ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Критерии оценки надежности из "Надежность автоматических линий " Явления, связанные с работоспособностью автоматических линий, чрезвычайно сложны и многообразны, поэтому для количественной оценки надежности используется ряд показателей. [c.79] Так как возникновение и устранение отказов, нарушение и восстановление работоспособности являются случайными процессами, все количественные показатели надежности имеют вероятностный характер и для их расчета используются статистические методы. Согласно определению (см. стр. 67) надежность автоматических линий обусловливается их безотказностью, ремонтопригодностью, а также долговечностью их элементов-механизмов, устройств, инструментов. Отсюда все показатели надежности можно разделить на две категории 1) частные показатели, которые оценивают только одну качественную сторону надежности, например, только безотказность или только ремонтопригодность 2) обобщающие показатели, которые оценивают, например, и безотказность, и ремонтопригодность. [c.79] Частные показатели надежности включают в себя характеристики безотказности, ремонтопригодности и долговечности. Эти показатели в равной степени применимы как к системам, так и к отдельным их элементам. [c.79] Показатели безотказности. Безотказность есть свойство изделия (системы или элемента) сохранять работоспособность в течение некоторого времени без вынужденных перерывов, т. е. без отказов. Согласно такому определению важнейшим показателем безотказности является вероятность того, что система или элемент сохраняют работоспособность в течение регламентированного промежутка времени. Нетрудно видеть, что такая характеристика является переменной и зависит от того, насколько велико значение /. [c.79] Первый период (/) пуска и освоения, когда отказы интенсивны ввиду неосвоенности оборудования, наличия неустраненных конструктивных и технологических дефектов, приработки контактных поверхностей в кинематических парах и т. д. Затем наступает период стабильной эксплуатации (//), когда постепенно улучшается система обслуживания автоматической линии, повышается квалификация обслуживающего персонала, накапливается опыт — эти факторы ведут к уменьшению частоты появления отказов. Однако одновременно происходит процесс изнашивания трущихся поверхностей, что приводит к разбросу параметров работы механизмов и устройств, снижению точности и стабильности их работы. Сочетание этих двух факторов приводит к тому, что частота появлений отказов находится в период стабильной эксплуатации приблизительно на одном уровне с постепенной тенденцией к возрастанию ввиду прогрессирующего износа. [c.81] Третий — заключительный период работы (///) характерен значительным возрастанием потока отказов ввиду изношенности механизмов и устройств, частых регулировок и подналадок, что особенно сказывается на точности обработки. [c.82] Дальнейшая эксплуатация оборудования становится нерациональной и станок или автоматическую линию ремонтируют (период времени т ). В результате ремонта частота отказов, как правило, снижается до того же уровня, как и в предыдущий период стабильной эксплуатации. Далее цикл эксплуатации повторяется до следующего ремонта. [c.82] Если анализировать надежность автоматической линии многократно, через значительные интервалы времени, например, в различные межремонтные периоды, то можно получить ряд экспонентов, которые будут иметь различные значения. [c.82] Безотказность механизмов, устройств п автоматических линий может быть охарактеризована еще одним показателем — плотностью вероятности времени бесперебойной работы / (/), которая показывает, какова удельная вероятность отказа в каждом интервале времени после включения линии. Например, величина /(18) 0,003 означает, что вероятность отказа автоматической линии именно на 18-м цикле гюсле включения составляет 0,003 или 0,3%. [c.84] Рассмотренные выше показатели безотказности Р f), / (/), гПс-р и в равной степени позволяют оценить как надежность срабатывания, так и технологическую (точностную) надежность. Так, для надежности срабатывания величина Р ( ) означает вероятность того, что в машине за промежуток времени не возникает никаких поломок, перекосов, заклиниваний, сгорания и других неисправностей механизмов, устройств и инструмента. Для технологической надежности величина Ра (О означает вероятность того, что за время I после размерной подналадки или замены инструмента не появится ни одной бракованной детали и не потребуется новой размерной подналадки или замены инструмента. [c.85] Общая вероятность того, что автоматическая линия за время t после включения не будет иметь ни отказов элементов, ни отказов параметров, т. е. все механизмы, устройства, инструменты будут работоспособными, а вся выпущенная продукция будет отвечать техническим требованиям — Р t). [c.85] Аналогично величина для надежности срабатывания означает среднее количество циклов между двумя несрабатываниями механизма (например, автооператора, см. рис. 27), для технологической надежности — среднее количество годных деталей между двумя бракованными (возможно — среднее количество рабочих циклов между двумя размерными подналадками). [c.85] Показатели ремонтопригодности. Ремонтопригодность есть свойство изделий, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. При этом под устранением отказов подразумевается восстановление работоспособности изделий. Так как автоматическая линия может находиться в двояком состоянии эксплуатации (с чередованием периодов бесперебойной работы и простоев) и планово-предупредительного ремонта (длительные простои), то ремонтопригодность ее должна оцениваться двумя группами показателей. [c.85] Как показывает рис. 34, для липин МРЛ-4 среднее время восстановления работоспособности составило 0 = 5,2 мин. [c.87] Для предупреждения отказов при эксплуатации автоматиче-ски.х линий широко используются предварительный прогрев и запуски на холостом ходу, профилактические осмотры, проверка состояния механизмов и инструмента, их подналадка, очистка от стружки, планово-предупредительная смена инструмента и т. д. Эти простои, которые происходят обычно в начале и в конце каждой рабочей смены (подготовительно-заключительное время) или в нерабочее время (в ночную смену или выходные дни) являются обычно регламентированными по срокам и случайными по своей длительности, которая значительно выше, чем при обнаружении и устранении отказов. При этом ремонтопригодность линии может быть оценена средней длительностью единичных простоев для предупреждения отказов (средней длительностью подготовительно-заключительного времени). Следует отметить, что величины случайных простоев для обнаружения и устранения отказов и регламентированных простоев для предупреждения отказов являются взаимосвязанными чем чаще и длительнее профилактика, в том числе планово-предупредительная смена инструмента, тем реже случайные отказы, общая длительность их устранения, а следовательно, и общая длительность случайных простоев линий. В результате суммарное время на предупреждение, обнаружение и устранение отказов, т. е. собственные простои линии, является величиной, которая объективно характеризует уровень надежности. Наблюдения за работой действующих автоматических линий показывают, что в общей длительности собственных простоев автоматических линий обнаружение и устранение случайных отказов составляет 70—80% (см. гл. 1 3), остальные 20—30% — подготовительно-заключительное время для предупреждения отказов. Во многих случаях целесообразно оценивать ремонтопригодность линии в процессе эксплуатации единым параметром — средним временем единичного простоя для предупреждения, обнаружения и устранения отказов, суммируя воедино все собственные простои как по количеству, так и по длительности. [c.87] Существуют и иные критерии оценки ремонтопригодности автоматических линий в период их эксплуатации, аналогичные по своему физическому смыслу соответствующим характеристикам безотказности. К их числу относятся функция ремонта — вероятность того, что работоспособность системы будет восстановлена не позднее, чем через время t после наступления отказа плотность вероятности восстановления работоспособности и т. д. [17]. [c.87] Показатели долговечности. Долговечность есть свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания п ремонта. Предельное состояние элементов (механизмов, устройств, инструмента) определяется обычно невозможностью их дальнейшей эксплуатации из-за потери технических качеств (точности обработки, стабильности перемещений, жесткости, режущих свойств и т. д.). Предельное состояние системы (станка, автомата, автоматической линии) обуславливается не только физическим, но и моральным износом, когда дальнейшая эксплуатация машины становится экономически нецелесообразной даже при ее технической пригодности (см. гл. 1 6). [c.88] На рнс. 6 и 31 показано, что поток отказов в процессе эксплуатации машины не остается постоянным во времени и постепенно возрастает ввиду прогрессирующего износа, потерн геометрической точности, жесткости и т. д., пока не достигает уровня, при котором машина уже не может обеспечить требуемый уровень производительности (точка М на рис. 6) и выводится в ремонт. Чем длительнее периоды стабильной эксплуатации и больше общее количество выпущенной продукции, тем выше долговечность машины. С этой точки зрения долговечность определяется длительностью периодов эксплуатации, в течение которых в машине поддерживается допустимый уровень безотказности. [c.88] Важнейшим критерием оценки долговечности в теории надежности принят технический ресурс равный суммарной наработке за весь срок службы — от ввода в эксплуатацию до разрушения или иного предельного состояния, определяемого физическим или моральным износом. Как и другие частные показатели надежности, ресурс может быть выражен либо в чистом проработанном времени, либо в суммарном количестве деталей, выпущенных за весь срок эксплуатации. [c.88] Как известно, все эксплуатационные характеристики Машины, напрпмер 11 с и т], исходят из того, что оборудование не должно работать непрерывно. Плановый фонд времени работы машины всегда меньше абсолютного календарного времени из-за сменности работы, обеденных перерывов, выходных и праздников. Так, в машиностроении даже при трехсменной работе плановый фонд времени составляет около 60% абсолютного календарного времени ( 3 = 0,6), остальное время составляют нерабочие дни выходные и праздники, а также обеденные перерывы, пересменки и т. д. Соответственно при двухсменной работе р = 0,46, при односменной р = 0,23. [c.89] Вернуться к основной статье