- •Дисциплина: «Эксплуатация электрооборудования» Лекция №3. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И
- •УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ: 1 Основные показатели Системы ТО и Р. 2 Выбор периодичности ТО
- •1.Основные показатели Системы ТО и Р:
- •Объем ТО и Р определяется количеством выполняемых операций и выражается в единицах времени
- •2. Выбор периодичности ТО и Р.
- •Недостатком этого метода то, что он не учитывает возможные постепенные отказы элементов (износ,
- •В отличие от указанных методов определение периодичности работ на основании результатов периодического контроля
- •2.1 Выбор периодичности технического обслуживания и ремонта из условий максимальной вероятности обнаружения неисправности
- •Рисунок 3.1 – Возможные состояния оборудования в процессе эксплуатации
- •В случае, если времена Т1 и Т2 независимы и имеют
- •Рассмотрим случаи, когда значения времени Т1 и Т2 независимы и
- •Определим вероятности двух других ситуаций, возможных в момент начала выполнения ТО-1.
- •Как показано ранее, для расчета оптимальных сроков проведения работ при ТО необходимо знать
- •Используя эти данные, можно определить оценки математических
- •Зная значения Tср и Tср1 , определяем оценки соответствующих
- •Таким образом, последовательность выполнения расчетов оптимальных сроков проведения работ сводится к следующему:
- •2.2 Выбор периодичности технического обслуживания и ремонта из условия минимального коэффициента неработоспособного состояния
- •Оптимальное время
- •2.3 Выбор оптимальной периодичности технического обслуживания и ремонта из условия минимальной стоимости работ
- •Необходимое время на проведение одного ТО и Р:
- •С учетом (3.23) и (3.24) выражение (3.22) запишем:
- •2.4 Выбор оптимальной периодичности технического обслуживания и ремонта электрооборудования, находящегося в дежурном режиме
- •При этом воспользуемся следующими допущениями:
- •За рассматриваемый отрезок времени оборудование будет в не
- •Обозначим левую часть уравнения (3.32) через ᵠ(tр).
- •3. Определение оптимальной продолжительности технического обслуживания и ремонта электрооборудования
- •В качестве количественной характеристики, позволяющей учесть влияние продолжительности работ по ТО и Р
- •Учитывая, что
- •Продолжительность ТО и Р включает в себя следующие
- •Принцип построения плана ТО и Р оборудования в целом заключается в следующем:
- •Рисунок 3.2 – План-график ТО и Р
- •ЛИТЕРАТУРА
Необходимое время на проведение одного ТО и Р:
Tрег T0регe tp T0 ,
где Т0РЕГ – время, затрачиваемое на проведение ТО и Р при периоде между ТО, равном среднему времени наработки на отказ Т0. Это
время является максимально возможным, поскольку ТО и Р в данный момент подвергаются все без исключения элементы оборудования; – коэффициент пропорциональности, определяющий зависимость длительности ТО и Р от величины периода между ТО.
Необходимое количество исправных элементов для замены
определяется: |
N N0e tp T0 |
, |
|
|
где N0 – количество элементов, которые нужно заменить в период между ТО, равного времени наработки на отказ T0; – коэффициент
пропорциональности, определяющий зависимость длительности ТО и Р от величины периода между ТО.
С учетом (3.23) и (3.24) выражение (3.22) запишем:
|
С0рег Т 0рег e |
t p T0 |
|
С N N 0e |
t p T0 |
|
|
С рег |
|
|
|
m. |
(3.25) |
||
|
|
|
|
|
|
|
При определении стоимости устранения отказов в период между ТО будем полагать, что после каждого ТО надежность оборудования восстанавливается до уровня нового. Таким образом, стоимость устранения отказов будет:
С в С в Т в С N n t э , |
(3.26) |
где CВ – стоимость одного часа работ по устранению отказов; ТВ – среднее время устранения одного отказа; n(tЭ) – количество отказов
за время эксплуатации ТЭ , определяемое из выражения:
n t э n t p T э , t p
где n(tР) – количество отказов за один период между ТО.
Находим выражение для суммарной стоимости ТО (с учетом затрат на профилактические работы и на устранение отказов). Для определения величины периода между ТО определяем tpoпт из
условия минимальной стоимости ТО.
2.4 Выбор оптимальной периодичности технического обслуживания и ремонта электрооборудования, находящегося в дежурном режиме или на хранении
Под дежурным режимом понимается состояние оборудования, в котором оно находится в готовности к применению, например, резервная электростанция. Если оборудование длительное время находится в дежурном режиме, то под воздействием окружающей среды и других внешних факторов, а также в результате внутренних процессов, происходящих в конструктивных элементах оборудования, оно стареет, изнашивается и в итоге отказывает [2,3,4].
Таким образом, при хранении и в дежурном режиме, как и при работе оборудования, существует оптимальная периодичность tопт,
при которой простой минимален. Для определения tpoпт найдем
зависимость коэффициента простоя оборудования от периодичности ТО и Р.
При этом воспользуемся следующими допущениями:
– характеристики надежности оборудования являются функциями времени хранения tх или нахождения оборудования в дежурном
режиме;
–в период проведения профилактических работ оборудование не отказывает;
–после проведения ТО и Р оборудование обновляется.
Среднее значение tисп продолжительности исправного состояния при хранении или на дежурстве равно:
где Р(t) – вероятность того, что оборудование не откажет при хранении или дежурстве в течение времени tx. Среднее значение
этого отрезка tK равно сумме продолжительности хранения или
дежурства между ТО и Р и средней продолжительности выполнения |
||
ТО и Р: |
t k |
t P t П |
За рассматриваемый отрезок времени оборудование будет в не |
||
работоспособном состоянии находиться в течение среднего |
||
|
. |
|
времени: |
(3.32) |
tP |
|
||
tk |
tисп tP tП |
P(tx)dtx. |
|
|
0 |
Тогда значение коэффициента простоя определяется как отношение среднего времени неработоспособного состояния к средней продолжительности исправного состояния при хранении или
дежурстве. |
Kпр tp |
x tp tп |
1. |
||
|
|
1 e |
xtp |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Продифференцируем (3.31) по tp, приравняем производную нулю и
произведем соответствующие преобразования, в результате получим уравнение:
Обозначим левую часть уравнения (3.32) через ᵠ(tр).
Оптимальное значение tpопт можно найти и графически по точке пересечения функции ᵠ(tр) с прямой, ордината
которой равна единице.
Если λхtp ˂˂ 1, то можно получить приближенное решение. Для этого перепишем уравнение (3.32)
следующим образом:
1 x tp tп e xtp .
Тогда получим: |
|
|
|
|
2 t п |
. |
(3.33) |
||
t p, опт |
||||
x |
||||
|
|
|
3. Определение оптимальной продолжительности технического обслуживания и ремонта электрооборудования
Продолжительность проведения ТО и Р, с одной стороны, определяет объем проводимых работ, с другой, - готовность оборудования к применению.
Для увеличения готовности объем работ желательно увеличить, для детального контроля технического состояния и последующего устранения отказов каждого элемента, чтобы гарантировать работоспособность оборудования после ТО и Р.
Однако каждое увеличение продолжительности ТО и Р ведет к простою оборудования.
Объем ТО и Р принято измерять в единицах затрачиваемого на него времени. Эффективность применения оборудования может быть снижена из-за несвоевременного его применения.
В качестве количественной характеристики, позволяющей учесть влияние продолжительности работ по ТО и Р на готовность ЭО применяется эффективность использования оборудования,
В качестве количественной характеристики, позволяющей учесть влияние продолжительности работ по ТО и Р на готовность оборудования, примем эффективность использования оборудования, определяемую выражением:
|
|
t0 |
e |
t |
(3.34) |
|
|
|
|
|
|||
P |
|
T0 , |
||||
эп |
t0 |
t п t в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где t0 – суммарное время, в течение которого оборудование находится в работоспособном состоянии, не обслуживается и не
ремонтируется;tT0п– среднее время безотказной работы |
||
оборудования; t – заданное время безотказной работы |
||
оборудования; |
|
t |
– суммарное время, затрачиваемое на ТО и Р за |
||
определенный календарный срок; |
– суммарное время, |
затрачиваемое на ремонт (восстановление) оборудования за определенный календарный срок.
Учитывая, что |
t п |
tп m; |
|
|
|
||
|
t в |
tв mпф; |
(3.35) |
|
t0 |
t0пф nпф, |
|
выражение (3.34) запишем в виде:
|
|
1 |
|
|
|
e |
t |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Pэп |
|
|
|
|
t 0пф , |
(3.36) |
||||
|
|
t п m |
|
|
|
|||||
1 |
|
|
t в |
|
|
|
||||
t 0пф n пф |
t 0пф |
|
|
|
|
|
где tП – среднее время проведения одного ТО; tВ – среднее время ремонта Р; t0ПФ – средняя наработка на отказ обслуживаемого оборудования; n0ПФ – число отказов оборудования за определенный
срок; m – частота проведения работ по ТО и Р, определяемая как: |
||||
m |
|
t 0 пф t в |
; |
|
t p |
||||
|
|
(3.37) |
где tp – величина периода между ТО постоянна (m=const); tn– продолжительность проведения одного ТО и Р – величина переменная.
Продолжительность ТО и Р включает в себя следующие
составляющие:
tп tпз tк tвр tпр,
где tnз - время, затрачиваемое на подготовительно- заключительные операции; tk – время, затрачиваемое на контрольные операции; tвр– время, затрачиваемое на восстановительные (ремонтные) работы по устранению отказов, возникших к моменту начала ТО и Р; tnp – время, затрачиваемое на проведение ТО и Р.
Эти составляющие не могут в полной мере определить продолжительность работ по ТО и Р, так как она зависит и от людских ресурсов и от организации работ. Часть работ может быть совмещена, выполняться параллельно. Поэтому продолжительность работ определяется длиной критического пути сетевого графика ТО и Р. В любом случае продолжительность ТО и Р должна быть минимальной и материальные затраты также минимальны.