2.6 Анализ риска усорезной пилы
2.6.1 “Дерево неисправностей ” усорезной пилы.
Головное событие А – остановка станка; система Б – отказ механической части, включает подсистемы: Г (отказ возвратного механизма), Д (отказ механизма поворота и высоты), Е (отказ защитного кожуха), Ж (разрушение полой цилиндрической стойки). Система В – отказ электрической части, состоит из подсистем: З (отказ электродвигателя) И (отказ токоведущих частей), К (включение предохранительных устройств).
Производится расчет вероятности отказа системы. Интенсивность отказов для данного «дерева» представлена в таблице 2.14. Сначала необходимо выявить вероятность безотказной работы каждого элемента в период гарантированного срока службы, которая определяется по формуле:
.
Срок службы усорезной пилы составляет 3000 ч. Учитывая неравномерность распределения отказов в разные периоды времени от начала эксплуатации до выработки ресурса станка t, в расчетах принимается равным - 300 ч (время между технологическим осмотром оборудования и текущий ремонтом).
Исходные данные по интенсивности отказов
Таблица 2.14
№ |
Наименование отказа |
Интенсивность отказов , ч-1 |
1 |
2 |
3 |
1 |
Разрушение режущего диска |
0,3 ×10 - 4 |
2 |
Разрушение возвратной пружины |
1,1 ×10 - 6 |
3 |
Заклинивание ролика возвратнгого механизма |
0,8 ×10 - 5 |
4 |
Отказ фиксатора положения |
2,2 ×10 - 5 |
5 |
Отказ фиксатора высоты |
2,2 ×10 - 5 |
6 |
Отказ зубчатой передачи |
1,4 ×10 - 5 |
7 |
Разрушение пружины |
1,1 ×10 - 6 |
8 |
Отказ кожуха |
2,6 ×10 - 6 |
9 |
Разрушение шарнира в системе рычагов |
0,025 ×10 - 6 |
10 |
Разрушение крепления диска |
2,6 ×10 - 6 |
11 |
Пробой изоляции в обмотке электродвигателя |
2,2 ×10 - 6 |
12 |
Замыкание на корпус |
3 ×10 - 7 |
13 |
Отказ концевого выключателя |
3 ×10 - 5 |
14 |
Отказ теплового реле |
1,3 ×10 – 5 |
15 |
Отказ предохранителя |
1,5 ×10 - 5 |
P(1) = ехр(-0.3×10-4×300) = 0,991;
P(2) = ехр(-0.8×10-5×300) = 0,997;
P(3) = ехр(-2.2×10-5×300) = 0,993;
P(4) = ехр(-2.2×10-5×300) = 0,993;
P(5) = ехр(-1.4×10-5×300) = 0,995;
P(6) = ехр(-0.8×10-5×300) = 0,997;
P(7) = ехр(-1.1×10-6×300) = 0,997;
P(8) = ехр(-2.6×10-6×300) = 0,999;
P(9) =ехр(-0.025×10-6×300) = 0,999;
P(10) = ехр(-2.2×10-6×300) = 0,999;
P(11) = ехр(-2.2×10-6×300) = 0,999;
P(12) = ехр(-3×10-7×300) = 0,999;
P(13) = ехр(-3×10-5×300) = 0,991;
P(14) = ехр(-1.3×10-5×300) = 0,996;
P(15) = ехр(-1.5×10-5×300) = 0,994.
Составляются уравнения вероятностей отказов всех подсистем усорезной пилы:
Q(A) = 1-P(Б) ·P(В);
Q(Б) = 1-P(1) ·P(Г) ·Р(Д) ·Р(Е) ·Р(Ж);
Q(В) = 1-P(З)·P(И);
Q(Г) =1-P(2)·P(3);
Q(Д) =1-P(4)·P(5)·P(6);
Q(Е) =1-P(7)·P(8);
Q(Ж) =1-P(9)·P(10);
Q(З) =1-P(11)·P(К);
Q(И) =1-P(12)·P(13);
Q(К) =1-P(14)·P(15).
Определяется вероятность отказа подсистем:
Q(К) = 1-0.996·0.994 = 0.0006;
Q(И) = 1-0.999·0.991= 0.01;
Q(Ж) = 1-0.999·0.999 = 0.002;
Q(Е) = 1-0.997·0.999 = 0.004;
Q(Д) = 1-0.993·0.995·0.997 = 0.015;
Q(Г) = 1-0.997·0.993 = 0.01.
Определяются вероятности безотказной работы подсистем Г, Д, Е, Ж, К, И:
Р(Г)-1-0,01=0,99;
Р(Д)-1-0,015=0,985;
Р(Е)-1-0,004=0,996:
Р(Ж)-1-0,002=0,998;
Р(К)-1-0,0006=0,9994;
Р(И)-1-0,01=0,99.
Определяются вероятности отказов подсистем З, В, Б:
Q(З) = 1-P(11)·P(К)=1-0.999·0.9994 = 0.001;
Q(В) = 1-P(З)·P(И)=1-(1- Q(З)) ·Р(И) = 1-(1-0,001) ·0,99=0,01;
Q(Б) = 1-P(1)P(Г)Р(Д)Р(Е)Р(Ж)=1-0,991·0,99·0,985·0,996·0,998=0,039.
Определяется вероятность отказа системы А:
Q(A) = 1-P(Б) ·P(В)= 1-(1- Q(Б))(1- Q(В))=1-(1-0,039)(1-001)= 0,04.
«Дерево неисправностей» показано на рисунке 2.14.
Рис.2.14 «Дерево неиправностей» усорезной пилы