- •А. Б. Корчагин, в. С. Сердюк, а. И. Бокарев Надежность технических систем и техногенный риск
- •Часть 2. Практикум
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Примеры расчета надежности
- •1.1. Замечания по решению задач
- •1.2. Критерии и количественные характеристики надежности
- •1.3. Критерии надежности невосстанавливаемых изделий
- •Интенсивность отказов элементов
- •1.4. Критерии надежности восстанавливаемых изделий
- •1.5. Примеры решения задач
- •2. Примеры анализа надежности и риска систем
- •2.1. Расчет надежности системы аспирации
- •Интенсивность отказов и вероятность безотказной работы элементов вентиляционной системы
- •2.2. Анализ опасностей и рисков сварочного цеха
- •2.2.1. Задачи и цели проведения анализа риска
- •Технические характеристики сварочного аппарата «дуга 318 м1»
- •Технические характеристики полуавтомата сварочного «кристалл пдго-570-4к»
- •2.2.2. Расчет надежности оборудования и риска
- •Вероятность возникновения аварийной ситуации
- •Вероятность событий, приводящих к причинению ущерба здоровью электросварщика
- •2.3. Анализ и расчет надежности и рисков окрасочной линии
- •2.3.1. Расчет надежности
- •Интенсивность отказов элементов окрасочной линии
- •Расчет вероятности безотказной работы элементов в период нормальной эксплуатации
- •2.3.2. Расчет риска травмирования работников
- •2.4. Расчет надежности и риска системы вентиляции
- •2.4.1. Обоснование необходимости расчета надежности и риска
- •2.4.2. Определение значений вероятности безотказной работы
- •Интенсивность отказов элементов системы вентиляции
- •2.4.3. Анализ надежности вентиляционных систем методом «дерева неисправностей»
- •Значения вероятностей отказа и безотказной работы
- •2.4.4. Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
- •Вероятность событий, приводящих к причинению ущерба здоровью аппаратчика
- •2.5. Анализ надежности системы газоснабжения оборудования
- •2.5.1. Описание системы газоснабжения
- •2.5.2. Определение вероятности отказа системы газоснабжения
- •Интенсивность отказов элементов системы газоснабжения
- •Значения вероятностей отказов системы
- •2.5.3. Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
- •Вероятность событий, приводящих к причинению ущерба здоровью электрогазосварщика
- •2.6. Анализ риска усорезной пилы
- •2.6.1. «Дерево неисправностей» усорезной пилы
- •Интенсивность отказов элементов усорезной пилы
- •2.6.2. Анализ риска травмирования сборщика конструкций пвх при работе с усорезной пилой
- •Исходные данные для построения «дерева рисков»
- •2.7. Анализ риска вальцов
- •2.7.1. Анализ надежности вальцов методом построения «дерева неисправностей»
- •Интенсивность отказов
- •2.7.2. Анализ риска травмирования вальцовщика
- •Классификация условий труда при профессиональной деятельности
- •Полуколичественная оценка риска по девятибалльной системе
- •3. Контрольные задания по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск»
- •3.1. Определение надежности объекта
- •Задачи по определению надежности объекта
- •3.2. Структурно-логический анализ технических систем. Расчет вероятности безотказной работы систем
- •3.3. Расчет вероятности безотказной работы сложных систем
- •Расчет надежности
- •3.4. Анализ и расчет надежности, расчёт риска объекта методами «дерева неисправностей» и «дерева рисков»
- •3.4.1. Расчетные формулы
- •3.4.2. Описание системы «станок сверлильно-расточной группы»
- •Технические характеристики станка 2н135
- •Технические характеристики станка 2м55
- •3.4.3. Анализ и расчет надежности системы «станок»
- •Интенсивность отказов элементов металлорежущего станка
- •Расчетные данные по вероятности отказов станка
- •3.4.4. Анализ и расчет рисков
- •Задание 4
- •3.5. Определение риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении
- •Исходные данные для определения риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении
- •Исходные данные для расчета величины риска и времени ожидаемого появления признаков заболевания вибрационной болезнью у работников
- •Контрольные вопросы по курсу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •ПриложениЯ
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;
– отказ зубчатого колеса коробки скоростей;
– отказ ограничителя передвижных зубчатых колес коробки скоростей;
– отказ зубчатого колеса 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.
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 зубчатого колеса коробки скоростей; 13 – отказ ограничителя передвижных зубчатых колес коробки скоростей; 14 – отказ зубчатого колеса коробки подач; 15 – отказ муфты сцепления зубчатых колес коробки подач
Оценка возможности отказа или безотказной работы отдельных элементов технических систем производится на основе статистических данных по интенсивности их отказа.
Используя статистические данные по интенсивности отказов, заполняют табл. 3.5.
Таблица 3.5
Интенсивность отказов элементов металлорежущего станка
Позиция |
Наименование отказа |
Интенсивность отказов λ, ч–1 |
1 |
Отказ электродвигателя |
|
2 |
Отказ концевого выключателя |
|
3 |
Короткое замыкание кабеля на землю |
|
4 |
Короткое замыкание электрооборудования на корпус |
|
5 |
Отказ предохранителя |
|
6 |
Отказ насоса |
|
7 |
Отказ обратного клапана |
|
8 |
Отказ дросселя |
|
9 |
Отказ предохранительного клапана |
|
10 |
Потеря герметичности в маслопроводе |
|
11 |
Отказ муфты главного привода |
|
12 |
Отказ муфты первого вала коробки скоростей |
|
13 |
Отказ зубчатого колеса коробки скоростей |
|
14 |
Отказ ограничителя передвижных зубчатых колес коробки скоростей |
|
15 |
Отказ зубчатого колеса коробки подач |
|
16 |
Отказ муфты сцепления зубчатых колес коробки подач |
|
Определяют вероятности безотказной работы элементов по формуле
.
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 табл. 3.6:
Таблица 3.6