LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Обгрунтування показників надійності та розроблення структури ремонтного циклу верстатів для подрібнення деревини

визначають

,

де - параметр масштабу; - параметр форми.

Всі показники надійності відновних виробів можна визначити експериме-нтально, проводячи експлуатаційні дослідження в умовах підприємств. На ос-нові аналізу критеріїв оптимізації періодичності виконання планових ремонт-них заходів встановлено, що для верстатів, які подрібнюють деревину найбіль-ше підходить критерій продуктивності верстата за ремонтний цикл. Функція мети за цим критерієм має вигляд

де q - годинна технологічна продуктивність верстата;

- тривалість ремонтного циклу;

П - сумарні простої в ремонті за ремонтний цикл.

Сумарні простої визначаються як простої у планових ПП і непланових ПН ремонтах

П= ПП+ ПН

З врахуванням показників надійності функція мети має вигляд

де - тривалість міжремонтного періоду;

ТП середній час простою у плановому ремонтному заході;

Ткр середній час простою у капітальному ремонті;

- тривалість відновлення непланових відмов, як функція від ча-

су роботи обладнання;

- параметр потоку відмов, як функція від часу роботи обладнання.

Для розроблення раціональної структури ремонтного циклу необхідно визначити ресурс окремих деталей верстатів. Для цієї мети запропоновано розрахунково-експериментальний метод з використанням моделювання за методом Монте-Карло. Для моделювання всі елементи (деталі, вузли) верстата розбивають на групи за їх ресурсом. Якщо елементи верстата логічно з'єднані послідовно, то напрацювання верстата на відмову визначається як мінімальне з усіх напрацювань

Для верстатів зі змішаним з'єднанням елементів (в якому один, або декілька елементів дубльовані) напрацювання верстата на відмову визначається за логічною залежністю

Використовуючи ці логічні залежності, створено алгоритм і програму для ПК, в якій за методом статистичного моделювання визначено напрацювання на відмову і показники надійності верстатів.

Для моделювання напрацювань на відмову підшипників кочення використано відому формулу для визначення імовірності безвідмовної роботи

де L- довговічність (заданий ресурс) підшипника, млн. обертів;

L90- 90%-ий ресурс підшипника;

- параметр форми розподілу Вейбулла-Гніденка.

Якщо частота обертання підшипника постійна, то довговічність підшипника Lh у годинах, зручно розраховувати за формулою

де a1 - коефіцієнт надійності;

a23- узагальнений коефіцієнт, що характеризує спільний вплив якості

металу деталей та умов експлуатації;

C - динамічна вантажопідіймальність підшипника;

P - еквівалентне динамічне навантаження на підшипник;

m - показник степеня (для кулькових підшипників m = 3, для ролико-

вих підшипників m = 3,333);

n- частота обертання внутрішнього кільця підшипника, об/хв.

Після перетворень напрацювання на відмову підшипника t=Lh визначили у вигляді залежності

де R(t) - імовірність безвідмовної роботи за час t.

Для моделювання напрацювань на відмову валів стружкових верстатів прийнято модель вала з регулярним навантаженням, для якого коефіцієнт асиметрії не змінюється до появи тріщини. Одночасно амплітуда циклу навантаження для кожної конкретної реалізації є випадковою величиною.

Руйнування вала наступає, коли границя втомної витривалості досягне певної кількості циклів навантаження NHG. Тоді середній час напрацювання на відмову вала визначається за формулою

де NHG - циклічна довговічність до руйнування вала;

c - число навантажень за один оберт вала;

n - частота обертання вала, об/хв.

Якщо середній час напрацювання відомий, то окремі напрацювання на відмову під час моделювання визначаються за формулою

де UR- квантиль нормального розподілу для модельованої імовірності ;

St - середньоквадратичне відхилення напрацювань на відмову.

У рубальних машинах вал механізму різання передає значні зусилля. Ам-плітуда напружень, що діють на вал, змінюється в часі тому, що колоди пода-ються різних розмірів та мають різні фізико-механічні властивості. Для таких деталей необхідно мати математичну модель нагромадження втомних пошко-джень. Найпростішою лінійною моделлю сумування втомних пошкоджень є модель Майнера-Пальмгрена, за якою як міра нагромадження прийнята вели-чина ni /Ni, а критерієм є сума

де ni - число циклів роботи з напруженнями;

Ni - число циклів до руйнування по кривій втоми на цьому рівні на-

пружень.

Напрацювання на відмову вала рубальної машини визначається


де - тривалість блока навантаження, год.;

л - число блоків навантаження до руйнування.

Розподіл ресурсу логарифмічно нормальний і визначається за формулою

де LR - ресурс вала, що відповідає імовірності руйнування R;

UR - квантиль, що відповідає імовірності руйнування R;

SlgL - середньоквадратичне відхилення логарифму ресурсу.

Під час роботи верстатів для подрібнення деревини значна кількість деталей відмовляє внаслідок абразивного тертя заготівок, тріски, стружки, мінеральних домішок з робочими поверхнями накладних листів, бігових доріжок, контрножів тощо. Цей процес відноситься до ударно-абразивного зношення. Напрацювання на відмову деталей, що піддаються ударно-абразивному зношенню, визначається за формулою

де - гранично допустиме зменшення розміру деталі;

Sh - середньоквадратичне відхилення початкового розміру;

SI - середньоквадратичне відхилення інтенсивності зношення;

I - інтенсивність зношення;

- швидкість відносного переміщення поверхонь, що труться.

На основі наведених залежностей розроблено імітаційну модель зміни технічного стану верстата. Результати моделювання дали значення близькі до величин, отриманих за даними з підприємства.

У третьому розділі розглянуто методику проведення експлуатаційних досліджень на підприємстві ЗАТ „ЛК Інтерплит Надвірна". Описано конструк-цію рубальної машини „Раума 8-3000", стружкових верстатів моделі MKZ-IV S „Майєр" і ДС-7 (Росія), а також дробарки PSKM-12 „Пальман". Джерелом ста-тистичних даних про надійність верстатів служили журнали технічного нагля-ду, які ведуться на підприємстві. В журналах кожної зміни записують поточний час виникнення відмови, кількість відмов, тривалість відновлення, причину відмови з відміткою вузла, що відмовив. Обліку також підлягали планові ремо-нтні роботи. Спостереження проводилися протягом п'яти ремонтних циклів за-

воду СП (п'ять років). Зібрані дані оброблялися статистичними методами й отримували величини, що характеризували безвідмовність, ремонтопридатність і ресурс деталей верстатів. На основі одержаних результатів