Контрольные вопросы:

1	На базе каких компрессоров создают станции и каково их устройство?
2	Каковы условия пуска, остановки и эксплуатации компрессорных станций?
3	Каковы требования к эксплуатации вспомогательного оборудования?
4	Что обязан знать обслуживающий персонал при эксплуатации трубопроводов и арматуры?
5	Каковы условия эксплуатации сосудов, работающих под давлением?
6	Какие правила необходимо знать при эксплуатации электроустановок?
7	Какие требования по технике безопасности предъявляются к работнику, обслуживающему систему снабжения воздухом?

17. РАСЧЁТЫ НА ПРОЧНОСТЬ И НАДЁЖНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРО- И ПНЕВМОСИСТЕМ

По ответственности выполняемых функций трубопроводы являются одним из основных компонентов гидравлических и пневматических систем. Они составляют значительную часть (до 30%) общего веса гидро- и пневмосистем.

С помощью трубопроводов рабочая жидкость (воздух) от источника энергии (насос или компрессор) движется к исполнительному механизму и разрушение трубопровода, даже частичное, выводит гидро- и пневмосистему

из строя или её часть. Поэтому прочность трубопроводов должна быть проверена с учётом условий их работы.

Расчёт на прочность трубопроводов заключается в определении толщины стенок из условия прочности на продольный разрыв

где максимальное давление; допустимое напряжение при разрыве, которое принимают 30-35% от временного сопротивления; и наружный диаметр и толщина стенки трубопровода.

Тонкостенные трубопроводы

В тех местах трубопровода, в которых его деформация ограничена (в местах соединения трубопровода с тройником, в местах крепления трубопровода жёсткими хомутами и др.) могут создаваться более высокие напряжения, чем возникающие на прямолинейных свободных участках.

Для абсолютно жёсткой заделки трубопровода временное сопротивление

Для упругой заделки

При искажении цилиндричности сечения трубопровода допускаемое напряжение можно уменьшить на 25%

Толщину стенки трубопровода с учётом отклонения в размерах наружного диаметра

где отклонение по диаметру трубопровода; отклонение по толщине стенки трубопровода.

В толстостенном трубопроводе напряжение изменяется от максимального значения на внутренней стенке до минимального значения на наружной стенке и минимальную толщину стенки для такого трубопровода определяют по формуле

Надёжность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в заданных условиях эксплуатации.

Современные технические средства состоят из множества взаимодействующих механизмов, аппаратов и приборов. Отказ в работе хотя бы одного ответственного элемента сложной системы может привести к нарушению работы всей системы.

Запишем выражение вероятности безотказной работы в зависимости от интенсивности отказов

Интенсивность отказов

или

где приращение числа отказов за время число работоспособных элементов; функция плотности распределения наработки до отказа.

В период нормальной эксплуатации изделия, когда постепенные отказы ещё не проявляются и надёжность характеризуется внезапными отказами,

интенсивность отказов не зависит от возраста изделия:

,

где средняя наработка до отказа (обычно в часах). Тогда выражается числом отказов в час и, как правило, составляет малую дробь.

Вероятность безотказной работы

Если, как обычно, то формула для вероятности безотказной работы упрощается в результате разложения в ряд и отбрасывания малых членов:

Плотность распределения (в общем случае)

Значения вероятности безотказной работы в зависимости от

……………………………	1	0,1	0,01	0,001	0,0001
………………………………	0,368	0,9	0,99	0,999	0,9999

Так как при вероятность то 63% отказов возникает за время и только 37% позднее. Из приведенных значений следует, что для обеспечения требуемой вероятности безотказной работы 0,9 или 0,99 можно использовать только малую долю среднего срока службы (соответственно 0,1 и 0,01).

Вероятность безотказной работы для системы с последовательным соединением элементов вычисляется как произведение вероятностей отдельных элементов (подсистем), т.е.

,

где вероятность безотказной работы подсистемы из элементов, а вероятность безотказной работы одного го элемента.

Для системы с параллельным соединением элементов вероятность безотказной работы вычисляется по формуле:

,

Ф ункционирование систем сервиса обеспечивается надежной работой входящих в них подсистем. Одна из схем модели надёжности системы сервиса приведена на рис. 184. Введём следующие обозначения вероятности безотказной работы подсистем, входящих в систему сервиса : (наружные электрические сети города); (внутренние электрические сети здания); (электросиловое оборудование); осветительное электрооборудование ; (технологическое оборудование); (оборудование технических систем сервиса) (вентиляция и кондиционирование, пожаротушение и пожарная сигнализация помещений и др.); (городское наружное водоснабжение); внутреннее водоснабжение.

Расчетная формула вероятности безотказной работы данной системы будет иметь следующий вид: