Расчет надежности технологической системы

     Вариант №21

     Расчет  надежности технологической  системы

1. Цель работы: определение показателей надежности установки для промывки деталей с оборотным водоснабжением.

Исходные  данные: установка, справочные материалы.

2.  Назначение, конструкция и принцип работы установки:

     7.3. Установка для промывки деталей  с оборотным водоснабжением

     После механической обработки детали обычно загрязнены маслами, эмульсиями и отходами производства. Перед сборочными операциями их промывают. На рис.  показана схема проходной мойки деталей.

     Детали 1 устанавливаются на сетчатый конвейер 2, изготовленный из стальной проволоки. Мелкие детали подаются на мойку в сетчатых контейнерах. Установка имеет две зоны, разделенных гибкими перегородками из резиновых листов 3. В зоне I производят промывку горячей водой, в зоне II - сушку нагретым сжатым воздухом.

     Моющий  раствор из бака 4 подается насосом  Н1 через проточный нагреватель 5 к форсункам 6, расположенным с четырех сторон конвейера. Сжатый воздух проходит через блок подготовки 7, в котором установлены влагоотделитель, фильтр и регулятор давления, и нагреватель 8. Движение конвейера обеспечивает регулируемый привод 9.

     Вода  после промывки деталей собирается в баке 10 и затем насосом Н2 через магнитно-сетчатый фильтр Ф перекачивается в отстойную часть емкости 11, которая перегородкой отделена от ее расходной части. В отстойной части отстаивается масло, которое сливается в специальный карман 12, и затем, по мере накопления, сливается через ручной вентиль В7 в емкость для утилизации. Разделяемая жидкость через отверстие в нижней части перегородки емкости 11 попадает в ее расходную часть, откуда насосом Н3 под давлением 3–10 МПа подается в ультрафильтрационные блоки 13 и через дроссель Д в отстойную часть емкости 12. Фильтрат сливается в бак 14 и из него перекачивается насосом Н4 в бак 4 для повторного использования при промывке деталей.

     В качестве ультрафильтрационных блоков используют трубчатые элементы с  мембранами из ацетата целлюлозы или химически стойких полимеров. Мембрана должна пропускать воду, но задерживать масла.

     Рис. 7.3. Схема установки для промывки деталей.

     Кл1 электромагнитный клапан для заливки  в систему чистой воды;

     В1, В2 – ручные вентили для регулировки  расхода воды для промывки;

     В3..В5 – ручные вентили для регулировки расхода сжатого воздуха;

     В5…В9 – ручные вентили для слива  жидкости при техническом обслуживании.

     3. Структура установки: 

     1. Система промывки деталей (4, Н1, 5, 6, В1, В2, трубы и соединения)

     2. Система сушки деталей (7, 8, В3, В4, В5, трубы и соединения)

     3. Система подачи деталей (конвейер) (2, 9, 3)

     4. Система очистки моющего раствора (10, Н2, Ф, 11, 12, Н3, 13, Д, 12, 14, Н4, Кл.1, В5, В6, В7, В8, В9, трубы и соединения) 

     4. Расчет надежности системы

1. Расчет надежности системы промывки деталей.

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная оценка

Для системы  промывки деталей:

Итого:  ПГ    ω = 195∙ 1/ч;       =  5128 ч

             ОФ   ω = 750∙ 1/ч;        = 133 ч

                   ∑ω = 945∙ 1/ч;            = 1058 ч

Вероятность безотказной  работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 945∙ = 0,999 
 
 

2. Расчет  надежности системы  сушки деталей

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная  оценка

Для системы  сушки деталей:

Итого:  ПГ    ω = 125∙ 1/ч;       =  8000 ч

             ОФ   ω = 300∙ 1/ч;        = 3333 ч

                   ∑ω = 425∙ 1/ч;            = 2353 ч

Вероятность безотказной  работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 425∙ = 0,9996 
 

3. Расчет  надежности системы  подачи деталей

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная  оценка

Для системы  подачи деталей:

Итого:  ПГ    ω = 0                       

             ОФ   ω = 21∙ 1/ч;        = 47619 ч

                   ∑ω = 21∙ 1/ч;            = 47619 ч

Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 21∙ = 0,99998 

4. Расчет  надежности системы  очистки моющего  раствора

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная  оценка

Для системы  очистки моющего раствора:

Итого:  ПГ    ω = 405∙ 1/ч;         =  2469 ч

             ОФ   ω = 1330∙ 1/ч;        = 752 ч

                   ∑ω = 1735∙ 1/ч;            = 576 ч

Вероятность безотказной  работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 1735∙ = 0,9982 
 
 

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

      Для наглядности построим диаграмму  Парето для потока отказов отдельных  систем установки. Номера систем соответствуют таблице. Наименьшую надежность имеют системы 4 и 1.

      Качественная  оценка частоты отказов проведена  по расчетным значениям величины потока отказов.

      Отказы  систем 2 и 3 имеют категорию тяжести I - отказ снижает эффективность функционирования установки за счет потерь времени на ремонт, но не вызывает производственной или экологической опасности.

      Отказы  систем 1 и 4 по критерию ПГ может привести к разливу значительных объемов моющего раствора,  этим отказам присваиваем II категорию. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Отказы системы  промывки деталей в диаграмме: 

1- Форсунки

2- Насос

3- Проточный  нагреватель

4- Вентили

5- Трубы

6- Бак

      АВПКО системы промывки деталей

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

1 – Насосы

2 – Ультрафильтрационные  блоки

3 – Магнитно-сетчатый  фильтр

4 – Вентили

5 – Электромагнитный  клапан

6 – Дроссель

7 – Бак

8 – Отстойная  часть емкости

9 – Карман  емкости

      . АВПКО системы очистки моющего раствора

      Критичность отказов всех элементов ниже величины С_кр = 125. И также не превосходит значения С₀ = 60 – 80, поэтому разрабатывать мероприятия для снижения критичности отказов не обязательно. Но  можно обращать большее внимание на работу Электромагнитного клапана и дросселя, так как их критичность отказа наибольшая в данной системе.