1.5. Средний срок службы объекта

Средний срок службы объекта – это математическое ожидание срока службы (или календарная продолжительность) эксплуатации до предельного состояния. Срок службы горных машин определяется физическим и технико-экономическим факторами, а также моральным износом (техническим устареванием).

Физическими факторами являются усталостная прочность рабочих органов, ходовой части, силовых передач, или металлоконструкции (рамы).

Технико-экономические факторы определяются себестоимостью продукции и соотношением между затратами на восстановление работоспособности эксплуатируемой машины и затратами на приобретение новой. Экономически целесообразным пределом эксплуатации следует считать момент, когда предстоящие расходы на капитальный ремонт приближаются к стоимости новой машины. В этом случае приобретение новой выгодно ввиду лучшего качества и более высоких эксплуатационных показателей вследствие непрерывного научно-технического прогресса.

Моральный износ наступает, когда машина, сохраняя работоспособность, по своим показателям перестает удовлетворять потребителей в силу повышения требований к технологической операции или появления более новых машин с улучшенными эксплуатационными показателями.

Безусловное устаревание наступает в 2-х случаях:

- при полной замене существующего технологического процесса;

- при создании новых рабочих процессов или новых конструктивных схем, превосходящих по показателям применяющиеся.

Наиболее действенным средством против морального устаревания является повышение степени использования машины в период эксплуатации. Сокращение срока службы до 3-х лет практически исключает устаревание.

1.6.Комплексные показатели надежности

Коэффициент готовности К_Г – вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых его использование по назначению не предусматривалось (проведение плановых ТО или ремонтов). В статистической форме К_Г определяется отношением наработки на отказ T₀ к сумме (Т₀+Т_В), где T_B - среднее время восстановления работоспособности объекта.

Коэффициент технического использования К_ТИ – отношение математического ожидания времени пребывания объекта в работоспособном состоянии t_сум за некоторый период эксплуатации к сумме (t_сум+t_ТО+t_рем) математических ожиданий времени пребывания объекта в работоспособном состоянии, времени простоев, обусловленных ТО, и времени ремонта за тот же период эксплуатации, т.е. К_ТИ= t_сум/(t_сум+t_ТО+t_рем). При этом время простоев по организационным причинам не учитывается.

1.7. Надежность системы

Надежность горных машин, как правило, определяют при рассмотрении их как систем, которые могут быть последовательными, параллельными и комбинированными.

Если система состоит из N объектов и структура системы такова, что отказ любого из элементов вызывает отказ всей системы, то вероятность безотказной работы последовательной системы P_c(t) в течение времени t равна произведению вероятностей безотказной работы ее элементов

Структура последовательной системы имеет следующий вид:

При ориентировочном расчете надежности данной системы делается упрощающее предположение – все однотипные элементы равнонадежны, т.е. независимо от режимов работы все однотипные элементы имеют одинаковую интенсивность отказов, равную среднестатистическому ее значению. С учетом принятого допущения вероятность безотказной работы системы равна

где N_i – число элементов i-го типа; r – число типов элементов;

_i - среднестатистическая интенсивность отказов элементов i-го типа.

Последовательные системы, состоящие из одинаковых элементов (грузовая или приводная цепь, зубчатое колесо, подшипник качения, в которых элементами являются звенья, зубья, шарики или ролики, и т.п.), получили название «система типа цепь». В горных машинах к таким системам можно отнести исполнительные рабочие органы в виде многозаходных фрез с элементами – резцами или зубками, расположенными в одной плоскости резания.