Лабораторная работа № 6 Оценка эффективности использования ресурса деталей при групповых заменах

Ц е л ь р а б о т ы: изучить метод оценки эффективности возможных вариантов групповых замен деталей, лимитирующих надежность ремонтного объекта и выбора стратегии, обеспечивающей наилучшее использования ресурсов деталей.

Н е о б х о д и м о е о б о р у д о в а н и е: микрокалькулятор; таблица исходных данных. таблица квантилей нормального распределения; таблица значений коэффициентов для распределения Вейбулла; таблица значений функции .

Основные теоретические сведения

Стратегия замены деталей технических систем классифицируют в зависимости от технического состояния детали в момент замены, от наработки или времени проведения замены, а также от объема одновременно заменяемых деталей. При эксплуатации выгодно стремиться к полному использованию ресурсов деталей и потому к заменам деталей только по потребности или при неработоспособности, предельном или неисправном их состоянии. Анализ ремонта технических систем показывает, что в зависимости от назначения, технология изготовления и ремонта деталей, их широкое применение профилактические замены деталей.

Профилактические стратегии замены деталей разрабатываются в двух направлениях: замена деталей до отказа при техническом обслуживании или при назначенном ресурсе; оптимизация количества одновременно заменяемых деталей при каждой разборке агрегата.

Второе направление требует существенного повышения сбалансированности ресурсов деталей, включаемых в группу для совместной замены.

При объединении деталей в группы совместных замен появляется проблема недоиспользования ресурсов тех деталей, предельное состояние которых к моменту ремонта (замены группой) не наступило.

Задачей оптимизации использование ресурсов деталей является выявление в обеспечение оптимальных распределений ресурсов деталей, при которых комплект совместно заменяемых деталей имеет заданный ресурс с минимальными потерями.

Число возможных сочетаний замен деталей группами на n элементов по m определяется по соотношению:

, (36)

где n - число деталей, лимитирующих надежность агрегата (число элементов); m - число элементов, заменяемых совместно.

Для трех деталей возможны четыре стратегии групповых замен:

А - I и 2 детали заменяются вместе, деталь 3-индивидуально;

Б - I и 3 детали заменяются вместе, деталь 2 - индивидуально;

В - 2 и 3 детали заменяются вместе, деталь I –индивидуально;

Г – 1,2 и 3 детали заменяются одновременно группой.

Уровень использования деталей оценивается тремя коэффициентами.

Коэффициенты использования ресурса каждой детали:

, (37)

где t_нi – средняя наработка на замену каждой i детали;

t_срi- средний ресурс каждой i детали, выявленный при работе ее до нарушения функционирования.

Среднее значение коэффициента использования ресурса деталей при групповой замене определяется как среднее значение коэффициентов β_pi всех n деталей группы:

. (38)

В связи с тем, что детали машины имеют разную стоимость, то

использование их ресурсов с экономической точки зрения неравнозначно. Это учитывается коэффициентом использования деталей при группо­вой замене с учетом величины их стоимости.

, (39)

где С_i - стоимость каждой i детали.

Отклонение от среднего значение коэффициентов использования ресурсов деталей, заменяемых группой, является показателем несбалансированности их долговечности.

Выбор наилучшей стратегии замен деталей осуществляется сравнением значений коэффициентов использования деталей, вычисленных по выражению (39).

При индивидуальной замене деталей по отказу коэффициенты использования ресурса равны 1, так как в этом случае наработка на замену равна среднему ресурсу детали.

Если отказы деталей, включенных в группу совместных замен, независимы, то средняя наработка на замену определяется соотношением

(40)

где к – число интервалов разбиения наработок; - величина интервала наработки; - вероятность безотказной работы деталей, входящих в группу совместных замен на j интервале наработки.

Если ресурсы деталей распределены нормально, то приближенно можно полагать, что средняя наработка на замену группы деталей соответствует вероятности (если построить график изменения вероятности безотказной работы групп совместно заменяемых деталей, то может быть определена из графика при значении

Если ресурсы деталей распределены по закону Вейбулла, то параметры распределения наработок на замену оцениваются методами численного анализа, а затем по вычисленным параметрам и определяется средняя наработка на замену по соотношению

(41)

где - коэффициент для распределения Вейбулла, определяется по таблице 18.