Расчет надежности усорезной пилы Задание выполнить в следующем порядке

1. Оборудование для оценки надежности
В качестве оборудования для расчета надежности определена усорезная пила. Срок службы усорезной пилы составляет 3000 ч. С учетом неравномерности распределения отказов в разные периоды времени от начала эксплуатации до выработки ресурса станка t в расчетах принимается равным 300 ч (время между технологическим осмотром оборудования и текущим ремонтом).
2. Построение «дерева неисправностей» оборудования
Головное событие А – остановка станка; система Б – отказ механической части, включает подсистемы: Г (отказ возвратного механизма), Д (отказ механизма поворота и высоты), Е (отказ защитного кожуха), Ж (разрушение полой цилиндрической стойки). Система В – отказ электрической части, состоит из подсистем: З (отказ электродвигателя), И (отказ токоведущих частей), К (включение предохранительных устройств).
Рисунок1 – «Дерево неисправностей» усорезной пилы
3. Расчет вероятности отказа системы
Производится расчет вероятности отказа системы . Интенсивность отказов для данного «дерева» представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Интенсивность отказов элементов усорезной пилы
Позиция Наименование отказа Интенсивность отказов , ч–1
1 2 3
1 Разрушение режущего диска 0,3·10-4
2 Разрушение возвратной пружины 1,1·10-6
3 Заклинивание ролика возвратного механизма 0,8·10-5
4 Отказ фиксатора положения 2,2·10-5
5 Отказ фиксатора высоты 2,2·10-5
6 Отказ зубчатой передачи 1,4·10-5
7 Разрушение пружины 1,1·10-6
Продолжение таблицы 1
1 2 3
8 Отказ кожуха 2,6·10-6
9 Разрушение шарнира в системе рычагов 0,025·10-6
10 Разрушение крепления диска 2,6·10-6
11 Пробой изоляции в обмотке электродвигателя 2,2·10-6
12 Замыкание на корпус 3·10-7
13 Отказ концевого выключателя 3·10-5
14 Отказ теплового реле 1,3·10-5
15 Отказ предохранителя 1,5·10-5
Определяются вероятность безотказной работы каждого базового i – го элемента данной системы по формуле:
Pi=e-λit , (1)
где λi - интенсивность отказов i – го элемента системы, ч-1
t – расчетная наработка,ч
P1=e-λ1t=e-0,3·10-4·300=0,991;
P2=e-λ2t=e-1,1·10-6·300=0,997;
P3=e-λ3t=e-0,8·10-5·300=0,993;
P4=e-λ4t=e-2,2·10-5·300=0,993;
P5=e-λ5t=e-2,2·10-5·300=0,995;
P6=e-λ6t=e-1,4·10-5·300=0,997;
P7=e-λ7t=e-1,1·10-6·300=0,997;
P8=e-λ8t=e-2,6·10-6·300=0,999;
P9=e-λ9t=e-0,025·10-6·300=0,9999
P10=e-λ10t=e-2,6·10-6·300=0,999;
P11=e-λ11t=e-2,2·10-6·300=0,999;
P12=e-λ12t=e-3,0·10-7·300=0,999;
P13=e-λ13t=e-3·10-5·300=0,991;
P14=e-λ14t=e-1,3·10-5·300=0,996;
P15=e-λ15t=e-1,5·10-5·300=0,994
Вероятности отказов подсистем усорезной пилы рассчитываются по следующим формулам:
Q(Г) = 1 – P(2)·P(3);
Q(Д) = 1 – P(4)·P(5)·P(6);
Q(Е) = 1 – P(7)·P(8);
Q(Ж) = 1 – P(9)·P(10);
Q(К) = 1 – P(14)·P(15).
Q(И) = 1 – P(12)·P(13);
Q(З) = 1 – P(11)·P(К);
Q(Б) = 1 – P(1)·P(Г)·Р(Д)·Р(Е)·Р(Ж);
Q(В) = 1 – P(З)·P(И);
Вероятность отказа всей системы
Q(A) = 1 – P(Б)·P(В);
Подставив рассчитанные значения базовых событий, определяются значения вероятности отказа и вероятности безотказной работы подсистем:
Q(Г) = 1 – 0,997·0,993 = 0,01;
Р(Г) = 1 – 0,01= 0,99;
Q(Д) = 1 – 0,993·0,995 · 0,997 = 0,015;
Р(Д) = 1 – 0,015 = 0,985;
Q(Е) = 1 – 0,997·0,999 = 0,004
Р(Е) = 1 – 0,004 = 0,996;
Q(Ж) = 1 – 0,9999·0,999 = 0,0011;
Р(Ж) = 1 – 0,0011= 0,9989;
Q(К) = 1 – 0,996·0,994 = 0,0006;
Р(К) = 1 – 0,0006 = 0,9994;
Q(И) = 1 – 0,999·0,991 = 0,01;
Р(И) = 1 – 0,01 = 0,99;
Q(З) = 1 – P(11)·P(К) =1 – 0,999·0,9994 = 0,001;
P(З) = 1 – 0,001 = 0,999
Q(В) = 1 – 0,999·0,99 =0,01;
Р(В) = 1 – 0,01= 0,99
Q(Б) = =1 – 0,991·0,99·0,985·0,996·0,9989 = 0,039.
Р(Б) = 1 – 0,039= 0,961
Определяется вероятность отказа всей системы А:
Q(A) = 1 – 0,99·0,961= 0,049.
4