Практическое использование результатов расчета

1 Результаты расчёта должны служить обоснованием значений показателей надёжности и эффективности функционирования при выборе варианта конструктивно-схемного решения изделия, а также исходными данными для расчёта технико-экономических показателей и оценке уровня качества.

2. Значения показателей надёжности, определяемые в результате расчёта в соответствии с требованиями нормативных документов Госстандарта должны быть включены в конструкторские документы:

¾ пояснительную записку - раздел расчёта надёжности (в соответствии с ГОСТ 2.106-68);

¾ технические условия - в разделе «Техническая характеристика» приводятся значения основных показателей в соответствии с РД РТМ 26-01-135-81 и ОСТ 26-01-150-82 (требование ГОСТ 2.114-70). В разделе «Методы контроля» следует указать методы подтверждения значений показателей, приведённых в первом разделе технических условий.

¾ информационную карту (приложение и техническим условиям). В качестве исходных данных для расчёта экономической эффективности и цен на новое изделие рекомендуется использовать следующие параметры: время работы изделия за год (или годовой объём продукции), срок службы (или ресурс до капитального ремонта), продолжительность простоя в ремонте (текущие затраты потребителя) и другие;

¾ карту технического уровня и качества продукции - технические и экономические параметры, определяющие качество изделия;

¾ программу и методику испытаний - показатели качества и надёжности изделия, проверка удобства обслуживания и проведения ремонтов, продолжительность и режим испытаний. Значения показателей должны проверяться в процессе приёмочных испытаний и в условиях промышленной эксплуатации изделия.

Пример 1. Отказы торцевых уплотнений в основном вызываются недопустимой утечкой жидкости между уплотняющими кольцами вследствие их износа. Необходимо определить среднюю наработку до отказа торцевых уплотнений диаметром 120 мм и шириной кольца в, если известно, что средняя наработка до отказа торцевого уплотнения диаметром 80 мм и шириной кольца в составляет 3000 ч, а её коэффициент вариации равен 0,2. Условия эксплуатации (удельные нагрузки), материалы и технология изготовления одинаковые.

Решение. В соответствии с табл. 2 определяем величину масштаба по отношению площадей изнашиваемых поверхностей:

По табл. 3 для коэффициента вариации 0,2 определяем значение параметра в = 5,8. По формуле (1) определяем среднюю наработку до отказа большего уплотнения:

Если необходимо сохранить ресурс, равный 3000 ч, то следует принять какие-то меры, например, уменьшить удельную нагрузку на изнашиваемую поверхность путём увеличения ширины кольца.

Пример 2. По результатам эксплуатации теплообменников с развальцованными трубами известно, что основной причиной их отказов является нарушение герметичности в местах развальцовки труб. При этом известно, что наработка на отказ теплообменника, имеющего 200 развальцовок, составляет 1000 ч, а коэффициент вариации равен 0,3.

Вновь сконструированный теплообменник имеет 100 развальцовок. Необходимо определить его наработку на отказ.

Решение. В соответствии с табл. 2 определяем М = 100/200 = 0,5. По табл. 3 для коэффициента вариации 0,3 определяем параметр в = 3,7. По формуле (1) определяем:

Пример 3. Расчёт надёжности и эффективности

Аппарат для производства пиперизина ПМ 3,2-0,2/0,05.

Техническая характеристика:

Объём V = 3,2 м³

Объёмная производительность 150 м³/ч

Температура t = 320 °С

Мощность привода N = 11 кВт

Скорость вращения n = 30 об/мин

Мешалка лопастная.

Структурная схема для расчёта надёжности составлена на основании принципиальной схемы аппарата и включает только те элементы (сборочные единицы), которые лимитируют надёжность аппарата. Расчетная схема состоит из четырёх последовательно соединённых элементов, отказ любого из них приводит к отказу аппарата.

Значения показателей безотказности и ремонтопригодности разрабатываемого аппарата, определённые по данным о надёжности элементов действующих аппаратов, работающих в аналогичных условиях (ПХФО «Олайнфарм»), приведены в табл. 10.

Значения показателей долговечности и ремонтопригодности, определённые на основании анализа структур ППР действующих аппаратов, приведены в табл. 11.

Порядок расчёта и результаты приведены в табл. 12.

Таблица 10