50 likes | 145 Views
Kamov KA 50 „Hokum“ (Rusko). Spolehlivost strojních systémů. Hlediska posuzování strojů: f unkční e konomické e kologické v ýtvarné spolehlivost ní Standardy USAF Limity intenzity poruch : k atastrofické : λ = 10 -9 h -1 (ztráta stroje i posádky)
E N D
Spolehlivost strojních systémů • Hlediska posuzování strojů: • funkční • ekonomické • ekologické • výtvarné • spolehlivostní Standardy USAFLimity intenzity poruch: • katastrofické: λ = 10-9 h-1(ztráta stroje i posádky) • kritické: λ = 10-7 h-1(ohrožení posádky) • závažné: λ = 10-5 h-1(vážné poškození stroje)
Základní ukazatele spolehlivosti • pravděpodobnost poruchy F(t) = P(T£ t) • pravděpodobnost bezporuchového chodu R(t) = 1 - F(t) • střední doba životnosti Ts • zaručená doba bezporuchového chodu Tα pro R(Tα) = α • hustota pravděpodobnosti poruchyf(t) = dF(t)/dt • intenzita poruchy λ(t) = f(t)/R(t)obr. 1
Spolehlivost systému • Spolehlivost systému se sériovým řazením (hrozí rozpad řetězce): • RS = R1.R2.R3… FS = 1 - RS • Spolehlivost systému s paralelním řazením (zálohované prvky): • FS = F1.F2.F3… RS = 1 - FS • Nejdůležitější požadavky na spolehlivost technických systémů: • bezpečnost (u objektů, kde selhání funkce vede k přímým škodám) • pohotovost (u záložních, havarijních či pohotovostních objektů) • ekonomie (když výpadek technologie vede k následným škodám)
průměr hřídele d = 20 mm; ekvivalentní zatížení Fe = 870 N;trvanlivost uzlu Lh = 1000 h; provozní otáčky n = 5000 min-1; intenzita poruch λ = 10-5 h-1; součinitel mazání a23 = 1,2 Příklad návrhu kuličkového ložiska Řešení: Modifikovaná rovnice trvanlivosti ložiska:obr. 2 • Předpokládáme-li exponenciální rozdělení výskytu poruch, platí pro pravděpodobnost bezporuchového chodu R = e-λLh = 0.99 => a1 = 0.21 • Potom Cmin = 9220 N => ložisko 6004 (0.069 kg) obr. 3 • Má-li převodovka 10 těchto ložisek, tak pro sériový systém platí: • Rs = (Ri)n = 0.9910 = 0.9;λs = n. λi = 10. 10-5 = 10-4 h-1=> problém !!! • Možná řešení této situace: • dimenzovat jednotlivé ložiska pro λk = 10-6 h-1 =>λsk = n. λk = 10-5 h-1Rk = e-λkLh = 0.999 => a1k = 0.045 => Ck = 15410 N => 6304 (0.14 kg) • preventivní výměny ložisek v intervalech T0,99 = -ln(0.99)/λs = 100 h • zajištění bezporuchového chodu metodami technické diagnostiky