Что такое ремонтопригодность и чем она оценивается

Что такое ремонтопригодность и чем она оценивается

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Надежность в технике

Reliability in technique. Maintainability of equipment. Diagnostic testing

Дата введения 2014-06-01

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 119 «Надежность в технике»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 сентября 2013 г. N 1076-ст

Введение

Контролируемость представляет собой важное свойство систем и оборудования, сильно влияющее на их эксплуатацию, техническое обслуживание (ТО) и ремонт. Техническое диагностирование систем и оборудования может проводиться вручную или с использованием специального контрольно-проверочного оборудования с различными уровнями его автоматизации. Оптимальная с точки зрения контролируемости конструкция систем требует тесной кооперации в процессе их создания конструкторских, эксплуатирующих и обслуживающих организаций. Настоящий стандарт освещает различные аспекты контролируемости изделий и их технического диагностирования в целях надлежащей их увязки между собой.

Поскольку технологии, связанные с разработкой, изготовлением, эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом изделий, на которые распространяется настоящий стандарт, могут варьироваться в самых широких пределах, его изложение построено в виде, нейтральном по отношению к применяемым технологиям и видам техники. Стандарт устанавливает только общие принципы расчетной оценки и общий подход к обеспечению требуемой контролируемости изделий. Техническую реализацию задач обнаружения и локализации отказов изделия обеспечивает конструктор, обязанный руководствоваться при этом самыми последними достижениями науки и техники, доступными во время создания изделия. При этом не имеет особого значения, каким именно способом (технические или программные средства) реализуют требуемые диагностические задачи, но важно, чтобы выбранные диагностические процедуры обеспечивали проверку функционирования всех составных частей и чтобы достигнутые значения показателей контролируемости изделия соответствовали установленным требованиям. Если при этом выявляются отклонения этих показателей от заданных значений, то должны быть предприняты все необходимые меры для устранения выявленных несоответствий на ранних стадиях разработки изделия до того, как его конструкция будет окончательно отработана.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает:

— указания по учету требований контролируемости, начиная с самых ранних стадий разработки изделий;

— рекомендации по разработке эффективных диагностических процедур, представляющих неотъемлемую составляющую эксплуатации, технического обслуживания (ТО) и ремонта изделий.

Настоящий стандарт распространяется на изделия всех типов, включая имеющиеся в широкой продаже изделия общего назначения. При этом не имеет значения, являются ли эти изделия механическими, электрическими, гидравлическими или иного типа. Кроме того, настоящий стандарт применим к любым изделиям, при разработке которых должна быть обеспечена возможность проверки их характеристик.

Цель настоящего стандарта состоит в том, чтобы все требования заказчика, относящиеся к контролируемости изделий, были реализованы, проверены и отражены в документации в процессе их разработки. Настоящий стандарт также устанавливает методы обеспечения и оценки контролируемости в процессе разработки изделий. Рекомендуется, чтобы документация, касающаяся контролируемости, постоянно обновлялась на протяжении жизненного цикла изделий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 27.002-2009 Надежность в технике. Термины и определения.

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.

ГОСТ 18322-78 Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

ГОСТ 20417-75* Техническая диагностика. Основные понятия, термины и определения.

ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения.

ГОСТ 21623-76 Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения.

ГОСТ 22952-78* Система технического обслуживания и ремонта техники. Методы расчета показателей ремонтопригодности по статистическим данным.

ГОСТ 23146-78* Выбор и задание показателей ремонтопригодности. Общие требования.

ГОСТ 23563-79 Техническая диагностика. Контролепригодность. Общие требования.

ГОСТ 27518-87 Диагностирование изделий. Общие требования

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и их определения:

3.1.1 встроенный контроль: Приданная изделию способность автоматически выявлять и локализовывать неисправности.

3.1.2 средства встроенного контроля: Аппаратные и/или программные средства, обеспечивающие встроенный контроль.

3.1.3 свободно продаваемые изделия: Комплектующие изделия, доступные для приобретения в открытой продаже.

3.1.4 критичность: Значение, придаваемое неисправности.

3.1.5 глубина проверки: Установленный уровень, на котором должны выявляться неисправные составные части.

3.1.6 конструктивный уровень: Уровень структуры декомпозиции изделия, на котором находится тот или иной его элемент (составная часть).

3.1.7 точность диагностирования: Доля возможных неисправностей, которые могут быть точно выявлены в данных условиях.

3.1.8 техническое диагностирование: Процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью.

3.1.9 ложная тревога: Появление сигнала о наличии неисправности, которая, как выяснилось после проведения соответствующих операций по поиску отказов, на самом деле отсутствует.

3.1.10 интенсивность ложных тревог: Процентная доля ложных тревог в общем числе сообщений об отказах.

3.1.11 время выявления отказа: Период времени между проявлением отказа и его обнаружением.

3.1.12 имитация неисправности: Введение неисправности посредством неразрушающего вмешательства в изделие и/или, при необходимости, имитация неисправности с помощью программных средств для проверки диагностических возможностей имеющихся методов и средств контроля технического состояния.

3.1.13 функция: Требуемое от изделия эксплуатационное качество.

3.1.14 функциональная модель: Концептуальное представление изделия, описывающее взаимосвязи и зависимости между воздействиями на него (входными сигналами) и сигналами, измеряемыми на выходе (терминале).

3.1.15 функциональная проверка (испытание): Проверка всех назначенных функций изделия в целях определения его функциональных возможностей.

3.1.16 аппаратный элемент: Конструктивный элемент изделия, предназначенный для выполнения некоторой функции или подфункции, который может включать в себя встроенное программное обеспечение.

3.1.17 элемент, заменяемый на месте: Элемент аппаратных или программных средств, заменяемый непосредственно на месте эксплуатации изделия пользователем или специализированной организацией, осуществляющей поддержку эксплуатации.

3.1.18 концепция технического обслуживания и ремонта (концепция ТО и ремонта): Описание взаимосвязей между конструктивными уровнями и уровнями обслуживания, принятыми для данного изделия.

3.1.19 политика технического обслуживания и ремонта (политика ТО и ремонта): Общий подход к проведению и поддержке ТО и ремонта изделия, основанный на целях и политике его владельцев, пользователей и заказчиков.

3.1.20 мониторинг: Автоматизированное наблюдение за функционированием изделия в определенном режиме эксплуатации, не влияющее его работу.

3.1.21 условия и режимы эксплуатации: Ожидаемые условия работы изделия.

3.1.22 параметр: Физическая величина, характеризующая некоторую функцию изделия.

3.1.23 продукт (изделие): Определенные поставляемые товар или услуга.

1 Применительно к надежности изделия могут быть простыми (например, отдельное устройство или алгоритм) или сложными (например, система или сеть, включающие в себя аппаратные и программные средства, эксплуатационный и обслуживающий персонал, средства поддержки и поддерживающие действия).

2 Каждый продукт имеет собственные этапы и стадии жизненного цикла.

3 Продукт имеет то же определение, что и изделие.

3.1.24 структура декомпозиции изделия: Иерархическая структура в виде дерева, иллюстрирующая физическое содержание изделия как совокупности взаимосвязанных составных частей и элементов.

3.1.25 элемент, заменяемый в заводских условиях: Заменяемый элемент аппаратных или программных средств, замена которого возможна только в ремонтной мастерской, имеющейся у пользователя, или в специализированной обслуживающей организации того же уровня, или непосредственно на предприятии-изготовителе.

3.1.26 сигнал: Изменение некоторой физической величины, несущее информацию о состоянии изделия.

Источник

Ремонтопригодность

Одно из основных свойств надёжности (См. Надёжность); заключается в приспособленности изделия (технические устройства) к проведению различных работ по его техническому обслуживанию (См. Техническое обслуживание) и Ремонту. Р. определяется эксплуатационной и ремонтной технологичностью изделия. Эксплуатационная технологичность — приспособленность к работам, выполняемым при техническом обслуживании, а также при подготовке изделия к эксплуатации, в процессе и по окончании её. Ремонтная технологичность — приспособленность к быстрому, удобному проведению ремонта. В более узком смысле под Р. понимают приспособленность устройства к удобному и быстрому осуществлению отдельных технологических операций при его обслуживании, ремонте, контроле технического состояния, при разборке (сборке) узлов и деталей устройства, их контроле и замене. Р. обеспечивается при проектировании и изготовлении изделия — правильным выбором конструкции и соблюдением технологии производства. Поддержание Р. в процессе эксплуатации изделия достигается рациональной системой технического обслуживания и ремонта. Р. характеризуется средним временем восстановления и вероятностью восстановления работоспособности в течение определённого интервала времени, Готовности коэффициентом, Технического использования коэффициентом, Взаимозаменяемостью, степенью унификации и т.п.

Лит.: Волков П. Н., Аристов А. И., Ремонтопригодность машин, М., 1971

Источник

Ремонтопригодность: показатели, документы, обеспечение

Свойство ремонтопригодности выше
определено как свойство объекта, характеризующее его приспособленность к
поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического
обслуживания и ремонта и реализуется в течение некоторого времени, которое
называется временем восстановления.

Время становления
складывается из времен, затрачиваемых на отыскание и устранение отказа,
проведение необходимых отладок и проверок, что бы убедиться в восстановлении
работоспособности объекта. Время восстановления отсчитывается от момента начала
проявления отказа (при условии, что в этот момент начинается устранение отказа)
до момента восстановления работоспособности объекта.

Время восстановления является
случайной величиной и обозначается h
.

Основными показателями
ремонтопригодности являются вероятность восстановления (), среднее время восстановления () и интенсивность восстановления ().

(1.2.17)

Вероятность восстановления является
функцией распределения случайной величины времени восстановления.

(1.2.18)

(1.2.19)

Следует отметить, что интенсивность восстановления в
определенном смысле аналогична интенсивности отказов (слово «отказ» заменяется
словом «восстановление».

1.2.3. Комплексные показатели надежности, характеризующие одновременно безотказность
и ремонтопригодность

Основными комплексными
показателями данной группы являются следующие.

Существует нестационарный
коэффициент готовности, который зависит от произвольного, но фиксированного
момента времени t (. Есть и стационарный коэффициент
готовности, который равен

(1.2.20)

Физический смысл коэффициента готовности – это доля
времени на достаточно большом интервале времени, когда объект был
работоспособен. Далее будет показано, что коэффициент готовности равен

(1.2.21)

где — средняя наработка до
отказа, а — среднее время восстановления.

Существуют стационарный и
нестационарный коэффициенты оперативной готовности.
Первый зависит от произвольного но фиксированного момента времени t, и от заданного интервала времени t, в течение которого объект должен работать (). Стационарный коэффициент
готовности равен

При некоторых определенных условиях и когда момент, от
которого откладывается интересующий нас интервал времени t,
достаточно удален от 0, будет справедливо

где — стационарный коэффициент
готовности, а — вероятность безотказной
работы объекта в течение времени t, отложенного
от некоторого, достаточно удаленного от 0, момента.

Коэффициент готовности и
коэффициент оперативной готовности в [18] определены только для того случая,
когда объект в любой момент времени может находиться в одном из двух состояний:
либо работоспособен, либо неработоспособен (находится на восстановлении).
Коэффициент технического использования следует рассматривать в предположении,
что объект может быть в любой момент в одном из трех состояний: либо работоспособен,
либо неработоспособен (восстанавливается), либо находится на техническом
обслуживании.

1.2.4. Показатели долговечности

Свойство долговечности и
связанное с ним понятие предельного состояния определены в главе 1.

Это
свойство может быть реализовываться как в течение некоторой наработки (тогда
говорят о ресурсе), так ив течение календарного времени (тогда говорят о сроке
службы).

В любом случае время (наработка или календарное время) от начала работы
объекта до его попадания в предельное состояние является непрерывной случайной
величиной.

Основными показателями ресурса и срока
службы являются.

Можно рассматривать назначенный ресурс (срок службы)
до первого капитального ремонта, между капитальными ремонтами, до списания и
т.п.

1.2.5. Показатели сохраняемости

Определение свойства
сохраняемости приведено в главе 1. С позиции надежности предполагается,
что объект становится на хранение или начинает транспортироваться в исправном
состоянии. Свойства сохраняемости также реализуется в течение некоторого
времени, которое называется сроком сохраняемости. (электроэнергия)

Срок сохраняемости в теории надежности
рассматривается как случайная величина.

Сохраняемость характеризуется следующими основными
показателями.

Ремонтопригодность показатели, документы, обеспечение | Строитель промышленник

Любое техническое устройство, узел или аппарат должны владеть возможностями по их быстрому и качественному ремонту. Возможность ремонта считается тем критерием, который определяет степень возможности восстановления работоспособности устройства.

В теории надёжности это понятие имеет довольно широкий смысл.

Возможность ремонта оборудования должна не только характеризовать способность устройства к быстрому и качественному ремонту, но и владеть способностью к проведению быстрой диагностики и определению причин возникшей поломки.

Критерии ремонтопригодности оказывают влияние на параметры, определяющие прочность, долговечность, межповерочные интервалы, время наработки на отказ. Возможность ремонта — это системное понятие, которое включает следующие характеристики:

В это понятие входит способность к проведению планового периодического обслуживания.

Критерии ремонтопригодности

Для оценки эффективности используют следующие критерии ремонтопригодности:

Все параметры определяются на основе вероятностных подходов оценки непрерывных случайных величин. Первый параметр рассчитывается как математическое ожидание времени восстановления работоспособности на основе полученных экспериментальных данных.

Он предусматривает кол-во полученных отказов (возникших поломок) за определённый интервал времени. Воспользовавшись его помощью должны определить вынужденное (нерегламентированное) время простоя оборудования.

Проведенный анализ показал, что вероятность восстановления отвечает нормальному закону распределения.

Второй параметр дает возможность определить исследуемые критерии с учитыванием возможного количества отказов за исследуемый временной интервал. Такой параметр дает возможность определить кол-во отказов степень восстанавливаемости системы.

Интенсивность потока восстановления показывает усредненное кол-во восстановлений за единицу времени.

Воспользовавшись его помощью формируют способность ремонтных организаций вовремя воссоздавать вышедшую из строя систему.

Станок для гибки профильных труб видео, фото, изготовление своими руками

Средняя трудоёмкость восстановления технических систем устанавливается как среднестатистический временной критерий, характеризующий нужное время на регенерация рассматриваемой системы при появлении поломки среднего уровня.

Для оценки указанных критериев используют важные параметры, характеризующие вероятность случайной величины. Сюда можно отнести: математическое ожидание, дисперсия, усредненное квадратическое отклонение.

Статистическая оценка показателей проходит одним из методов математической статистически. Наиболее целесообразными в теории надёжности являются: корреляционно-регрессионный, дисперсионный, кластерный, факторный.

Полученные критерии дают возможность определить трудоспособность в оставшийся служебный срок.

Возможность ремонта ценится при помощи коэффициентов. Они перечислены в соответствующем стандарте и называются:

На возможность ремонта оказывают влияние факторы:

Данные моменты напрямую или опосредованно оказывают влияние на самые разнообразные критерии ремонтопригодности. Степень воздействия зависит от варианта разрабатываемых машин и механизмов, а еще от условий их эксплуатации.

К примеру, для выпускаемых гидроцилиндров в большом диапазоне требуемых усилий применяются только стандартизированные материалы и технологии. Берутся во внимание все факторы, которые влияют на потребительские свойства изделий.

Технические документы

Рассматриваемое понятие, его главные показатели и способы обеспечения установлены утверждёнными нормами. Сюда можно отнести:

2.3.3.3. Показатели ремонтопригодности — Eclib.net

Согласно ГОСТ 27.002-89 ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта. При этом повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния (рис. 2.1).

В условиях организации эксплуатации объекта с ориентацией на статистику по внезапным отказам единичными показателями ремонтопригодности являются: вероятность восстановления работоспособного состояния, среднее время восстановления работоспособного состояния, и комплексными показателями — коэффициент технического использования и коэффициент планируемого применения.

Вероятность восстановления — вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния объекта не превысит заданное значение.

Этот показатель определяется путем традиционных расчетов вероятностных соотношений с использованием статистических данных по продолжительности восстановления работоспособного состояния объекта как величины случайной с учетом закона ее распределения и статистических данных по внезапным отказам.

Среднее время восстановления — математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния объекта после отказа. Если на отыскание и устранение m отказов было затрачено время tb1, tb2, … tbj, … tbm, то среднее время восстановления может быть найдено как статистическая оценка по формуле

а коэффициент планируемого применения, под которым понимается доля периода эксплуатации, в течение которой объект не должен находиться на плановом техническом обслуживании и ремонте, может быть найден как

В условиях организации эксплуатации объектов с ориентацией на преобладание постепенных отказов, т. е. возникающих вследствие постепенного и контролируемого изменения определяющих параметров изделий и их элементов (механических, радиоэлектронных и др.

) вследствие износа, старения и разрегулирования [22, 40] организация их эксплуатации, технического обслуживания и ремонта может строиться на плановой основе.

В этих условиях в качестве основных показателей ремонтопригодности и организации технического обслуживания и ремонта могут использоваться: стойкость элементов и их календарная стойкость, плотность эксплуатации, ремонтный цикл, межосмотровый и межремонтный периоды при организации групповых ремонтов, состав и содержание которых рассматривается в специальной литературе [40, 62].

Показатели ремонтопригодности и сохраняемости

При проектировании закладываются основы надежности. Плохо продуманные, неотработанные конструкции не бывают надежными.

Конструктор должен отразить в расчетах, чертежах, технических ус­ловиях и другой технической документации все факторы, обеспечивающие надежность.

При производстве обеспечиваются все средства превышения надёжности, заложенные конструктором. Отклонения от конструкторской документации нарушают надежность. В целях исключения влияния дефектов производства все изделия необходимо тщательно контролировать.

При эксплуатации реализуется надежность изделия. Такие понятия надежности, как безотказность и долговечность, проявляются только в процессе работы машины и зависят от методов и условий ее эксплуатации, принятой системы ремонта, методов технического обслуживания, режимов работы и пр.

Основные причины, определяющие надежность, содержат элементы случайности. Случайны отклонения от номинальных значений характеристик прочности материала, номинальных размеров деталей и прочих показателей, зависящих от качества производства; случайны отклонения от расчетных режимов эксплуатации и т. д. Поэтому для описания надежности используют теорию вероятности.

Надежность оценивают вероятностью сохранения работоспособности в течение заданного срока службы. Утрату работоспособности называют отказом. Если, например, вероятность безотказной работы изделия в течение 1000 ч.

равна 0,99, то это значит, что из некоторого большого числа таких изделий, например из 100, один процент или одно изделие потеряет свою работоспособность раньше чем через 1000 ч.

Вероятность безотказной работы (или коэффициент надежности) для нашего примера равна отношению числа надежных изделий к числу изделий, подвергавшихся наблюдениям:

Значение коэффициента надежности зависит от периода наблюдения t, который включен в обозначение коэффициента. У изношенной машины Р(t) меньше, чем у новой (за исключением периода обкатки, который рассматривают особо).

Коэффициент надежности сложного изделия выражается произве­дением коэффициентов надежности составляющих элементов:

Анализируя эту формулу, можно отметить следующее;

— надежность сложной системы всегда меньше надежности самого ненадежного элемента, поэтому важно не допускать в систему ни одного слабого элемента.

— чем больше элементов имеет система, тем меньше ее надежность. Если, например, система включает 100 элементов с одинаковой надежностью Рп (t) = 0,99, то надежность P(t) = 0,99100 0,37. Такая система, конечно, не может быть признана работоспособной, так как она больше простаивает, чем работает. Это позволяет понять, почему проблема надежности стала особенно актуальной в современный период развития техники по пути создания сложных автоматических систем. Известно, что многие такие системы (автоматические линии, ракеты, самолеты, математические машины и др.) включают десятки и сотни тысяч элементов. Если в этих системах не обеспечивается достаточная надежность каждого элемента, то они становятся непригодными или неэффективными.

Изучением надежности занимается самостоятельная отрасль науки и техники.

Ниже излагаются основные пути повышения надежности на стадии проектирования, имеющие общее значение при изучении настоящего курса.

1. Из предыдущего ясно, что разумный подход к получению высокой надежности состоит в проектировании по возможности простых изделий с меньшим числом деталей. Каждой детали должна быть обеспечена достаточно высокая надежность, равная или близкая к надежности остальных деталей.

2. Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий.

Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию: легированные стали, термическую и химико-термическую обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на поверхность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или накатки роликами и

т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2 — 4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3 — 5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в 2-3 раза.

3. Эффективной мерой повышения надежности является хорошая система смазки: правильный выбор сорта масла, рациональная система подвода смазки к трущимся поверхностям, защита трущихся поверхностей от абразивных частиц (пыли и грязи) путем размещения изделий в закрытых корпусах, установки эффективных уплотнений и т. п.

4. Статически определимые системы более надежны. В этих системах меньше проявляется вредное влияние дефектов производства на распределение нагрузки.

5. Если условия эксплуатации таковы, что возможны случайные перегрузки, то в конструкции следует предусматривать предохранительные устройства (предохранительные муфты или реле максимального тока).

6. Широкое использование стандартных узлов и деталей, а также стандартных элементов конструкций (резьб, галтелей и пр.) повышает надежность. Это связано с тем, что стандарты разрабатывают на основе большого опыта, а стандартные узлы и детали изготовляют на специализированных заводах с автоматизированным производством. При этом повышаются качество и однородность изделий.

7. В некоторых изделиях, преимущественно в электронной аппаратуре, для повышения надежности применяют не последовательное, а параллельное соединение элементов и так называемое резервирование. При параллельном соединении элементов надёжность системы значительно повышается, так как функцию отказавшего элемента принимает на себя параллельный ему или резервный элемент.

В машиностроении параллельное соединение элементов и резервирование применяют редко, так как в большинстве случаев они приводят к значительному повышению массы, габаритов и стоимости изделий, Оправданным применением параллельного соединения могут служить самолеты с двумя и четырьмя двигателями.

Самолет с четырьмя двигателями не терпит аварии при отказе одного и даже двух двигателей.

8. Для многих машин большое значение имеет ремонтопригодность. Отношение времени простоя в ремонте к рабочему времени является одним из показателей надежности.

Конструкция должна обеспечивать легкую доступность к узлам и деталям для осмотра или замены. Сменные детали должны быть взаимозаменяемыми с запасными частями. В конструкции желательно выделять так называемые ремонтные узлы.

Замена поврежденного узла заранее подготовленным, значительно сокращает ремонтный простой машины.

ВЫВОДЫ

Высокой надежности машин можно достичь только комплексом конструктивных, технологических и организационно-технических мероприятий. Повышение надежности требует длительной, повседневной, скрупулезной, целенаправленной совместной работы конструкторов, технологов металлургов, экспериментаторов и производственников, ведущейся по тщательно разработанному и последовательно осуществляемому плану.

Непременным условием выпуска качественной продукции является прогрессивная технология изготовления, высокая культура производства, строгое соблюдение технологического режима и тщательный контроль продукции нa всех стадиях изготовления, начиная с операций изготов­ления деталей и кончая сборкой изделия.

Наибольшие трудности представляет объективная оценка показателей надежности, долговечности и стоимости эксплуатации. Эти показатели можно достоверно выяснить только через длительный промежуток времени, притом на продукции, вышедшей за стены завода-изготовителя и раз­бросанной в различных, порой отдаленных эксплуатационных точках.

В этих условиях приобретают важное значение методы ускоренного определения долговечности деталей, узлов, агрегатов и машины в целом. Большую помощь могут оказать лаборатории долговечности для систе­матического испытания продукции на износ и срок службы.

Следует шире применять метод моделирования эксплуата­ционных условий, заключающийся в стендовых или эксплуатационных испытаниях машин на форсированном режиме в условиях, заведомо более тяжелых, чем нормальная работа машины.

В этом случае машина проделывает в сжатые сроки цикл, который при нормальной ее работе длится несколько лет.

Испытания ведут до наступления предельного износа или даже до полного или частичного разрушения машины, периодически их приостанавливая для замера износов, регистрации состо­яния деталей и определения признаков приближения аварий.

Подобные жесткие испытания позволяют обнаружить недостатки конструкции и принять меры к их устранению. Ускоренные испытания дают также достаточно надежный исходный материал для оценки реальной долговечности машины.

С целью создания надежных и долго­вечных машин необходимо тщательно изучать опыт эксплуатации. Работа конструкторских организаций над машиной не должна заканчиваться отраслевыми испытаниями опытного образца и сдачей машины в серийное производство.

Доводка машины по-настоящему только начинается после ввода ее в эксплуатацию. Эксплуатационная проверка лучше всего позволяет обнаружить и устранить слабые места конструкции.

Свойства надёжности оборудования 2ч

Ремонтопригодность

При решении многих теоретических и практических воп­росов обеспечения надежности большое значение имеет пра­вильное разграничение всех изделий на ремонтируемые и неремонтируемые.

Однако при всем очевидном значении безотказности и долговечности они еще не исчерпывают всех свойств, харак­теризующих надежность изделия. В число этих свойств вхо­дят также, как сказано, ремонтопригодность и сохраняемость. Что же это за свойства? Рассмотрим это на каком-нибудь конкретном примере.

Предположим, что на предприятии работают два станка одинакового назначения. Длительные наблюдения за их рабо­той показывают, что в обоих станках возникает примерно по два отказа в месяц. Но в первом станке на устранение каж­дого отказа затрачивается в среднем 30 минут, во втором же станке на устранение таких же отказов затрачивается каж­дый раз около 3 часов.

Почему это происходит? Потому что в конструкции перво­го станка предусмотрена возможность быстрого обнаружения и устранения любого отказа, в станке имеются для этого специальные сигнализирующие устройства, обеспечен легкий доступ ко всем узлам и деталям, которые смогут потребовать ремонта или замены, и принят ряд других мер для облегче­ния ремонта.

В конструкции же второго станка удобство его ремонта не предусмотрено, поэтому на отыскание причин каждого отказа затрачивается много времени, для замены отказав­ших узлов и деталей приходится разбирать чуть ли не весь станок.

Можно ли считать, что надежность этих станков, при про­чих равных условиях, одинакова? Очевидно нет, ибо коэффи­циент технического использования их будет разным, и при­чина этого в их неодинаковой ремонтопригодности. Ремонто­пригодностью называется свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения тех­нического обслуживания и ремонтов.

Чем сложнее становятся современные изделия, чем более ответственные функции они выполняют, тем большее значе­ние приобретает их ремонтопригодность. Во-первых, потому, что каждый лишний час их простоя ведет к значительным убыткам и потерям.

Во-вторых, потому, что найти причину отказа в таких изделиях становится все труднее.

Так, по не­которым данным, поиск причин отказов в электро- и гидросхе­мах современных станочных систем занимает до 56% обще­го времени, затрачиваемого на восстановление электросисте­мы.

Ремонтопригодность машин и методы ее оценки

Изнашиванием называется процесс отделения материала с поверхности твердого тела и (или) увеличения его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела.

Износ деталей является результатом изнашивания и определяется в установленных единицах (толщины, слоя, объема, массы).

Процесс изнашивания происходит в три стадии.

На первой стадии идет приработка сопряженных поверхностей деталей. В этот небольшой по времени период происходит интенсивный износ рабочих поверхностей до оптимальной (S нач.) величины спроектированного конструктором зазора

Стадия II является наиболее продолжительной по времени и характеризуется стабильностью процесса. Это режим эксплуатационного износа. На протяжении всего этого участка износ деталей сохраняется в пределах допустимого.

Стадия III — это ускоренный износ поверхности детали, характеризующийся резко возрастающей скоростью износа вследствие изменяющихся условий трения и формы трущихся поверхностей.

Различают три группы видов изнашивания, зависящих от характеристики воздействующих факторов:

К механическому изнашиванию относятся:

В последние годы в народном хозяйстве страны большое внимание уделяется ремонту машин по техническому состоянию. В этой системе работ самое главное — своевременно провести контроль технического состояния, определить степень износа деталей, предупредить предельное состояние и выполнить оптимальный объем ремонтных работ.

Для специалистов — ремонтников особое значение имеет определение предельного состояния (ПС) машин, а, следовательно, и предельных износов деталей.

Принятие обоснованного решения на восстановление готовности машины к использованию (что с автомобилем следует делать?) непосредственно связано с умением оценить ПС автомобиля и его составных частей..

Переход объекта в предельное состояние всегда влечет за собой временное или окончательное прекращение эксплуатации объекта. В этом случае объект должен быть снят с эксплуатации и направлен в ремонт или списан.

Для ремонтируемых объектов выделяют два или более видов предельных состояний. Например, для двух видов предельного состояния автомобиля требуется отправка их в средний или капитальный ремонт, т.е. временное прекращение использования машины по назначению.

Термин «ремонтопригодность» как одно из свойств надежности машин традиционно трактуется в широком смысле. Этот термин эквивалентен международному термину » приспособленность к поддержанию работоспособного состояния » или, короче, «поддерживаемость «.

Помимо ремонтопригодности в узком смысле это понятие включает в себя «обслуживаемость», то есть приспособленность объекта к техническому обслуживанию, «контролепригодность», то есть приспособленность конструкции к выполнению операции по контролю технического состояния, а также приспособленность к предупреждению и обнаружению отказов и повреждений и причин, их вызывающих.

Таким образом, допускается дополнительно к термину «ремонтопригодность» (в узком смысле) применять термины «обслуживаемость», «контролепригодность», «приспособленность к диагностированию», «эксплуатационная технологичность», «поддерживаемость».

Системы обслуживания и ремонта автомобильной техники находятся в тесной связи между собой. Часть работ и операций, характерных для одной системы, находят применение в другой системе.

Следовательно, приспособленность распространяется в полном объеме на всю систему технического обслуживания и ремонта. Причем если приспособленность проявляется в сферах обслуживания и ремонта, то зависит она от конструктивно-технологических и организационных факторов, а формируется только в процессе изготовления.

При рассмотрении влияния факторов конструктивного характера на ремонтопригодность машин необходимо учитывать, что конструктивные решения, принимаемые на этапе создания машины, предопределяют не только свойства ее конструкции, но и характер их проявления, при изготовлении и эксплуатации.

Влияние конструктивных особенностей машины при ее изготовлении проявляется преимущественно в величине затрат на обеспечение требуемых свойств в определенных организационно-технологических условиях производств

Несколько иначе обстоит дело с проявлением конструктивных особенностей машины в процессе эксплуатации. Они в первую очередь, проявляются в характере реакции конструкции на нагрузки и внешние воздействия. Количественной мерой реакции конструкции машины на указанные воздействия является интенсивность изменения качественных характеристик машины в процессе эксплуатации.

На эксплуатационные и ремонтные затраты существенно влияет рациональное конструктивное оформление мест разъема и сопряжений элементов машины (блоков, сборочных единиц и т.п.).

В процессе контроля технического состояния, технического обслуживания и ремонта машины требуется осуществлять частичную разборку с целью обеспечения и необходимого доступа и удобства проведения работ.

Минимальные затрата времени и труда на разборочные работы, в первую очередь, обеспечивают рациональным конструктивным оформлением мест разъема и крепежных элементов.

Затраты уменьшает наличие сменных и регулируемых конструктивных элементов в сборочных единицах, подверженных наиболее интенсивному износу.

Для объективной оценки ремонтопригодности машин используются оценочные показатели:

1.Вероятность восстановления — это вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния объекта не превышает заданного значения; 2.Гамма — процентное время восстановления – это время, в течение которого восстановление работоспособного состояния объекта будет осуществлено с вероятностью υ (гамма), выраженной в процентах; 3.

Среднее время восстановления – это математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния объекта после отказа; 4.

Интенсивность восстановления — это условная плотность вероятности восстановления работоспособного состояния объекта, определенная для рассматриваемого момента времени при условии, что до это времени восстановление не было завершено;

5.Средняя трудоемкость восстановления – это математическое ожидание трудоемкости восстановления объекта после отказа

Основные количественные показатели, характеризующие ремонтопригодность

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 13Следующая ⇒

Любое свойство машин, особенно их ремонтопригодность, как известно, закладывается еще при проектировании. Если же изделие создано, то его ремонтопригодность никакими доводоч­ными работами улучшить нельзя.

Известно, что суммарные затраты времени, труда и средств на техническое обслуживание и ремонт оборудования зависят от его ремонтопригодности и совершенства самой системы обслу­живания и ремонта (организации, технологии и т. п.).

Соответственно необходимо иметь количественные показа­тели двух видов: одни должны характеризовать затраты, опреде­ляемые только ремонтопригодностью конструкции машин и ап­паратов, и включаться в техническую документацию на их про­ектирование, изготовление, приемку, другие — суммарные затра­ты времени, труда и средств в процессе эксплуатации. Последние зависят как от ремонтопригодности машин так и от применяемой системы организации технического обслуживания, ремонта и их технологии.

Выбор определенного состава показателей, характеризую­щих ремонтную технологичность оборудования химических про­изводств, должен быть сделан в первую очередь.

Рациональное решение этого вопроса может оказать существенное влияние на схемно-конструктивные решения оборудования, на разработку методов задания и оценки ремонтной технологичности и системы мероприятий, направленных на обеспечение требуемого уровня ремонтопригодности.

1) предназначенные для выполнения основных функций, т. е. таких, которые составляют цель рассматриваемого производ­ственного или технологического процесса;

2) выполняющие вспомогательные функции, например транспортирование материалов и т. п.:

3) выполняющие функции обслуживания.

II. В зависимости от режимов использования:

Оперативные показатели: коэффициент технического ис­пользования, суммарная продолжительность ремонтов (час.), суммарная оперативная продолжительность ремонтов (час.).

Дополнительные показатели, как правило, не являются объектом задания, рациональная их величина устанавливается на основании требований к количественным значениям основных показателей. Дополнительные показатели в сочетании с основ­ными позволяют полнее характеризовать свойства конструкций оборудования и поддаются классификации в зависимости от их особенностей и условий эксплуатации.

Численные значения показателей оценки приспособлен­ности оборудования к ремонту рассчитываются достаточно про­сто (3. 4).

Однако следует отметить, что все перечисленные показате­ли не являются строго детерминированными; в качестве компо­нентов включают вероятностные характеристики, и каждый из них получается как математическое ожидание, т.е. среднестатиче­ская величина. В качестве примера рассмотрим коэффициент технического использования.

Временные характеристики, кото­рые входят в формулу расчета коэффициента, хотя и регламен­тируются нормативно в целом по цеху, но колеблются в доволь­но широких пределах для каждого отдельного аппарата или ма­шины.

Так, суммарная наработка разных аппаратов (машин) одного назначения за расчетный период эксплуатации может сильно колебаться, но недовыработка одного аппарата (маши­ны) в этом случае компенсируется увеличением нагрузки на дру­гие.

При эксплуатации оборудования одного назначения, но не одного конструктивного решения, средние характеристики не могут быть использованы для расчета количественных показате­лей ремонтопригодности и нуждается в детальной корректиров­ке с учетом вероятностных колебаний временных характери­стик.

Установление нормативных значений показателей ремон­топригодности для химического оборудования затруднено, так как практически невозможно провести испытания на ремонто­пригодность, а для возможных аналогов нет статистических данных о трудовых и материальных затратах, как в целом по объекту ремонта, так и по отдельным ремонтным операциям.

8. 4. Характерные недостатки конструкций оборудования, препятствующие обслуживанию и ремонту

Необходима разработка таких материалов и, прежде всего обоснованных технологических требований к конструкциям обо­рудования в части их ремонтной технологичности. В рекоменда­циях должны быть изложены рациональные с точки зрения ре­монта варианты конструктивных решений с учетом материалов, полученных в результате анализа ремонтной технологичности конструкций оборудования.

8. 5. Основные требования к технологичности конструкций оборудования при обслуживании и ремонте

На предприятиях химической и нефтехимической промыш­ленности эксплуатируется значительное количество оборудова­ния, проработавшего более 10-15 лет, т. е. более установленного проектом срока службы.

В соответствии с общими правилами взрывобезопасности (5) для этого оборудования требуется определение срока даль­нейшей эксплуатации — остаточного ресурса, т. е. продолжитель­ность работы оборудования от данного момента времени до про­гнозируемого предельного состояния (6, 7). Прогнозирование ре­сурса оборудования выполняется в единицах времени (циклах на­гружения).

9. 1. Диагностирование технического состояния оборудования

Источник