 |
Средний срок службы объекта
|
|
|
|
Средний срок службы объекта – это математическое ожидание срока службы (или календарная продолжительность) эксплуатации до предельного состояния. Срок службы горных машин определяется физическим и технико-экономическим факторами, а также моральным износом (техническим устареванием).
Физическими факторами являются усталостная прочность рабочих органов, ходовой части, силовых передач, или металлоконструкции (рамы).
Технико-экономические факторы определяются себестоимостью продукции и соотношением между затратами на восстановление работоспособности эксплуатируемой машины и затратами на приобретение новой. Экономически целесообразным пределом эксплуатации следует считать момент, когда предстоящие расходы на капитальный ремонт приближаются к стоимости новой машины. В этом случае приобретение новой выгодно ввиду лучшего качества и более высоких эксплуатационных показателей вследствие непрерывного научно-технического прогресса.
Моральный износ наступает, когда машина, сохраняя работоспособность, по своим показателям перестает удовлетворять потребителей в силу повышения требований к технологической операции или появления более новых машин с улучшенными эксплуатационными показателями.
Безусловное устаревание наступает в 2-х случаях:
- при полной замене существующего технологического процесса;
- при создании новых рабочих процессов или новых конструктивных схем, превосходящих по показателям применяющиеся.
Наиболее действенным средством против морального устаревания является повышение степени использования машины в период эксплуатации. Сокращение срока службы до 3-х лет практически исключает устаревание.
|
|
|
Комплексные показатели надежности
Коэффициент готовности КГ – вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых его использование по назначению не предусматривалось (проведение плановых ТО или ремонтов). В статистической форме КГ определяется отношением наработки на отказ T0 к сумме (Т0+ТВ), где TB - среднее время восстановления работоспособности объекта.
Коэффициент технического использования КТИ – отношение математического ожидания времени пребывания объекта в работоспособном состоянии tсум за некоторый период эксплуатации к сумме (tсум+tТО+tрем) математических ожиданий времени пребывания объекта в работоспособном состоянии, времени простоев, обусловленных ТО, и времени ремонта за тот же период эксплуатации, т.е. КТИ= tсум/(tсум+tТО+tрем). При этом время простоев по организационным причинам не учитывается.
Надежность системы
Надежность горных машин, как правило, определяют при рассмотрении их как систем, которые могут быть последовательными, параллельными и комбинированными.
Если система состоит из N объектов и структура системы такова, что отказ любого из элементов вызывает отказ всей системы, то вероятность безотказной работы последовательной системы Pc(t) в течение времени t равна произведению вероятностей безотказной работы ее элементов
Структура последовательной системы имеет следующий вид:
 |  | ||||||||
 | | | |||||||
При ориентировочном расчете надежности данной системы делается упрощающее предположение – все однотипные элементы равнонадежны, т.е. независимо от режимов работы все однотипные элементы имеют одинаковую интенсивность отказов, равную среднестатистическому ее значению. С учетом принятого допущения вероятность безотказной работы системы равна
|
|
|
где Ni – число элементов i -го типа; r – число типов элементов;
li - среднестатистическая интенсивность отказов элементов i-го типа.
Последовательные системы, состоящие из одинаковых элементов (грузовая или приводная цепь, зубчатое колесо, подшипник качения, в которых элементами являются звенья, зубья, шарики или ролики, и т.п.), получили название «система типа цепь». В горных машинах к таким системам можно отнести исполнительные рабочие органы в виде многозаходных фрез с элементами – резцами или зубками, расположенными в одной плоскости резания.
Резервирование
Надежность проектируемой горнодобывающей техники обеспечивается конструктивными, технологическими и эксплуатационными мероприятиями.
Для повышения надежности системы применяется резервирование, т.е. метод повышения надежности объекта введением избыточности.
Избыточность – это дополнительные средства и возможности сверх минимально необходимых для выполнения объектом заданных функций.
Основной элемент – элемент структуры объекта, минимально необходимый для выполнения объектом заданных функций.
Резервный элемент – элемент, предназначенный для обеспечения работоспособности объекта в случае отказа основного элемента.
Общее резервирование, при котором резервируется объект в целом.
 |
Раздельное резервирование, при котором резервируются отдельные элементы объекта или группы.
 |
Применяют три вида резервирования элементов и объектов:
- постоянное резервирование (с горячим резервом), при котором резервные элементы участвуют в функционировании объекта наравне с основными;
- резервирование замещением (с ненагруженным или холодным резервом), при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного;
- резервирование с резервом, работающим в облегченном режиме.
Кратность резервирования – это отношение числа резервных элементов к числу резервируемых или основных. Дублирование – резервирование с кратностью, равной единице.
Структурное резервирование предусматривает использование в объекте избыточных элементов структуры.
Резервирование наиболее широко применяют в радиоэлектронной аппаратуре, в которой резервные элементы малогабаритны и легко переключаются.
|
|
|
В горном машиностроении резервирование применяют преимущественно при опасности аварий, а также в машинах и установках, которые обеспечивают основные технологические операции в составе автоматизированных комплексов. При этом резервные элементы могут использоваться как рабочие в часы «пик»; в ряде систем резервирование обеспечивает сохранение работоспособности, но с пониженными эксплуатационными показателями. В ответственных приводах используют, например, двойную систему смазки, комбинированные уплотнения, сдвоенные подшипники.
|
|
|
