Issuu on Google+

«НАДЕЖНОСТЬ ЛОКОМОТИВОВ»


Учебно - методическое обеспечение дисциплины

   

Четвергов, Пузанков: «Надежность локомотивов», 2003 (учебник для ВУЗов). Бородин: «Надежность и диагностика локомотивов», 2002. Дмитренко: «Оценка надежности локомотивов в эксплуатации», 1991. Дмитренко, «Надежность и диагностика локомотивов», 1995 (учебное пособие).


Теоретические предпосылки возникновения теории надежности Надежность машины обеспечивается при : проектировании и изготовлении:

эксплуатации:

- новыми элементами повышенной надежности

- подготовкой квалифицированных кадров

- учетом особенностей эксплуатации

- сбором и обработкой статистической информации

- унификацией элементов - предварительной обкаткой - опытной эксплуатацией

-разработкой инструкций, технологических карт - разработкой системы плановопредупредительного ремонта в зависимости от условий эксплуатации


Основные термины теории надежности

Надежность локомотива – свойство локомотива перевозить грузы, сохраняя свою мощность и тяговые свойства в заданных пределах от постройки до списания. Свойства НАДЕЖНОСТИ: А) – безотказность; Б) – долговечность; В) – ремонтопригодность; Г) – сохраняемость.


Основные термины теории надежности

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. Под безотказностью локомотива понимается свойство локомотива сохранять свою работоспособность в течение пробега между смежными ТО-3. Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.


Основные термины теории надежности

Ремонтопригодность – свойство объекта к приспособленности к предупреждению и обнаружению повреждений, и восстановления работоспособного состояния путем проведения ТО и ТР. Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности в течение хранения и транспортирования.


Основные термины теории надежности Исправное состояние – это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической документации (ПТЭ). Работоспособное состояние – состояние объекта при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует нормативно-технической документации. Событие – переход объекта из одного возможного состояния в другое. Повреждение– Повреждение это событие, заключающееся в нарушении исправности объекта.


Основные термины теории надежности

Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния. Отказы подразделяются на: Внезапный – отказ, характеризующийся скачкообразным изменением одного или нескольких параметров объектов (пробой изоляции). Постепенный – отказ, характеризующийся постепенным изменением одного или нескольких параметров объекта (износ бандажей КП).


Основные термины теории надежности Отказ локомотива – считается повреждение до устранения которого он не может быть выдан под поезд. Отказы локомотива подразделяются на: отказ 1 рода (критический) – это отказ, внезапно приводящий локомотив в предельное состояние и создающий угрозу для жизни и здоровья людей и окружающей среды. отказ 2 рода (существенный) – это отказ, влекущий за собой экономический ущерб не соизмеримый с затратами на ремонт. отказ 3 рода (существенный) – это отказ трудноустранимый и приводящий к значительному материальному ущербу. отказ 4 рода (несущественный) – это легкоустранимый отказ, не приводящий к большому материальному ущербу.


Показатели надежности

Показатели надежности – это количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта. ПОЗВОЛЯЮТ:

производить расчет надежности объекта, находящегося в эксплуатации

сформулировать требования, предъявляемые к вновь создаваемым объектам

заранее рассчитать сроки службы объекта и необходимое количество запасных частей, плановое задание на ремонт и т.д


Показатели безотказности

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что при определенных условиях эксплуатации, в пределах заданной наработки, не произойдет ни одного отказа. Вероятность безотказной работы обозначается – P(l).

N − r (l ) r (l ) Р (l ) = = 1− , N N где N – число элементов в начале испытаний; r(l) – число отказов от наработки равной пробегу l.


Показатели безотказности Эта функция имеет следующие свойства:

0 ≤ P (l ) ≤ 1,


Показатели безотказности Пример №1. В течение 600 тыс.км пробега проведен сбор информации по отказам ТЭД, который представлен в виде таблицы: ∆l, тыскм

0-100

100-200

200-300

300-400

400-500

500-600

∑r(l)

2

14

30

40

54

60

P (100) = 1 −

2 = 0,989 180

P(200) = 1 −

14 = 0,922 180

P(l)

N=180 (ТЭД); ∑r(600)= 60.


Показатели безотказности

∆l, тыскм

0-100

100-200

200-300

300-400

400-500

500-600

∑r(l)

2

14

30

40

54

60

P(l)

0,989

0,922

0,833

0,778

0,700

0,667

P(l) 1,000 1,000

0,989

0,950 0,922 0,900 0,850

0,833

0,800 0,778

P(l)

0,750 0,700

0,700 0,667

0,650 0,600 0

100

200

300

400

500

600

l, тыс км


Показатели безотказности

Вероятность отказа – это вероятность того, что при определенных условиях эксплуатации и заданной наработки произойдет хотя бы один отказ. Вероятность отказа обозначается как Q(l). P(l) и Q(l) – события несовместимые и противоположные.

Q(l ) = 1 − P (l ); r (l ) r (l )  r (l )  Q(l ) = 1 − 1 − = ,  = 1−1+ N  N N 


Показатели безотказности Эта функция имеет следующие свойства:

0 ≤ Q(l ) ≤ 1; Q(l ) = 1 при l → ∞; Q(l ) = 0 при l → 0;


Показатели безотказности

Частота отказов – есть отношение числа отказавших элементов в единицу времени или пробега отнесенного к первоначальному числу испытываемых элементов, при условии, что все вышедшие из строя элементы не восстанавливаются.

r (∆l ) 1 f (∆l ) = , N 0 ×∆lкм К ЗЧ = N 0 ⋅ f (∆l ) ⋅ ∆l


Показатели безотказности


Показатели безотказности

∆l, тыскм

0-100

100-200

200-300

300-400

400-500

500-600

∑r(l)

2

12

16

10

14

6

f(l), *e6;1/км

2 1 −6 f (100) = = 0,11 ×10 180 ×100 *103 км

f (200) =

12 −6 1 = 0, 67 × 10 180 ×100*103 км


Показатели безотказности ∆l, тыскм

0-100

100-200

200-300

300-400

400-500

500-600

∑r(l)

2

12

16

10

14

6

f(l), *e-6;1/км

0,11

0,67

0,89

0,56

0,78

0,33

f(l)* e-6 1,00 0,89

0,90

0,78

0,80 0,67

0,70

0,56

0,60

f(l)

0,50 0,40

0,33

0,30 0,20

0,11

0,10 0,00 0

100

200

300

400

500

600

700

l , тыс.км


Показатели безотказности

Интенсивность отказов – есть отношение числа отказавших элементов в единицу времени к числу исправно работающих элементов в данный отрезок времени.

λ (∆l ) =

N СР

r (∆l ) , N СР ⋅ ∆l

1 км

N (l ) + N (l + ∆l ) = 2


Показатели безотказности


Показатели безотказности Классическое (теоретическое) распределение интенсивности отказов за пробег:

1.Первый участок (начальный) характеризуется увеличением интенсивности отказов в начальный период эксплуатации. Причиной этого являются скрытые дефекты производственного характера: (плохая пайка, нарушение технологии восстановления, нарушение технологии сборки и т.д.) Это период приработки. Для снижения интенсивности отказов узел необходимо подвергать обкатке в условиях, приближенных к рабочим.


Показатели безотказности

2. Второй участок (период нормальной работы) характеризуется стремлением интенсивности отказов к постоянству. В течение этого периода могут возникать случайные отказы. Природа таких отказов связана с появлением внезапной концентрации нагрузки, превышающее предел прочности элементов. Для снижения интенсивности отказов в этот период необходимо тщательно выполнять требования по эксплуатации и обслуживанию машины.


Показатели безотказности

3. Третий участок – участок форсированного «старения». Характеризуется возникновением износовых отказов. Дальнейшая эксплуатация элемента без его замены становится не рациональной. Для снижения интенсивности отказов в этот период необходимо упрочнять трущиеся поверхности: вводить в масло антиизносовые присадки, покрывать эти поверхности антифрикционными полимерными составами.


Показатели безотказности

∆l, тыскм

0-100

100-200

200-300

300-400

400-500

500-600

∑r(l)

2

12

16

10

14

6

λ(Δl)*e-6, 1/км

180 + 178 = 179 2 2 λ (100) = = 0.11 179 ⋅ 100 N СР (100) =

178 + 166 = 172 2 12 λ (200) = = 0.69 172 ×100 N СР (200) =


Показатели безотказности

∆l, тыскм

0-100

100-200

200-300

300-400

400-500

500-600

∑r(l)

2

12

16

10

14

6

λ(Δl)*e-6, 1/км

0,11

0,69

1,01

0,69

1,05

0,48


Показатели безотказности

Средняя наработка до отказа – есть среднее время или пробег безотказной работы элемента до отказа, L1. N

L1 =

∑L i =1 N

i

∑r i =1

i

Данный показатель надежности может быть использован для предварительного определения сроков ремонта или замены узла.


Reliability_Lecture_ZF