Delist.ru

Методы и средства повышения эксплуатационной надежности гидроприводов дорожных и строительных машин (07.09.2007)

Автор: Гринчар Николай Григорьевич

где Ф(t)- итоговая функция распределения для двух случайных независимых процессов.

Плотность распределения

Среднее время наработки на отказ

где ?1; ?2 – среднее время для экспоненциального и нормального распределений, т.к. известно, что для гидроприводов в подавляющем большинстве случаев внезапные отказы подчиняются экспоненциальному закону, а износовые – нормальному. В принципе, если требуется определить влияние отказов только внезапного типа, то необходимы наблюдения на начальном этапе эксплуатации, когда предельные допуски на износ еще не достигнуты. Для определения параметров распределения отказов износового типа приближенно можно считать, что они адекватны отказам по параметру объемного к.п.д.

где ?2 – параметр нормального распределения

Получить параметры экспоненциального распределения можно полагая известными параметрами нормального, решая задачу относительно ?1 численными методами. Зная параметры распределений можно оценить вероятность безотказной работы Q(t) приводов и аппаратов – рис. 9 ( а–е)

Вероятность безотказной работы оказывает решающее влияние на такой фактор как технический риск при эксплуатации гидрофицированной машины.

Для оценки чувствительности к отказам по группам проведём качественный анализ их последствий для системы.

Рис. 9. Вероятность безотказной работы приводов и агрегатов дорожных и строительных машин; 1- зависимости для экскаваторов, 2 – зависимости для путевых машин; а)-привод вращения, б)-привод поступательного действия, в)-гидроцилиндры, г)-распределители, д)-аксиально-поршневые насосы, е)-шестеренные и лопастные насосы.

. Каждая степень тяжести характеризуется одинаковыми или близкими последствиями отказов для системы в целом.

Для подъемно-транспортных, дорожных и строительных машин, можно выделить следующие группы отказов, различающихся по степени тяжести последствий, каждую из которых можно оценить весовым коэффициентом Кj, , определяемым для каждой последующей степени тяжести как отношение затрат времени tj на устранение последствий отказа к затратам времени на устранение отказа первой степени тяжести t1.

Кj =tj/t1 ,

где Кj –весовой коэффициент степени тяжести последствий отказа.

Отказы практически не влияющие на экономические и экологические показания работы машины. К ним относятся мелкие отказы, устраняемые

немедленно или в ходе ЕО, например регулировка клапанов и дросселей, долив масло в бак и пр. Кj=1

Параметрические отказы, приводящие к съёму и замене агрегата в процессе послесменного обслуживания. Эти отказы не влияют на ритмичность работы, но могут ухудшать такой показатель, как время цикла - tц. Экономические потери в этом случае сводятся к стоимости заменяемого агрегата и стоимости производства работ Кj=2.

Отказы, приводящие к задержке в работе машины. Они выявляются либо во время смены, либо в ходе предсменных проверок. При наличии такого отказа смена может быть завершена, но затем производится замена агрегата и переналадка системы с задержкой выхода в следующую смену. Нетрудно видеть, что вторая и третья степени тяжести близки и при известных условиях могут переходить одна в другую. Кj=3

Отказы, приводящие к нарушению или к изменению технологических процессов и остановки производства более чем на одну смену. Экономические потери могут быть в этом случае весьма велики и включать потери при простое всего комплекса машин и работников технологической цепочки. Кj=8

Отказы приводящие к аварийным последствиям, т.е. к выходу из строя не только агрегатов гидропривода, но и повреждению машины в целом (например при опрокидывании) и невозможностью её дальнейшей эксплуатации. Кj=16.

6. Отказы приводящие к катастрофическим последствиям (с жертвами); коэффициент тяжести последствий в данном случае оценить достаточно сложно, и т.к. для строительно-дорожных машин такие последствия нетипичны, то в дальнейшем они не рассматриваются.

Чувствительность к отказам подгрупп гидропривода зависит от интенсивности отказов элементов (i входящих в подгруппы, которая определяется на основе анализа результатов эксплуатации машин и испытаний гидроаппаратов, а также от количества однотипных элементов ni входящих в группу и подверженных одинаковым видам отказов, приводящих к сходным последствиям. Например, интенсивность отказов распределителей весьма мала, однако поскольку их число сравнительно велико, чувствительность к отказам этих групп возрастает. Известно, что для гидроприводов мобильных машин внезапные отказы удовлетворительно описываются экспоненциальным законом, а износовые – нормальным. Примем в качестве допущения, что эти процессы независимы.

Тогда имеем

(i( = (i1 +(i2 ,

где (i( - суммарная интенсивность отказов i – того элемента системы;

(i1 - интенсивность внезапных отказов i – того элемента системы;

(i2 - интенсивность износовых отказов i – того элемента системы.

Чувствительность к отказам по группе элементов оценим следующим образом

где Si –показатель чувствительности к отказам;

(i m - интенсивность отказов i - тых элементов, приводящих к последствиям со степенью тяжести m;

Кm - степень тяжести последствий отказов (отказы 6ой степени тяжести не рассматриваются как нетипичные);

ni - количество i - тых элементов в подгруппе привода;

В качестве примера рассматриваются привод подъемно-рихтовочного устройства выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПР-02 и привод главной лебедки стрелового крана КС-4573.

Суммарный показатель чувствительности к отказам

S( =(Si .

Зная суммарный показатель чувствительности, можно найти относительные показатели для каждой подгруппы привода

Аi = Si/S( .

Графики изменения относительных показателей чувствительности представлены на рис.10 а,б.

Очевидно, что суммарный показатель чувствительности привода к отказам наряду с вероятностью безотказной работы играет существенную роль при технического риска при эксплуатации гидрофицированной машины.

Для его количественной оценки введем понятие коэффициента риска, представляющего собой отношение суммарной чувствительности к отказам к вероятности безотказной работы.

R(t) =[ S?/Q(t)]?10-3 ,

загрузка...