Файл: Терехин, Н. И. Расчет параметров объемной гидравлической передачи машин инженерного вооружения учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
По величине Тср можно определить необходимое количество за
пасных частей на заданный срок службы гидравлйческой пере дачи. Частота отказов a(t) характеризует плотность вероятности
того, что время отказа находится в определенном интервале вре мени At\
|
a(t) = |
lim |
|
(165) |
|
|
N , b t , |
|
|
при A tt -> 0 и N 0 |
oo. |
и N 0 частота отказов определяется |
||
При конечных значениях А/, |
||||
по формуле |
|
П; |
|
|
|
a(t): |
|
(166) |
|
|
|
|
||
Интенсивностью отказов называют выражение |
|
|||
4 0 |
= lim----------- £ |
----------- ’ |
067) |
|
|
лД» |
(N0 — 2 |
Д tt |
|
представляющее собой отношение числа отказав в единицу време ни к числу гидропередач или элементов их, безотказно работаю щих к началу рассматриваемого промежутка времени. Очевидно,
М О - |
“ м |
|
, |
|
(168) |
||
|
|
|
P(t) |
|
|
|
|
00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
$a(t) dt = |
1, |
|
(169) |
|||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
00 |
|
|
|
(170) |
|
P{t) = |
\ |
a(t)dt, |
|
||||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
at |
|
|
|
(171) |
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W = |
- ^ - l n |
P |
( 0 . |
|
(172) |
||
|
|
at |
|
|
|
|
|
Характеристика интенсивности |
отказов |
оостоит из |
трех зон |
||||
(рис. 34): зоны приработки А, |
в которой интенсивность |
отказов |
|||||
больше, зоны нор-мальной |
эксплуатации В, |
в которой |
интенсив |
||||
ность отказов постоянна, и зоны старения С, характеризующейся
выходом из строя из-за потери износной работоспособности.
91
Интенсивность отказов зависит от режима эксплуатации. При разгруженном режиме работы все зоны увеличиваются (пунктир ная линия на рис. 34), а винчения k(t) уменьшаются.
Для большинства гидравлических передач машин инженерного вооружения интенсивность отказов подчиняется экспоненциальному закону надежности, который в зоне нормальной эксплуатации при A —const описывается уравнениями: *
P ( t ) - e ~ X\ |
(173) |
a(t) = l e ~ Xt. |
(174) |
W )
|
Р ис. 34. |
Характеристика интенсивности отказов |
||
Учитывая, |
что Гср= |
для зоны нормальной |
эксплуатации |
|
(X=const) |
закон надежности имеет вид |
|
||
|
|
P(t) = e |
ср |
(175) |
|
|
|
|
|
Для элементов гидравлических передач машин инженерного воору жения заводы-изготовители указывают ресурс данного элемента в часах или в числе рабочих циклов, т. е. время, в течение которого элемент обладает долговечностью не менее h часов. Принимая
/ = /г, получим
_ _л_ |
|
P (t) = е hp . |
(176) |
При h = T cp P (t) =0,37. |
безотказной работы и |
Соотношение между средним временем |
ресурсом определяет надежность, значения которой приведены в табл. 1 2 .
92
Т а б л и ц а 12:
Значения надежности в зависимости от
Т’ср |
р у ) |
ТСР |
P(t) |
тср |
p(t) |
J s . |
p(t) |
|
h |
h |
~Т~ |
||||||
|
|
|
h |
|
||||
1000 |
0,999 |
19,6 |
0,95 |
1,44 |
0,30 |
0,331 |
0,050 |
|
200 |
0,995 |
9,52 |
0,90 |
0,831 |
0,30 |
0,271 |
0,025 |
|
100 |
0,990 |
4,48 |
0,80 |
0,662 |
0,20 |
0,217 |
0,010 |
|
40 |
0,975 |
2,80 |
0,70 |
0,434 |
0,10 |
0,185 |
0,005 |
Из данных этой таблицы следует, что высокое значение надежно сти может быть получено только для малого времени эксплуата ции. Интенсивность отказов характеризуется чаще всего статисти ческими данными. В табл. 13 приведены данные по материалам VII Национального симпозиума США (1961 г.) по надежности и контролю качества для ряда элементов гидропередач, комплек тующих изделий и узлов деталей машин и контрольно-измеритель ной аппаратуры.
Расчет количественного значения надежности гидропередач машин инженерного вооружения основан на применении экспо ненциального закона распределения надежности
i=k
где \ = 2 К
/=1
k — число элементов гидропередачи.
Разделение гидропередачи на элементы различно и зависит от способа проведения анализа. В качестве примера рассмотрим определение надежности гидропередачи системы управления рабо чим органом войсковой котлованной машины МДК-2, состав ко торой и данные по интенсивности приведены в табл. 14.
Суммарная интенсивность отказов рассматриваемой гидропере дачи
Ю- 6 \ = 54,536.
Вероятность безотказной |
работы в течение срока службы |
t= 10 0 0 час будет |
|
P{t) = e |
54,536-10“6- 103 0,951. |
9 3
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
13 |
|
|
|
|
Данные по интенсивности отказов элементов гидропередач |
|
|||||
|
|
|
|
|
Интенсивность отказов >.(0-Ю ‘ 6 — |
||||
Наименование элементов |
|
|
* |
час |
|||||
наибольшая |
средняя |
наименьшая |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
Гидравлические двигатели |
7,15 |
4,3 |
1,45 |
|
|||||
Клапаны |
|
........................................... |
|
8,00 |
5 ,1 |
2,00 |
|
||
Клапаны запорно-выпускные . |
10,2 |
6,5 |
1,98 |
|
|||||
Клапаны |
обратные ............................. |
|
14,1 |
5,7 |
3,27 |
|
|||
Клапаны |
переключающие |
1,62 |
0,5 |
0,26 |
|
||||
Клапаны |
предохранительные |
8,94 |
5,70 |
2,24 |
|
||||
Клапаны |
разгрузочные . . . . |
19,00 |
10,8 |
1,98 |
|
||||
Клапаны регулируемые . . . |
19,80 |
8,5 |
1.00 |
|
|||||
Краны тр ехходов ы е............................ |
|
7,41 |
4,6 |
1,87 |
|
||||
Краны |
четырехходовые . . |
7,70 |
4,6 |
1,11 |
|
||||
Краны челночные (пилоты) . |
9,76 |
6,90 |
2,88 |
|
|||||
Насосы |
с гидроприводом |
|
45,00 |
14,00 |
6,40 |
|
|||
Насосы |
|
с механическим |
приводом . |
31,30 |
13,50 |
3,33 |
|
||
Насосы |
с электрическим |
приводом . |
27,40 |
13,50 |
2,90 |
|
|||
Поршни . . .................................... |
0,35 |
0,20 |
0,08 |
|
|||||
Регуляторы давления и |
расхода |
5,54 |
2,14 |
0,70 |
|
||||
Уплотнения |
вращения |
. . . . |
1,12 |
0,70 |
0,25 |
|
|||
Уплотнения скольжения . . . . |
0,92 |
0,30 |
0,11 |
|
|||||
Силовые |
гидроцилиндры . . . . |
0,12 |
0,008 |
0,005 |
|
||||
Цилиндры |
пневматические |
0,013 |
0,004 |
0,002 |
|
||||
Б а к и |
......................................................... |
|
|
|
2,52 |
1,52 |
0,48 |
|
|
Шланги |
|
нормального давления . |
.3,22 |
2,00 |
0,05 |
|
|||
Рукава |
высокого давления |
5,22 |
3,94 |
0,157 |
|
||||
Резервуары на нормальное давление. |
0,144 |
0,08 |
0,044 |
|
|||||
Резервуары |
на высокое давление |
0,324 |
0,18 |
0,10 |
|
||||
|
|
|
|
|
Продолж ение табл. |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
б |
1 |
|
|
|
|
Интенсивность отказов ХП)«10 |
----- |
||
Наименование элементов |
|
|
’ |
час |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
наибольшая |
средняя |
наименьшая |
|
Теплообменники .................................... |
|
18,6 |
15,00 |
2,21 |
|
||
Термостаты |
........................................... |
|
0,14 |
0,06 |
0,02 |
|
|
Нагревательные элементы |
|
0,04 |
0,02 |
0,01 |
|
||
Вентиляторы............................................ |
|
3,57 |
2,40 |
0,89 |
|
||
Вентиляционные каналы . . . . |
1,30 |
0,513 |
0,21 |
|
|||
Воздуходувки |
................................... |
|
4,38 |
2,24 |
0,09 |
|
|
Кожухи пылезащитные . . . . |
0,01 |
0,006 |
0,002 |
||||
Муфты соединительные . . . . |
0,049 |
0,025 |
0,001 |
|
|||
Муфты фрикционные ............................ |
|
0,94 |
0,30 |
0,07 |
|
||
Муфты у п р ав л ен и я ............................ |
|
3,21 |
1,64 |
0,065 |
|||
Шестерни |
прямозубые |
. . . . |
4, 3 |
2,175 |
0,087 |
||
Кулачки |
.................................................. |
|
|
0,004 |
0,002 |
0,002 |
|
Передачи |
винтовые ............................ |
|
0,098 |
0,05 |
0,002 |
||
Передачи |
зубчатые . . . . . |
0,20 |
0,12 |
0,012 |
|||
Подшипники |
игольчатые и роликовые |
1,0 |
0,50 |
0,02 |
|
||
Подшипники шариковые легкой серии |
1,72 |
0,875 |
0,035 |
||||
Подшипники |
шариковые тяжелой |
3,53 |
1,80 |
0,072 |
|||
серии |
................................................... |
|
|
||||
Подшипники |
скольжения . . . . |
0,42 |
0,21 |
0,008 |
|||
Пружины................................................... |
|
|
0,221 |
0,1125 |
0,004 |
||
Пружины |
калиброванные |
|
0,42 |
0,22 |
0,009 |
||
Датчики |
давления ............................. |
|
6,6 |
3,5 |
1,7 |
|
|
Датчики |
температур ............................ |
|
6,4 |
3,3 |
1,5 |
|
|
Датчики уровня жидкости |
3,73 |
2,6 |
1,47 |
|
|||
Счетчики |
электрические . |
5,77 |
1,375 |
1,35 |
|
||
Т ен зо м ет р ы ........................................... |
|
15,0 |
11,6 |
1,01 |
|
||
95
|
|
|
|
П родолж ение табл. 13 |
|
|
|
|
Интенсивность отказов |
Х(/)-1<Г6, — |
|
Наименование элементов |
|
|
час |
||
|
|
|
|||
|
|
|
наибольшая |
средняя |
наименьшая |
Т а х о м е т р ы ............................................ |
|
0,55 |
0,30 |
0,25 |
|
В и б р а т о р ы ............................. |
....... . |
0,80 |
0,50 |
0,40 |
|
Выключатели тепловые . . . . |
0,50 |
0,30 |
0,25 |
||
Генераторы |
звуковой частоты |
0,56 |
0,35 |
0,14 |
|
Головки магнитные записывающие . |
0,26 |
0,18 |
0,13 |
||
Держатели |
плавких предохранителей |
0,10 |
0,02 |
0,008 |
|
Кристаллы |
генераторов |
колебаний . |
1,10 |
0,60 |
0,10 |
Изоляция ................................................... |
|
|
0,72 |
0,50 |
0,011 |
Двигатели |
ш агов ы е............................. |
|
0,71 |
0,37 |
0,22 |
Электродвигатели ............................ |
|
0,58 |
0,30 |
0,11 |
|
|
|
Т а б л и ц а |
|
|
1 |
Среднее значе |
|
|
ние интенсив |
о< 1 О |
|
Наименование элементов |
Количество, |
ности отказов, |
|
|
шт. |
|
|
1<г6 х(г), —
час
14
w
Редуктор насосов .................................... |
1 |
0,12 |
0,12 |
Насос шестеренный НШ32ЭП |
2 |
13,5 |
27,0 |
Б а к ......................................................... |
1 |
15,0 |
15 |
Клапаны о б р а т н ы е ............................. |
2 |
5,7 |
11,4 |
Распределитель .................................... |
1 |
0,5 |
0,5 |
Д р оссел ь ................................................... |
5 |
0,1 |
0,5 |
Гидроцилиндр силовой . . . . |
2 |
0,008 |
0,016 |
|
|
В с е г о . |
. .54,536 |
Приведенный расчет необходимо уточнять, так как величина X
имеет разброс, различна для изделий, выпускаемых разными заво дами, и зависит от характеристики режимов нагружения и условий эксплуатации.