Расчет надежности технологической системы

1. Цель работы: определение показателей надежности установки для промывки деталей механосборочных производств

Исходные данные: установка, справочные материалы.

2.  Назначение, конструкция и принцип работы установки:
7.2. Установка для промывки деталей механосборочных производств

После механической обработки детали обычно загрязнены маслами, эмульсиями и отходами производства. Перед сборочными операциями их промывают. На рис.  показана схема проходной мойки для деталей. Детали 1 устанавливаются на сетчатый конвейер 2 мойки, изготовленный из стальной проволоки. Мелкие детали подаются на мойку в сетчатых контейнерах. Установка имеет три зоны, разделенных гибкими перегородками из резиновых листов 3. В зоне I производят промывку моющим раствором с ПАВ, в зоне II – промывку горячей водой, в зоне III - сушку нагретым сжатым воздухом. Моющий раствор из бака 4 подается насосом 5 через проточный нагреватель 6 к форсункам 7, расположенным с четырех сторон конвейера. Сжатый воздух проходит через блок подготовки 8, в котором установлены влагоотделитель, фильтр и регулятор давления. Движение конвейера обеспечивает регулируемый привод 9.



Рис. 7.2. Схема установки для промывки деталей механосборочных производств.
3. Структура установки:

1. Система  промывки моющим раствором с ПАВ (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

2. Система промывки горячей водой (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

3. Система сушки нагретым сжатым воздухом (трубы, 3, 6, 7, 8: влагоотделитель, фильтр и регулятор давления)

4. Система конвейера (2,9)
Так как  наша установка работает в конвейерном режиме – то все системы работают постоянно,  все  коэффициенты Кв равны единице,  по этому циклограмма выглядит так:


4.1   
Расчет надежности системы промывки моющим раствором с ПАВ (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Перегородка (3)	1	10**	1	10	ПГ	10
Бак (4)	1	20**	1	20	ПГ	20
Проточный нагреватель (5)	1	100**	1	100	ОФ	100
Форсунки (7)	4	50**	1	50	ОФ	200
Насос (5)	1	280*	1	280	ОФ	280
Трубы	6	10*	1	10	ПГ	60

Для системы промывки с ПАВ:

Итого:  ПГ    ω = 90∙ 1/ч;              ТПГ =  11111 ч

             ОФ   ω = 580∙ 1/ч;          ТОФ  = 1724 ч

                   ∑ω = 670∙ 1/ч;         Тобщ   = 1492 ч
                   Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 670∙ = 0,9993
4.2   
Расчет надежности системы промывки горячей водой (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Перегородка (3)	1	10**	1	10	ПГ	10
Бак (4)	1	20**	1	20	ПГ	20
Проточный нагреватель (5)	1	100**	1	100	ОФ	100
Форсунки (7)	4	50**	1	50	ОФ	200
Насос (5)	1	280*	1	280	ОФ	280
Трубы	6	10*	1	10	ПГ	60

Для системы промывки горячей водой:

Итого:  ПГ    ω = 90∙ 1/ч;              ТПГ =  11111 ч

             ОФ   ω = 580∙ 1/ч;          ТОФ  = 1724 ч

                   ∑ω = 670∙ 1/ч;         Тобщ   = 1492 ч
                   Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 670∙ = 0,9993
4.3 Расчет надежности системы сушки нагретым сжатым воздухом (трубы, 3, 6, 7, 8: влагоотделитель, фильтр и регулятор давления)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Перегородка (3)	1	10**	1	10	ПГ	10
Проточный нагреватель (5)	1	100**	1	100	ОФ	100
Форсунки (7)	4	50**	1	50	ОФ	200
Влагоотделитель	1	120**	1	120	ОФ	120
Фильтр	1	50**	1	50	ОФ	50
Регулятор давления	1	100*	1	100	ПГ	100
Трубы	5	10*	1	10	ПГ	50

Для системы сушки:

Итого:  ПГ    ω = 160∙ 1/ч;              ТПГ =  6250 ч

             ОФ   ω = 470∙ 1/ч;          ТОФ  = 2128 ч

                   ∑ω = 630∙ 1/ч;         Тобщ   = 1587 ч
Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 630∙ = 0,9994
4.4 Расчет надежности системы конвейера (2,9)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Сетчатый конвейер (2)	1	40**	1	40	ОФ	40
Привод (9)	1	100**	1	100	ОФ	100

Для системы сушки:

Итого: 

             ОФ   ω = 140∙ 1/ч;          ТОФ  = 7143 ч
Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 140∙ = 0,99986
5. Проведем анализ АВПО на первом уровне разукрупнения – основные системы установки

№ и наименование системы	Вид отказа	w×106, 1/ч	Качественная оценка частоты отказа	Категория тяжести отказа	Ранг отказа
1. Система промывки с ПАВ	ПГ ОФ	90 580	Возможный Возможный	II II	B B
2. Система промывки водой	ПГ ОФ	90 580	Возможный Возможный	I I	D     D
3. Система сушки	ПГ ОФ	160 470	Возможный Возможный	I I	D D
4. Система конвейера	ПГ ОФ	-- 140	-- Возможный	I I	D D

Для наглядности построим диаграмму Парето для потока отказов отдельных систем установки. Номера систем соответствуют таблице. Наименьшую надежность имеют системы 1 и 2.
Диаграмма Парето


Отказы системы промывки с ПАВ в диаграмме:

1. Насос

2. Форсунки

3. Проточный нагреватель

4. Трубы

5. Бак

6. Перегородка