Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Сибирский Государственный Университет Путей Сообщения

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

m1061.pdf

Скачиваний:

115

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

20.13 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 8485 / 14985 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 > Следующая >>>

5. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ БУРОВЫХ СТАНКОВ

Освоение месторождений полезных ископаемых на территории Восточно-Сибирского региона связано с выполнением большого объема земляных работ, проводимых в зонах расположения сезонно- мерзлых и вечномерзлых грунтов. С целью анализа работы буровых станков создана база данных по результатам натурных испытаний машин и механизмов для бурения скважин, в которую за последние 10 лет включены показатели, приведенные в таблице 5.1 [15, 151–155].

При анализе надежности работы буровых станков в статье рассмотрены только основные комплексные показатели надежности: коэффициент готовности, коэффициент оперативной готовности, коэф- фициент технического использования и коэффициент сохранения эффективности. При этом для приведенных коэффициентов целесообразно провести логическую и математическую обработку статистической информации [4, 156–167].

Под коэффициентом готовности (Kг) понимается вероятность того, что буровой станок окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение бурового станка по назначению не предусматривается.

Коэффициент готовности представляет собой отношение времени исправной работы к сумме времен исправной работы и вынужденных простоев объекта, взятых за один и тот же календарный срок.

Коэффициент готовности определяется по формуле

Кг =	Tр	,	(5.1)
	Tр +Tп

где Тр – суммарное время исправной работы объекта; Тп – суммарное время вынужденного простоя.

Таблица 5.1. Показатели работы буровых станков

Показатель	Обозначение	Поле
Марка машины	Марка	Marka
Заводской номер	Nз	Nz
Календарный фонд времени, ч	Tф	Tf
Время работы, ч	Tр	Tr
Время перегона, ч	Tпб	Tpb
Время технологических перерывов всего, ч	Tп	Tp
Время технологических перерывов по режиму работы, ч	Tпр	Tpr
Время технологических перерывов в выходные и праздничные	Tпв	Tpv
дни, ч
Время технологических перерывов на планово-предупредительные	Tпф	Tpf
ремонты, ч
Время технологических перерывов на техническое обслуживание	Tпэ	Tpe
ЛЭП, ч
Время непланируемых простоев, ч	Tнп	Tnp
Время аварий горными выработками, ч	Tав	Tav

Время аварий на ж/д транспорте, ч	Tат	Tat
Количество отказов всего, шт.	Kо	Ko
Количество отказов механических частей, шт.	Kом	Kom
Количество отказов электрических частей, шт.	Kоэ	Koe
Количество отказов системы управления, шт.	Kсу	Ksu
Продолжительность отказов всего, ч	Tо	To
Продолжительность отказов механических частей, ч	Tом	Tom
Продолжительность отказов электрических частей, ч	Tоэ	Toe
Продолжительность отказов системы управления, ч	Tсу	Tsu
Простои из-за отсутствия бригады, ч	Tбр	Tbr
Простои из-за отсутствия автомобилей, ч	Tам	Tam
Простои из-за остановок ГТИ, ч	Tгт	Tgt
Простои из-за климатических условий, ч	Tкл	Tkl
Простои из-за других причин, ч	Tдп	Tdp
Коэффициент использования по времени	Kв	Kv
Коэффициент готовности	Kг	Kg
Коэффициент технического использования	Kти	Kti
Коэффициент сохранения эффективности	Kсэ	Kse
Время наработки на отказ, ч	Tн	Tn

Для перехода к вероятностной трактовке величины Тр и Тп заменяются математическими ожиданиями времени между соседними отказами и времени восстановления соответственно

Кг =	Tн		,	(5.2)
	Tн	+Tв

где Тн – средняя наработка на отказ;
Тв – среднее время восстановления.

Коэффициент оперативной готовности (Kог) показывает вероятность того, что буровой станок окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение бурового станка по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

Коэффициент оперативной готовности характеризует надежность изделия, необходимость применения которого возникает в произвольный момент времени, после которого требуется безотказная работа изделия в течение заданного интервала времени. Значение

коэффициента оперативной готовности Kог определяется по формуле
Kог = Kг Р ,	(5.3)

где Kг – коэффициент готовности;

Р – вероятность безотказной работы бурового станка в течение заданного интервала времени.

Авторами предлагается вероятность безотказной работы определять по формуле

(T −

T +T

−

н н

Р =1−

0∫

1 e

2σн dTн ,

(5.4)

σн

2π

где Tн – время наработки на отказ;

Tн – среднее время наработки на отказ;

σн – среднее квадратическое отклонение времени наработки на отказ;

T0 – время с начала наработки на отказ;

T1 – планируемый период времени безотказной работы бурового станка. Значения коэффициента оперативной готовности используются

при выполнении работ по оценке эффективности бурового станка, а также при оценке расчетных значений надежности по полученным из эксплуатации результатам работы бурового станка.

На рисунке 5.1 и 5.2 показаны надежность коэффициента готовности и плотность распределения вероятности коэффициента готовности буровых станков, полученные по результатам обработки натурных испытаний работы при ежемесячном анализе.

На рисунках 5.3 и 5.4 показаны надежность работы и плотность распределения вероятности времени наработки буровых станков на отказ, полученные по результатам обработки натурных испытаний работы.

	90
%	80
%	70
Надёжность,	70
	60
	50
	40
	30
	20
	10
	0,72	0,74	0,76	0,78	0,8	0,82	0,84	0,86	0,88	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1
						Коэффициент готовности
Рисунок 5.1. Надежность коэффициентов готовности бурового станка

	8
ед.	7
ед.	6
Плотность,	5
	4
	3
	2
	2
	1
	0	0,74	0,76	0,78	0,8	0,82	0,84	0,86	0,88	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1
							Коэффициент готовности
	Рисунок 5.2. Плотность распределения вероятности коэффициентов
						готовности бурового станка

	90
%	80
%	70
Надёжность,	60
	50
	40
	30
	20
	10
	540	550		560		570		580	590	600	610	620	630	640	650	660	670	680	690	700	710	720	730	740
												Время наработкина отказ, ч
						Рисунок 5.3. Надежность работы бурового станка
	0,009
	0,008
ед.	0,007
ед.	0,006
Плотность,	0,006
	0,005
	0,004
	0,003
	0,002
	0,001
	0		550		560		570	580	590	600	610	620	630	640	650	660	670	680	690	700	710	720	730	740
	540		550		560		570	580	590	600	610	620	630	640	650	660	670	680	690	700	710	720	730	740
												Время наработкина отказ, ч

Рисунок 5.4. Плотность распределения вероятности времени наработки бурового станка на отказ

По зависимости (рисунок 5.3) можно оценить надежность работы бурового станка в заданном диапазоне от T0 до T0 + T1. Например, при T0 = 400 ч и T1 = 500 ч надежность работы бурового станка равна приблизительно 70%.

Коэффициент технического использования (Kти) характеризует отношение математического ожидания суммарного времени пребывания бурового станка в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания бурового станка в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период.

Коэффициент технического использования обычно оценивается за длительный период эксплуатации (от начала эксплуатации до капитального ремонта, между капитальными ремонтами, за весь период эксплуатации):

Кти =	Тр	,	(5.5)
	Тр +Трем

где Тр – суммарное время пребывания бурового станка в работоспособном состоянии за некоторый длительный период эксплуатации; Трем – суммарное время ремонтов и технического обслуживания за этот же период эксплуатации.

Коэффициент технического использования можно рассматривать как вероятность того, что в данный, произвольно взятый момент времени, объект работоспособен, а не находится в ремонте.

Авторами предлагается формула для расчета коэффициента технического использования

К	ти	=	Кв ,	(5.6)
	ти		Кг

где Кв – коэффициент использования по времени; Kг – коэффициент готовности.

На рисунках 5.5 и 5.6 представлены надежность коэффициента технического использования бурового станка и плотность распределения вероятности коэффициента технического использования бурового станка.

Коэффициент сохранения эффективности (Kсэ) показывает отношение значения показателя эффективности использования бурового станка по назначению за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателя, вычисленному при условии, что отказы бурового станка в течение того же периода не возникают.

Коэффициент сохранения эффективности (Ксэ) – отношение значения показателя эффективности использования бурового станка по назначению за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателя, вычисленному при условии, что отказы бурового станка в течение того же периода не возникают.

Коэффициент сохранения эффективности вычисляется по формуле

	1		n
Ксэ =	1		∑Эi Pi , (5.7)
Ксэ =	Э		∑Эi Pi , (5.7)
	Э	н	=
		н	i 1

где Эi – эффективность бурового станка в i-м работоспособном состоянии;

Pi – вероятность пребывания объекта в i-м работоспособном состоянии;

Эн = max(Эi) – номинальное значение показателя эффективности объекта, определенное при условии отсутствия отказов;

n – количество работоспособных состояний объекта.

Коэффициент сохранения эффективности, вычисленный по формуле (7), показывает отклонение расчетных параметров за конкретный промежуток времени от номинального значения.

По мнению авторов, коэффициент сохранения эффективности бурового станка можно выразить формулой

n
Ксэ = nK1max ∑Kв ,	(5.8)

в i=1

где Кв – коэффициент использования по времени по месяцам;

100

n – количество рассматриваемых месяцев;

Kвmax – максимальное значение коэффициент использования по вре-

мени.

Ниже приведен пример коэффициента сохранения эффективности работы для 4-х буровых станков за год:

1 буровой станок ( К	сэ	=			1	8,899		= 0,8776 ) 87,76%.
			12		0,845

2 буровой станок ( К	сэ	=			1	9,437		= 0,9029) 90,29%.
			12 0,871

3 буровой станок ( К	сэ	=			1		9,171 = 0,8616 ) 86,16%.
			12		0,887

4 буровой станок ( К	сэ	=			1		9,448 = 0,8622 ) 86,22%.
			12		0,917

Приведенный выше				анализ эффективности использования

4 буровых станков показал, что лучше всего использовался второй буровой станок.

Коэффициент сохранения эффективности, вычисленный по формуле (8) показывает эффективность использования бурового станка за конкретный промежуток времени.

На рисунках 5.7 и 5.8 представлены надежность коэффициента сохранения эффективности бурового станка и плотность распределения вероятности коэффициента сохранения эффективности бурового станка.

В таблице 5.2 приведены параметры выборок коэффициентов готовности, коэффициентов технического использования, коэффициентов сохранения эффективности и времени наработки на отказ бурового станка.

Вывод. Предложена методика комплексной оценки работы буровых станков с использованием технических показателей надежности и учета конкретных производственных условий выполнения работ, позволяющий прогнозировать основные показатели работы конкретного станка. Предложенный метод является универсальным и его можно использовать для оценки надежности комплектов и отдельных машин.

101

Таблица 5.2. Характеристика выборки коэффициентов готовности, технического использования, сохранения эффективности и времени наработки на отказ буровых станков

Показатель			Величина	Величина	Величина	Величина
Фактор			Kг	Kти	Kсэ	Тн
Количество опытов, шт.			151	151	151	151
Количество связей, шт.			3	3	3	3
Уровень значимости			0,05	0,05	0,05	0,05
Минимальное значение фактора			0,734	0,68	0,503	540
Максимальное значение фактора			1	1	1	744
Выборочное среднее значение фак-			0,872	0,886	0,866	633,0
тора
Среднее линейное отклонение фак-			0,0425	0,0724	0,0793	34,62
тора
Среднее квадратическое отклонение			0,0561	0,0852	0,0967	42,52
фактора
Стандартное отклонение фактора			0,0564	0,0855	0,0970	42,66
Средняя	квадратическая	ошибка	0,00459	0,00696	0,00789	3,47
фактора
Ошибка в % от среднего значения			0,526	0,786	0,911	0,548
фактора
Эмпирическая дисперсия выборки			0,0032	0,0073	0,0094	1820,1
Вариации	отклонения от	среднего	0,0018	0,0052	0,0063	1198,7
значения
Риск отклонения от среднего значе-			0,0425	0,0724	0,0793	34,62
ния
Коэффициент вариации			0,0644	0,0962	0,1116	0,0672
Вычисленное значение		критерия	6,24	7,77	7,41	2,31
Пирсона
Табличное значение критерия Пир-			7,86	7,86	7,86	7,86
сона
Количество интервалов			8	8	8	8

	90
%	80
%	70
Надёжность,	70
	60
	50
	40
	30
	30
	20
	10
	0,68	0,7	0,72	0,74	0,76	0,78	0,8	0,82	0,84	0,86	0,88	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1
						Коэффициент технического использования

Рисунок 5.5. Надежность коэффициентов технического использования бурового станка

102

	5
ед.	4
Плотность,	3
	2

	1
	0	0,7	0,72	0,74	0,76	0,78	0,8	0,82	0,84	0,86	0,88	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1
	0,68	0,7	0,72	0,74	0,76	0,78	0,8	0,82	0,84	0,86	0,88	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1
						Коэффициент технического использования

Рисунок 5.6. Плотность распределения вероятности коэффициентов технического использования бурового станка

Надёжность, %

90
80
70
60
50
40
30
20
10
0,5 0,52 0,54 0,56 0,58	0,6 0,62 0,64 0,66 0,68 0,7	0,72 0,74 0,76 0,78 0,8 0,82 0,84 0,86 0,88 0,9	0,92 0,94 0,96 0,98	1
	Коэффициент сохранения эффективности

Рисунок 5.7. Надежность коэффициентов сохранения эффективности бурового станка

Плотность, ед.

4
3
2
1
0	0,52 0,54 0,56 0,58	0,6	0,62 0,64 0,66 0,68	0,7	0,72 0,74 0,76 0,78	0,8	0,82 0,84 0,86 0,88	0,9	0,92 0,94 0,96 0,98	1
0,5	0,52 0,54 0,56 0,58	0,6	0,62 0,64 0,66 0,68	0,7	0,72 0,74 0,76 0,78	0,8	0,82 0,84 0,86 0,88	0,9	0,92 0,94 0,96 0,98	1

Коэффициент сохранения эффективности

Рисунок 5.8. Плотность распределения вероятности коэффициентов сохранения эффективности бурового станка

103

<<< < Предыдущая 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 8485 / 14985 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
15.11.2022858.63 Кб7m1053.pdf
#
15.11.20227.41 Mб6m1054.pdf
#
15.11.20223.08 Mб9m1057.pdf
#
15.11.20223.72 Mб8m1059.pdf
#
15.11.20226.34 Mб14m1060.pdf
#
15.11.202220.13 Mб115m1061.pdf
#
06.12.20221.08 Mб12Metod (2529).pdf
#
06.12.20221.41 Mб9Metod (2559).pdf
#
06.12.20222.67 Mб7Metod_2542.pdf
#
06.12.20221.52 Mб10Metod_2582.pdf
#
15.11.2022776.66 Кб9metod_ukazaiya.pdf