Глава 7. Ремонтопригодность машин
Затраты на поддержание оборудования в работоспособном состоянии во многом зависят от его надежности, одним из свойств которой является ремонтопригодность.
Ремонтопригодностью определяется свойство машин, которое способствует предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодность, как свойство машины, закладывается при конструировании. Уже на стадии конструирования в машину должны быть заложены возможности по предупреждению и обнаружению отказов (системы технической диагностики, системы контроля параметров, определяющих работоспособность оборудования), а также обеспечена возможность минимальных затрат времени и трудовых ресурсов на восстановление работоспособности машины.
Таким образом, мерой ремонтопригодности являются время и затраты на восстановление работоспособного состояния.
К сожалению, во многих конструкциях металлургических машин вопросы их ремонтопригодности проработаны очень слабо и имеют низкие показатели.
Ремонтопригодность характеризуется как единичными, так и комплексными показателями.
Единичные показатели:
Среднее время восстановления работоспособного состояния (математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния) –
.Вероятность восстановления работоспособного состояния -
(вероятность
того, что время восстановления
работоспособного состояния не превысит
заданного - аналогия вероятности
отказа).Средние затраты на восстановление работоспособного состояния -
.
Комплексные показатели:
Коэффициент готовности -
.
Вероятность того, что объект окажется
в работоспособном состоянии в
произвольный момент времени, кроме
планируемых периодов, в течение которых
применение объекта по назначению не
предусматривается.
,
(7.1)
где Т - средняя наработка на отказ.
Коэффициент оперативной готовности -
.
Вероятность безотказной работы объекта
в течение заданного времени t, начиная
с произвольного, достаточно удаленного
момента времени t¥.
Оценкой является отношение
(7.2)
т.е. отношение числа объектов, исправных в произвольный, достаточно удаленный момент времени и проработавших затем безотказно в течение заданного времени t, к общему числу объектов.
Коэффициент технического использования -
.
(7.3)
Отношение средней наработки на отказ за некоторый период эксплуатации к сумме средних наработок на отказ, длительности плановых ремонтов и аварийных простоев оборудования.
Этими показателями оценивается ремонтопригодность машин в процессе их эксплуатации.
Для оценивания же ремонтопригодности машин на стадии проектирования используются относительные показатели ремонтопригодности:
коэффициент взаимозаменяемости
;
(7.4)
коэффициент доступности
(7.5)
где
-
трудоемкость демонтажно-монтажных
работ, чел.-ч/ед. наработки;
-
трудоемкость пригоночных работ,
чел.-ч/ед. наработки;
-
трудоемкость основных операций,
чел.-ч/ед. наработки;
-
трудоемкость вспомогательных операций,
чел.-ч/ед. наработки;
коэффициент унификации
(7.6)
коэффициент стандартизации
,
(7.7)
где
,
- число соответственно унифицированных
и стандартных сборочных единиц или
деталей, не вошедших в состав сборочных
единиц;
N - общее число составных частей.
При оценке ремонтопригодности новых конструкций машин используется и качественная или экспертная оценка. При экспертной оценке ремонтопригодности выделяют параметры, определяющие трудоемкость и длительность восстановления.
Такими параметрами могут являться:
количество сборочных единиц;
количество предварительно снимаемых элементов для доступа к месту отказа;
технологичность процесса сборки;
рабочие позы ремонтников;
возможность использования средств механизации;
наличие средств контроля и систем технической диагностики;
организация технического обслуживания и ремонтов.
Оценивание параметров может осуществляться либо в баллах, либо словами: «лучше», «хуже», «без изменений». Во втором случае более высокая ремонтопригодность будет характеризовать конструкцию, для которой количество параметров, оцененных словом «лучше», будет больше.
Анализ надежности металлургических машин часто показывает их низкую ремонтопригодность. Так, например, для демонтажа 1 т отказавшего оборудования требуется предварительно демонтировать до 20 т исправного оборудования. Отсутствуют средства контроля и технической диагностики; низкий уровень механизации слесарно-сборочных работ; неудобные позы ремонтников; существующие сроки плановых ремонтов оборудования не являются оптимальными с точки зрения минимума затрат на восстановление работоспособности и потерь, связанных с простоем оборудования.
Существующая система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) не отвечает условиям оптимальности. Поэтому необходимо рассматривать различные возможные стратегии восстановлений и на основе математического подхода устанавливать оптимальные сроки замены оборудования.