деталей и механизмов вследствие поломок
из-за суммарного влияния внешних условий, износа и усталости.
Отказы механических систем в основном происходят во время эксплуатации, главным образом потому, что определенная группа дефектов не обнаруживается в процессе предэксплуатационных опробований и испытаний машины. Одним из условий длительной бесперебойной работы машины является гарантированная безотказность её элементов в течение определенного, заранее заданного срока (в частном случае — до первого капитального ремонта в течение межремонтного срока и пр.).
Отказы классифицируют по причинам их возникновения, к которым относятся:
- конструктивные ошибки и недоработки, снижающие надежность машины (недостаточная прочность элементов конструкции, неудачная компоновка узлов, незащищенность наиболее ответственных частей машины от воздействия влаги, радиации, температуры, абразивов и пр.);
-производственные недостатки (скрытые дефекты, некондиционные материалы, несовершенство технологии обработки и сборки и т. д.);
- неправильные эксплуатация и техническое обслуживание, что может быть вызвано недостаточной подготовкой обслуживающего персонала, нарушением эксплуатационных инструкций, низкой технической культурой, плохим состоянием вспомогательных механизмов, особо тяжелыми условиями работы, плохим контролем за состоянием механизмов и пр.;
- некачественный ремонт или повреждение исправных агрегатов во время ремонта;
- естественный износ, потери усталостной прочности, естественное старение.
Конструктивно-производственные недостатки выявляются главным образом в начальный период эксплуатации. Машины в процессе так называемой приработки подвижных соединений и проверки функционирования отдельных частей и машины в целом в достаточной мере «проявляют себя». Однако в эксплуатацию не всегда поступают машины, прошедшие предварительную приработку,
в этом случае возможны отказы вследствие скрытых дефектов.
Эксплуатация машин показывает, что её базовые детали (станины, основания, кронштейны, стойки) по долговечности превосходят машину в целом.