Анализ надежности вальцев методом построения

«дерева неисправностей»

Надежность машин и механизмов определяется вероятностью нарушения нормальной работы оборудования. Такого рода нарушения могут явиться причиной аварий, травм. Большое значение в обеспечении надежности имеет прочность конструктивных элементов. Конструкционная прочность машин и агрегатов определяется прочностными характеристиками, как материала конструкции, так и его крепежных соединений (сварные швы, заклепки, штифты, шпонки, резьбовые соединения), а также условиями их эксплуатации (наличие смазочного материала, коррозия под действием окружающей среды, наличие чрезмерного изнашивания и т. д.).

Для обеспечения надежной работы машин и механизмов имеет немаловажное значение наличие необходимых контрольно-измерительных приборов и устройств автоматического управления и регулирования. При несрабатывании автоматики надежность работы технологического оборудования определяется эффективностью действий обслуживающего персонала.

Однако, согласно [8], основным моментом при анализе надежности является процесс управления риском, который охватывает различные аспекты работы с риском, от идентификации и анализа риска до оценки его допустимости и определения потенциальных возможностей снижения риска посредством выбора, реализации и контроля соответствующих управляющих действий. Анализ риска представляет собой структурированный процесс, целью которого является определение как вероятности, так и размеров неблагоприятных последствий исследуемого действия, объекта или системы.

При оценке надежности большинства изделий в технике приходится рассматривать их как системы. Сложные системы делятся на подсистемы.

Системы с позиции надежности могут быть последовательными, параллельными и комбинированными.

Многие системы состоят из элементов, отказы каждого из которых можно рассматривать как независимые. Такой анализ достаточно широко применяется по отказам функционирования и иногда как первое приближение по параметрическим отказам.

Системы могут включать элементы, изменение параметров которых определяет отказ системы в совокупности или даже влияет на работоспособность других элементов. К этой группе относятся большинство систем при точном рассмотрении их по параметрическим отказам.

Для определения причин возникновения отказов на производственном оборудовании применяется метод построения «дерева неисправностей».

Построим «дерево неисправностей» для рассматриваемого в работе оборудования – вальцов.

Оборудование рассматривается в период нормальной эксплуатации, т.е. при l = const.

Отказ станка может произойти из-за функционального отказа, явившегося следствием внезапных отказов блоков, узлов, деталей или из-за параметрического, который может произойти в 2 случаях:

1. низкий уровень охлаждающей жидкости – ведет к перегреву оборудования и, как следствие, к выходу его из строя;

2. изменение давления охлаждающей жидкости: недостаточное давление ведет к перегреву оборудования; изменение давления в сторону увеличения может привести к поломке фланцев, клапанов, в результате чего может произойти истечение охлаждающей жидкости и перегрев оборудования.

Рис 15..16. «Дерево неисправностей» для вальцов

Обозначения: событий

А – остановка вальцов;

Б – параметрический отказ;

В – функциональный отказ;

Г – отказ электрооборудования;

Д – отказ системы охлаждения;

Е – отказ системы смазки;

Ж – отказ механической части;

1. низкий уровень охлаждающей жидкости;

2. изменение давления охлаждающей жидкости;

3. отказ электродвигателя;

4. короткое замыкание кабеля на землю;

5. отказ предохранителя;

6. короткое замыкание на корпус;

7. отказ насоса;

8.потеря герметичности системы охлаждения;

9. отказ насоса;

10. отказ питателя;

11. потеря герметичности системы смазки;

12. отказ муфты главного привода;

13. отказ зубчатых колес коробки скоростей;

14.отказ редуктора механизма раздвижения;

15. отказ тормоза;

16. износ ножей.

Исходные данные по интенсивности отказов

Таблица 15.15

Решение:

=ехр(- ) = ехр(- ).

Найти вероятность безотказной работы каждой из подсистем:

;

;

;

;

;

.

Вероятность безотказной работы вальцов при этом будет равна:

.

Вероятность отказа вальцов равна:

.