机械设备可用度的预测方法水泵叶轮

机械设备可用度的预测方法

机械设备可用度的预测方法 2011： 多数机械设备为可修产品，评价其广义可靠性的主要指标是可用度，目前在设计阶段使用概率设计法来确定机械设备的可用度尚有一定难度。建立产品的可靠性数据库，利用类似产品实际使用的可靠性数据对机械设备进行可用度预测是在设计阶段分析和改进其广义可靠性的有效方法之一。1　可靠性数据库　　机械设备的发展过程是对其可靠性逐步进行改进和产品不断完善的过程。建立机械设备的可靠性数据库，将产品的使用寿命、故障发生时间、维修时间、损坏零件名称、失效模式、故障原因、处理措施、预防措施等信息贮存入库，积累同类产品大量可靠性数据是可修机械设备可用度预测基础工作。2　可用度 2.1　零件的可用度　　利用机械设备的可靠性数据库，可以得出某机械零件Sij发生第k种失效模式的可用度Asijk的计算公式为　　　　　　　　　　　　　　　(1)式中，xij为零件的累积工作小时数，ysijk为第k种失效模式引起零件Sij的累积不能工作时间。通过对数据库中类似产品有关零件可靠性数据的统计分析可以确定xsij和ysijk。　　假设至少有一种失效模式出现时零件即失效。在零件对应每一种可能的失效模式的可用度Asij1,Asij2,…，Asijn都确定之后，该零件的可用度Asij为　　　　　　　　　　　　　　　　(2) 2.2　串联子系统的可用度　　子系统si由m个零件si1,si2,…,sim组成，当每个部件都正常工作时，子系统才能正常工作，这样的子系统为串联子系统。si的可用度Asi为：　　　　　　　　　　　　　　　　(3) 2.3　并联子系统的可用度　　子系统si由m个零件si1,si2,…，sim组成，如果只要有一个零件正常工作，子系统就能正常工作，这样的子系统为并联子系统，其可用度Asi为：　　　　　　　　　　　　　(4) 2.4　系统的可用度　　大多数机械设备是由许多串联子系统和并联子系统的组成的混联系统。先按式(1)和式(2)确定各零件的可用度，再按式(3)或式(4)确定各子系统的可用度。然后，根据机械设备的组成情况，将混联系统等效为串联系统或并联系统，再确定其可用度As。3　可用度预测的步骤　　机械设备可用度预测的主要步骤为：(1)建立机械设备的可靠性数据库；(2)对零件进行失效模式和效应分析(FMEA)；(3)计算零件对应每一种失效模式的可用度和零件的可用度；(4)画出机械设备的可靠性框图，确定子系统的可用度；(5)根据可靠性框图，确定机械设备系统的可用度；(6)如果在设计阶段对某些零件进行了可靠性改进，使得某些零件的某些失效模式不再发生，重复前面(1)至(5)，可以确定改进后机械设备的可用度。4　实例　　某型号汽轮机，利用已建成的发电设备的可靠性数据库，使用文中给出的可用度预测方法，计算得，汽轮机本体(S1)、控制保护子系统(S2)、供油及润滑油子系统(S3)、热工检测子系统(S4)、汽封、疏水及汽缸螺栓加热子系统(S5)的可用度分别为：As1=97.78%,As2=99.23%,As3=99.78%,As4=99.68%,As5=99.78%,该汽轮机可用度预测值为As=96.29%。该型号13台汽轮机在60台年的运行中，As的实际统计值为97.51%，预测值和实际值相近。5　结论　　这里提出的可修机械设备可用度的预测方法，数学模型简单，物理意义明确，工程上是实用的。使用文中给出的方法，可以在设计阶段定量地确定机械设备的可用度，为分析和改进其固有可靠性提供了科学的依据。文中介绍的机械设备的可用度预测方法，原则上也可用于其他可修产品。

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