Метод, основанный на показателях надежности

Рассмотрим подходы к расчету одиночного и ремонтного комплектов ЗЧ с использованием показателей надежности.

Исходными данными для определения номенклатуры ЗЧ объектов являются:

назначенный ресурс Т_p объекта;

средний ресурс объекта до капитального ремонта Т_p.к;

средняя наработка детали до отказа Т₀;

наработка электроустановки на отказ Т_o.

Одиночный комплект ЗЧ. Среднее количество ЗЧ для одиночного комплекта можно рассчитать по формуле

, (5.7)

где n – количество деталей одного типа в объекте; T₀ – средняя наработка до отказа элементами одного типа (для невосстанавливаемых) или на отказ (для восстанавливаемых); - коэффициент повторного восстановления элемента одного типа; m_в – число восстановлений элемента одного типа. Для невосстанавливаемых элементов , тогда формула (5.7) примет вид

(5.8)

Ремонтный комплект ЗЧ рассчитывают для выполнения одного капитального ремонта. В ремонтный комплект необходимо включать элементы, сборочные единицы и комплектующие изделия, ресурс которых меньше ресурса до списания объекта, то есть T<T_p. В этот комплект входят элементы и сборочные единицы одиночного комплекта ЗЧ.

При эксплуатации ЭУ могут потребоваться элементы в количестве, превышающем среднее. Это обстоятельство учитывают вероятностным методом с помощью уровня достаточности – вероятности того, что не будет простоев объекта из-за нехватки элементов в одном комплекте ЗЧ. Расчетное число запасных частей, отвечающих этой вероятности, находят по номограмме с учетом выражения

,

где m – число отказов элементов одного типа в рассматриваемом интервале.

Для определения количества ЗЧ в каждом конкретном случае уровень достаточности задают, учитывая условия эксплуатации объекта. В зависимости от последствий отказа каждого элемента объектов принимают следующий уровень достаточности:

при отказе с тяжелыми последствиями (связанными с угрозами человеческой жизни) = 0,95–0,99;

при отказе, вызывающем убытки от простоя ЭУ, = 0,92–0,95;

при невыполнении заданных функций = 0,9–0,92.

Если у элемента ЭУ преобладают внезапные отказы, наработка до отказа чаще всего подчиняется экспоненциальному закону, а поток отказов – закону Пуассона. В этом случае расчетное количество запасных частей с учетом уровня достаточности определяют по номограмме, представленной на рис. 5.1.

Пример. Рассчитать необходимое количество подшипников для одиночного и ремонтного комплектов ЗЧ генератора, если наработка подшипника до отказа То = 3500 ч, количество подшипников в генераторе n = 2, а ресурс генератора до капитального ремонта Т_р.к =5000 ч, до списания Т_р = 10000 ч. Подшипник относится к невосстанавливаемым сборочным единицам. Преобладающий вид отказа подшипника – внезапный. Уровень достаточности = 0,9.

Отношение Т_р.к/Т_р = 5000/3500 = 1,4.

Рис. 5.1.Номограмма для определения количества ЗЧ при распределении отказов по экспоненциальному закону

Среднее число подшипников для одиночного комплекта ЗЧ по формуле (5.8) z = 1. По номограмме, представленной на рис.5.1, 1 расчетное количество ЗЧ = 3. Так как наработка подшипника до отказа Т₀ < Тр.к, ремонтный комплект ЗЧ следует назначить z = 3.

Если для элементов ЭУ характерным является постепенный вид отказа, наработка на отказ, как правило, подчиняется нормальному и гамма-распределению. Расчетное количество запасных частей для таких элементов находят по номограмме, приведенной на рис.5.2.

Рис.5.2. Номограмма для определения количества ЗЧ при распределении отказов по нормальному закону

Пример.Рассчитать количество пусковых реостатов асинхронного двигателя с фазным ротором для одиночного и ремонтного комплектов ЗЧ. Ресурс до капитального ремонта Т_р.к = 10000 ч, а до списания Т_р = 20000 ч. Наработка наотказ Т₀ = 1500 ч. Используются три реостата, n = 2. Реостат относится к восстанавливаемому изделию, число восстановлений m_в = 1. Преобладающий вид отказа постепенный, характер отказа - износ, уровень достаточности =0,92.

Отношение Тр.к/Т₀ = 10000/1500 = 6,6. По формуле (5.7) среднее количество реостатов для одиночного комплекта ЗЧ z = 6. По номограмме, приведенной на рис.5.2, расчетное количество запасных частей = 6. Так как ресурс Т₀<Т_р.к, для ремонтного комплекта ЗЧ z = 6.

Опыт эксплуатации ЭУ показывает, что часть элементов и сборочных единиц, от которых зависит безопасность обслуживающего персонала, противопожарная безопасность и т.п., при расчете комплектов ЗЧ не учитываются. В этих случаях можно рекомендовать основные принципы формирования комплектов ЗЧ.

В одиночный комплект ЗЧ необходимо включать элементы системы защиты в количестве: z = 1 при n = 1; z > 0,5n при n > 1. Количество резинотехнических изделий назначают равным n; их пополняют по истечении срока сохранности. Для устройств, не защищенных от случайных повреждений, рекомендуется планировать: z = 1 при n = 1..4; z = 0,25n при n > 4.

В ремонтный комплект ЗЧ дополнительно к расчетному следует включать комплектующие элементы, не обеспечивающие ресурс изделий до списания. При заказе этих элементов необходимо учитывать опыт эксплуатации и фактически выработанный ресурс объекта, а также количество элементов, рассчитанных на прочность и износ в течение работы до капитального ремонта.

Для дальнейшего уточнения полученных значений количества ЗЧ целесообразно использовать статистические данные о замене элементов, сборочных единиц и комплектующих изделий в реальных условиях эксплуатации.

Контрольные вопросы

1. Когда расходуется групповой комплект ЗЧ ?

Ответы:

а) при пополнении ремонтного комплекта ЗЧ;

б) при проведении ТО и текущего ремонта;

в) при проведении ТО и ремонта по истечении гарантийных сроков.

2. Когда расходуется одиночный комплект ЗЧ ?

Ответы:

а) при проведении капитального ремонта;

б) при пополнении ремонтного комплекта ЗЧ;

в) при проведении ТО и текущего ремонта.

3. Когда расходуется ремонтный комплект ЗЧ ?

Ответы:

а) при проведении ремонта силами обслуживающего персонала;

б) при проведении ремонта на ремонтных предприятиях;

в) при пополнении групповых комплектов ЗЧ.

4. Что необходимо определить при назначении комплектов ЗЧ ?

Ответы:

а) номенклатуру деталей и сроки замены;

б) количество деталей и сроки замены;

в) номенклатуру и количество деталей.

5. Что такое поток заявок на ЗЧ ?

Ответы:

а) количество запросов на ЗЧ одного наименования в единицу времени;

б) количество запросов на выполнение ремонтов за рассматриваемый интервал времени;

в) количество одноименных видов ремонта за рассматриваемый интервал времени.

6. Какие показатели надежности используются при расчете комплектов

ЗЧ ?

Ответы:

а) назначенный ресурс, интенсивность отказов, средний ресурс до капитального ремонта;

б) средний ресурс, интенсивность отказов, средний ресурс до капитального ремонта;

в) назначенный ресурс, средняя наработка до отказа, средний ресурс до капитального ремонта.

РАЗДЕЛ 2