3.4.3 Анализ и расчет надежности системы «станок»
Возможные причины отказа станка: функциональный отказ как следствие внезапного отказа блоков, узлов, деталей или параметрический отказ, который произойдет, когда будет исчерпана технологическая надежность.
Функциональный отказ, приводящий к остановке станка, наступит в результате реализации приведенных прогнозируемых причинно-следственных цепей опасностей:
отказ электродвигателя;
отказ концевого выключателя;
короткое замыкание кабеля на землю;
короткое замыкание электрооборудования на корпус;
отказ предохранителя;
отказ насоса;
отказ дросселя;
отказ обратного клапана;
отказ предохранительного клапана;
потеря герметичности в маслопроводе;
отказ муфты главного привода;
отказ муфты первого вала коробки скоростей танка;
отказ ограничителя передвижных зубчатых колес коробки скоростей;
отказ зубчатых колес коробки подач;
отказ муфты сцепления зубчатых колес коробки подач;
Система рассматривается в период нормальной эксплуатации, поэтому принимается, что параметрические отказы не происходят.
На рис. 3.11 представлено построенное на основе рассмотренных причинно-следственных цепей «дерево неисправностей» металлорежущего станка.
Оценка возможности отказа или безотказной работы отдельных элементов технических систем производится на основе статистических данных по интенсивности их отказа.
Рис 3.11 «Дерево неисправностей» металлорежущего станка
1 - отказ электродвигателя; отказ концевого выключателя; 2 - короткое замыкание кабеля на землю; 3 короткое замыкание электрооборудования на корпус, 4 - отказ предохранителя; 5 - отказ насоса; 6 - отказ дросселя; 7 - отказ обратного клапана; 8 - отказ предохранительного клапана; 9 - потеря герметичности в маслопроводе; 10 - отказ муфты главного привода; 11 - отказ муфты первого вала коробки скоростей; 12 - отказ зубчатых колес коробки скоростей; 13 - отказ ограничителя передвижных зубчатых колес коробки скоростей; 14 - отказ зубчатых колес коробки подач; 15 - отказ муфты сцепления зубчатых колес коробки подач.
Используя статистические данные по интенсивности отказов, заполняют таблицу 3.4.
Определяют вероятности безотказной работы элементов по формуле:
Исходные данные по интенсивности отказов
Таблица 3.4
№ п/п |
Наименование отказа |
Интенсивность отказов λ, ч-1 |
1 |
отказ электродвигателя |
3,1×10-4 |
2 |
отказ концевого выключателя |
3×10-4 |
3 |
короткое замыкание кабеля на землю |
3×10-7 |
4 |
короткое замыкание электрооборудования на корпус |
1,1×10-5 |
5 |
отказ предохранителя |
3×10-7 |
6 |
отказ насоса |
1,12×10-6 |
7 |
отказ обратного клапана |
1×10-4 |
8 |
отказ дросселя |
1×10-8 |
9 |
отказ предохранительного клапана |
1×10-5 |
10 |
потеря герметичности в маслопроводе |
3×10-6 |
11 |
отказ муфты главного привода |
4×10-8 |
12 |
отказ муфты первого вала коробки скоростей |
2×10-8 |
13 |
отказ зубчатых колес коробки скоростей |
2×10-9 |
14 |
отказ ограничителя передвижных зубчатых колес коробки скоростей |
1,65×10-7 |
15 |
отказ зубчатых колес коробки подач |
2×10-9 |
16 |
отказ муфты сцепления зубчатых колес коробки подач |
4×10-8 |
Вероятность отказа подсистемы Г:
Вероятность события (отказа подсиситемы) Д:
.
Вероятность события (отказа подсиситемы) Е:
.
Вероятность функционального отказа В:
,
где
,
,
.
Вероятность остановки станка Б:
.
Результаты расчета представляются в виде таблицы 3.5:
Расчетные данные по вероятности отказов станка
Таблица 3.5
№ п/п |
Индекс |
Наименование отказа |
Вероятность отказа |
1 |
Б |
остановка станка |
|
2 |
В |
функциональный отказ |
|
3 |
Г |
выход из строя электрооборудования |
|
4 |
Д |
выход из строя гидрооборудования |
|
5 |
Е |
выход из строя механической части |
|