Управление надёжностью при разработке машин

Лекция № 11

20. Управление надежностью при разработке машин.

Процесс проектирования в соответствии с ЕСКД делится на этапы:

1. техническое задание
2. техническое предложение
3. эскизный проект
4. технический проект
5. рабочий проект

Каждый этап имеет свою цель и на каждом этапе решается определённый круг задач по обеспечению надёжности. Общая тенденция – увеличение детализации и точности оценок показателей надёжности.

1. Техническое задание.

Требования по надёжности – необходимый раздел технического задания.

При определении количественных значений показателей надёжности учитывается:

- достигнутый уровень

- использование унифицированных элементов, степень их нагрузки

- объём и длительность необходимых испытаний

- объём производства – мелкосерийное, серийное, массовое.

2. Техническое предложение.

На основе опыта и задела формируется один или несколько вариантов машины для детальной проработки – в это суть технического предложения.

Составляется «программа обеспечения надёжности» в составе:

- задачи программы

- рекомендации по методам решения

- программы по комплектации

Осуществляется распределение требований по надёжности между системами машины.

Это новый класс задач, поэтому на нём надо остановиться подробнее.

21. Распределение требований по надёжности между элементами

По сравнению с рассмотренными задачами распределение требований между элементами является обратной задачей.

Суть проблемы: требования к надёжности машины в целом надо распределить на требования к её элементам.

Требования по долговечности распределяются сравнительно легко:

если для машины задан ресурс, то ресурс системы должен удовлетворять неравенству:

или

Тогда для нормального закона распределения:

где f(L) – плотность распределения ресурса системы.

Для параметров распределения:

;

где - коэффициент вариации ресурса агрегата

- квантиль нормального закона, соответствующий вероятности

Т.о. требования к параметрам закона распределения долговечности агрегата зависят от коэффициента вариации:

При этом не исключаются замены отдельных систем (агрегатов), а число замен по биномиальному закону:

где п – число систем в машине.

Аналогично рассчитываются задачи для переходов систем – сборочная единица, сборочная единица – деталь.

Распределение требований по безотказности производится несколько по-другому.

Безотказность машин из п – систем на наработке :

Если равномерно распределить требования по всем системам автомобилей, то

Но это трудно обеспечить:

Для восстанавливаемых систем в простейшем потоке отказов справедливо равенство:

где λ – заданная интенсивность потока отказов машины

- интенсивность потока отказов систем

Для распределения можно использовать разные методы:

- метод весовых коэффициентов:

где - весовой коэффициент ()

назначается

,

где - оценочный показатель, в качестве которого могут выступать удельные затраты, трудоёмкость восстановления, интенсивность отказов систем в аналогичных машинах и др.

При этом полагается, что все составляющие малы по сравнению с для машины в целом, то есть в машине нет элементов, интенсивность отказов которых соизмерима с интенсивностью отказов машины.

На этапе технического предложения главное внимание уделяется комплектующим, особенно заимствованным.

3. Эскизный проект.

На этапе эскизного проектирования системы и сборочные единицы разделяются с точки зрения надёжности на 2 вида:

1) Для унифицированных, заимствованных с других машин.

Для них уточняются режимы нагружения, проводятся стендовые испытания и испытания на макетах.

2) Оригинальные системы и узлы

Для них – анализ аналогичных конструкций, качественный анализ надёжности, стендовые испытания и испытания на макетах.

В результате данные о показателях надёжности комплектующих уточняются.

14. Технический проект.

Принимаются окончательные технические решения. Проводится цикл стендовых испытаний на износ, усталость, старение.

В результате оцениваются основные показатели надёжности: ресурс, параметры потока отказов.

Решаются вопросы создания системы технического обслуживания и ремонта, включая оценку номенклатуры отказов, периодичности и трудоёмкости ТО и ремонта.

5. Рабочий проект

Полный комплект рабочих чертежей позволяет изготовить опытные образцы.

Перед сборкой опытных образцов машин проводят приёмочные испытания комплектующих.

В процессе доводочных испытаний опытных образцов уточняются режимы, нагрузки.

Испытания проводят как в типовых (зачётных) условиях, так и в предельных, как по условиям, так и при граничных регулировках.

В результате должны быть подтверждены показатели технического задания, в том числе в части надёжности.

Дата добавления: 2014-01-07