Расчет надежности технологической системы. Анализ видов, последствий и критичности отк

Рефераты по промышленности и производству » Расчет надежности технологической системы. Анализ видов, последствий и критичности отк

Московский Институт Электронной Техники

(Технический Университет)

«Расчет надежности технологической системы.

Анализ видов, последствий и критичности отказов.

Дерево происшествий »

вариант № 20

Выполнил:

студент группы ЭТМО-47а

Скляренко А.А.

Проверил: Вяльцев А.А.

Зеленоград. 2009

Расчет надежности технологической системы

1.Цель работы: определение показателей надежности установки для промывки деталей механосборочных производств

Исходные данные: установка, справочные материалы.

2. Назначение, конструкция и принцип работы установки:

7.2. Установка для промывки деталей механосборочных производств

После механической обработки детали обычно загрязнены маслами, эмульсиями и отходами производства. Перед сборочными операциями их промывают. На рис. показана схема проходной мойки для деталей. Детали 1 устанавливаются на сетчатый конвейер 2 мойки, изготовленный из стальной проволоки. Мелкие детали подаются на мойку в сетчатых контейнерах. Установка имеет три зоны, разделенных гибкими перегородками из резиновых листов 3. В зоне I производят промывку моющим раствором с ПАВ, в зоне II – промывку горячей водой, в зоне III - сушку нагретым сжатым воздухом. Моющий раствор из бака 4 подается насосом 5 через проточный нагреватель 6 к форсункам 7, расположенным с четырех сторон конвейера. Сжатый воздух проходит через блок подготовки 8, в котором установлены влагоотделитель, фильтр и регулятор давления. Движение конвейера обеспечивает регулируемый привод 9.

Рис. 7.2. Схема установки для промывки деталей механосборочных производств.

3. Структура установки:

1. Система промывки моющим раствором с ПАВ (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

2. Система промывки горячей водой (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

3. Система сушки нагретым сжатым воздухом (трубы, 3, 6, 7, 8: влагоотделитель, фильтр и регулятор давления)

4. Система конвейера (2,9)

Так как наша установка работает в конвейерном режиме – то все системы работают постоянно, все коэффициенты Кв равны единице, по этому циклограмма выглядит так:

Расчет надежности системы промывки моющим раствором с ПАВ (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Перегородка (3)	1	10**	1	10	ПГ	10
Бак (4)	1	20**	1	20	ПГ	20
Проточный нагреватель (5)	1	100**	1	100	ОФ	100
Форсунки (7)	4	50**	1	50	ОФ	200
Насос (5)	1	280*	1	280	ОФ	280
Трубы	6	10*	1	10	ПГ	60

Для системы промывки с ПАВ:

Итого: ПГ ω = 90∙ 1/ч; ТПГ = 11111 ч

ОФ ω = 580∙ 1/ч; ТОФ = 1724 ч

∑ω = 670∙ 1/ч; Тобщ = 1492 ч

Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 670∙ = 0,9993

Расчет надежности системы промывки горячей водой (3, 4, 6, 5, 7, трубы)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Перегородка (3)	1	10**	1	10	ПГ	10
Бак (4)	1	20**	1	20	ПГ	20
Проточный нагреватель (5)	1	100**	1	100	ОФ	100
Форсунки (7)	4	50**	1	50	ОФ	200
Насос (5)	1	280*	1	280	ОФ	280
Трубы	6	10*	1	10	ПГ	60

Для системы промывки горячей водой:

Итого: ПГ ω = 90∙ 1/ч; ТПГ = 11111 ч

ОФ ω = 580∙ 1/ч; ТОФ = 1724 ч

∑ω = 670∙ 1/ч; Тобщ = 1492 ч

Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 670∙ = 0,9993

4.3 Расчет надежности системы сушки нагретым сжатым воздухом (трубы, 3, 6, 7, 8: влагоотделитель, фильтр и регулятор давления)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Перегородка (3)	1	10**	1	10	ПГ	10
Проточный нагреватель (5)	1	100**	1	100	ОФ	100
Форсунки (7)	4	50**	1	50	ОФ	200
Влагоотделитель	1	120**	1	120	ОФ	120
Фильтр	1	50**	1	50	ОФ	50
Регулятор давления	1	100*	1	100	ПГ	100
Трубы	5	10*	1	10	ПГ	50

Для системы сушки:

Итого: ПГ ω = 160∙ 1/ч; ТПГ = 6250 ч

ОФ ω = 470∙ 1/ч; ТОФ = 2128 ч

∑ω = 630∙ 1/ч; Тобщ = 1587 ч

Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 630∙ = 0,9994

4.4 Расчет надежности системы конвейера (2,9)

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Сетчатый конвейер (2)	1	40**	1	40	ОФ	40
Привод (9)	1	100**	1	100	ОФ	100

Для системы сушки:

Итого:

ОФ ω = 140∙ 1/ч; ТОФ = 7143 ч

Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 140∙ = 0,99986

5. Проведем анализ АВПО на первом уровне разукрупнения – основные системы установки

№ и наименование системы

Вид отказа

106,

1/ч

Качественная оценка частоты отказа

Категория тяжести отказа

Ранг отказа

1. Система промывки с ПАВ

ПГ

ОФ

580

Возможный

2. Система промывки водой

ПГ

ОФ

580

Возможный

3. Система сушки

ПГ

ОФ

160

470

Возможный

4. Система конвейера

ПГ

ОФ

140

Возможный

Для наглядности построим диаграмму Парето для потока отказов отдельных систем установки. Номера систем соответствуют таблице. Наименьшую надежность имеют системы 1 и 2.

Диаграмма Парето

Отказы системы промывки с ПАВ в диаграмме:

1. Насос

2. Форсунки

3. Проточный нагреватель

4. Трубы

5. Бак

6. Перегородка

АВПКО системы промывки с ПАВ

№ и наименование элемента	Поток отказов, 1/ч	Баллы			Критичность отказа, С
№ и наименование элемента	Поток отказов, 1/ч	В1,	В2,	В3.	Критичность отказа, С
Перегородка (3)	1*10-5	3(1)	2(2)	2(3)	12(6)
Бак (4)	2*10-5	4(1)	2(2)	2(3)	16(6)
Проточный нагреватель (5)	1*10-4	5(2)	3(2)	2(3)	30(12)
Форсунки (7)	2*10-4	5(2)	3(2)	3(4)	45(16)
Насос (5)	2,8*10-4	6(2)	2(2)	2(3)	24(12)
Трубы	6*10-5	4(2)	2(2)	2(4)	16(16)

Критичность отказов всех элементов ниже величины Скр = 125. И также не превосходит значения С0 = 60 – 80, поэтому разрабатывать мероприятия для снижения критичности отказов не обязательно.

Дерево происшествий

Определение риска путем построения и анализа «дерева происшествия»

«А» - Неисправность в системе сушки

«Б» - Нарушение режима промывки

Поломка нагревателя

1.1 Отказ нагревательных элемента [0,0001]

1.2 Недостаточная температура нагрева [0,00003]

Неисправность в системе подачи воздуха

2.1 Засорение фильтра [0,00005]

2.2 Невнимательность оператора [0.0001]

3. Некачественные ПАВ [0,00003]

4. Недостаточная подача очистителя [0,00002]

4.1 Засорение форсунок [0,0002]

4.2 Невнимательность оператора [0.0001]

5. Недостаточная температура воды [0,00004]

6. Поломка насоса

6.1 Отказ элемента [0,00028]

6.2 Невнимательность оператора [0.0001]

6.3 Потеря герметичности [0,00012]

7. Неправильные настройки скорости конвейера [0,00004]

Количественный анализ дерева происшествий

P1 = 0.0001 +0.00003 – (0.0001*0.00003) = 0,00013

P2 = 0.00005*0.0001 = 0,000000005

PA = 0,00013+ 0,000000005– (0,00013* 0,000000005) = 0,000130005

P4 = 0.0002*0.0001 = 0.00000002

P6 = 0,00028*0,0001*0,00012 = 0,00000000000336

P(3+4) = 0.00003 + 0.00000002 – (0.00003 * 0.00000002) = 0.00003002

P(5+6) = 0.00004 + 0,00000000000336– (0.00004 *0,00000000000336) = 0,00004000000336

P(3,4,5,6) = 0.00003002 + 0,00004000000336 – (0.00003002 *0,00004000000336) =0,00007002000336

PБ = 0,00007002000336+ 0.00004 – (0,00007002000336* 0.00004) = 0,00011002000336

P(Брак) = 0,000130005+ 0,00011002000336– (0,000130005* 0,00011002000336) = 0,00024002500336

P(Брак) = 0,00024