- •Прогнозирование срока службы
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Прогнозирование срока службы электрических машин»
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел 1. Общие вопросы прогнозирования и методы расчетов надёжности электрических машин
- •1.1. Методы прогнозирования надёжности: их классификация и общая характеристика
- •Исходные данные для расчётов надёжности межвитковой изоляции асинхронных двигателей со всыпной обмоткой
- •Порядок расчётов надёжности всыпных обмоток статора асинхронного двигателя
- •1.2. Общие вопросы надёжности электрических машин
- •1.2.1. Особенности электрических машин как объектов оценкинадёжности
- •1.2.2. Учёт вопросов надёжности при проектировании и производстве
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Надёжность обмоток электрических машин
- •2.1. Закономерности старения изоляции
- •2.1.1. Требования, предъявляемые к изоляции
- •2.1.2. Старение изоляции под действием температуры
- •2.1.3. Старение изоляции под действием электрического поля
- •2.1.4. Старение изоляции под действием механических нагрузок
- •2.1.5. Старение изоляции под действием влаги и химически активных веществ
- •2.1.6. Надёжность всыпных обмоток
- •2.2. Математическая модель надёжности пазовой изоляции
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Надёжность и долговечность подшипниковых узлов
- •3.1. Надёжность подшипниковых узлов
- •3.1.1. Причины выхода из строя подшипниковых узлов
- •3.1.2. Расчёт надёжности подшипниковых узлов
- •3.2. Учёт влияния технологических и эксплуатационных факторов на показатели надёжности и оценка долговечности подшипников качения
- •3.2.1. Учёт влияния технологических и эксплуатационных факторов на показатели надёжности
- •3.2.2. Оценка долговечности подшипников качения с учётомсостояния смазки
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Надёжность узлов со скользящими контактами
- •4.1. Особенности условий работы коллекторно-щеточного узла, критерии работоспособности и отказов
- •4.2. Расчёты надёжности щёток и щёточного аппарата
- •4.2.1. Расчёты надёжности щёток
- •4.2.2. Расчёт надёжности щёточного аппарата
- •4.2.3. Надёжность коллектора и контактных колец
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5. Испытания электрических машин на надёжность
- •5.1. Определение количества образцов для испытаний, виды испытаний и статистическая обработка результатов испытаний
- •Объём выборки и число отказов
- •5.2. Статистическая обработка результатов испытаний и их критерии
- •5.2.1. Статистическая обработка результатов испытаний
- •Статистический ряд
- •5.2.2. Критерии согласия и доверительные интервалы
- •Значения функции p(λ)
- •Заключение
- •Вопросы для самопроверки
- •Глоссарий
- •3.3. Учебное пособие (письменные лекции)
- •Основные понятия и определения
- •Занятие 1 Расчет вероятности безотказной работы асинхронных двигателей
- •Задание 1
- •Занятие 2 Расчет срока службы шарикоподшипников
- •Задание 2
- •Занятие 3 Расчет надежности асинхронных двигателей с учетом их модернизации
- •Задание 3
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1.1. Задание на контрольную работу Задача 1
- •Задача 2
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы Методические указания к выполнению задачи 1
- •Методические указания к выполнению задачи 2
- •4.1.3. Выполнение контрольной работы в MathCad
- •4.2. Текущий контроль Тест 1
- •1. Дайте определение понятию надёжность электрической машины.
- •2. Срок службы электрической машины – это…
- •4. Напишите правило Монтзингера.
- •2. Определительные испытания различаются от контрольных тем, что…
- •4.3. Итоговый контроль
- •Вопросы для подготовки к экзамену
- •Содержание
- •Кучер Валентин Яковлевич
Занятие 1 Расчет вероятности безотказной работы асинхронных двигателей
Пример 1.Определить среднюю наработку до отказаТсри вероятность безотказной работы асинхронных двигателей для времениti= 10000, 20000, 30000, 40000 ч при следующих значениях эксплуатационных параметров: Θф= 130 ºС;пф= 100 ч−1; υф= 10 мм/с.
Решение
В соответствии с формулами (3), (4) и (5) определяются значения Θ, п, υ:
Θ = 155 + (Θф– Θном) = 155 + (130 – 155) = 130º С;
п= 2 + (пф–пном) = 2 + (100 – 2) = 100 ч−1;
υ = 5 + (υф– υном) = 5 + (10 – 5) = 10 мм/с.
Полученные значения подставим в формулу (2):
Э= 0,135∙130 – 0,00064∙1302– 0,001∙102– 0,000027∙100∙130 – 0,00000033∙10∙1302– 0,00081∙102= 6,17613.
По формуле (1) определяется среднее время наработки до отказа:
Тср= ехр(6,2 + 6,17613) = 237074 ч.
Вероятность безотказной работы для времени t= 10000 ч определяется по формуле (6):
Р(10000) = ехр(−10000/237074) = ехр(−0,0422) = 0,9586.
Аналогично для ti= 20000, 30000, 40000 часов:
Р(20000) = ехр(−20000/237074) = ехр(−0,084) = 0,9194;
Р(30000) = ехр(−30000/237074) = ехр(−0,126) = 0,8816;
Р(40000) = ехр(−40000/237074) = ехр(−0,168) = 0,8453.
Задание 1
Определить среднюю наработку до отказа Тсри вероятность безотказной работы асинхронных двигателей для времениti= 1800 часов при следующих значениях эксплуатационных параметров: Θф= 130 ºС;пф= 100 ч−1; υф= 10 мм/с.
|
Номер последней цифры шифра студента |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
ti, ч |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
Таблица 1
Занятие 2 Расчет срока службы шарикоподшипников
Пример 2. Оценить срок службы шарикоподшипника с коэффициентом работоспособностиС= 4888 Н, если приведённая нагрузка на него с учётом радиальной и осевой составляющихQ= 38 Н, а предельно возможная частота вращенияп= 1000 об/мин.
Решение
Расчётную долговечность подшипника качения определяем исходя из условий усталостного разрушения материала, используя основные эксплуатационные факторы, влияющие на срок службы подшипника: нагрузку, частоту вращения, коэффициент работоспособности
lgTp= (10/3)(lgC–lgQ) –lgn = 3,33(lg4800 –lg38) –lg1000 = 3,33(3,68 – 1,58) – 3 = 4 →Tp= 104= 10000 ч.
П р и м е ч а н и е. В соответствии с ГОСТ–520–71 рассчитанная таким образом долговечность определяется с вероятностью 0,9 и называется поэтому теоретической.
Задание 2
Оценить срок службы шарикоподшипника с коэффициентом работоспособности С= 4888 Н, если приведённая нагрузка на него с учётом радиальной и осевой составляющихQ= 38 Н; предельно возможная частота вращенияпуказана в табл. 2.
Таблица 2
|
Номер последней цифры шифра студента |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
п, об/мин |
0.46 |
0.48 |
0.5 |
0.52 |
0.54 |
0.56 |
0.58 |
0.6 |
0.62 |
0.64 |
