Определение долговечности фрамуги

Долговечность конструкции характеризуется временным показателем – сроком службы. Оценка среднего срока службы фрамуги, которая в процессе эксплуатации подвергается поражению коррозией, осуществляется по формуле:

, (7)

где – расчетная допустимая величина износа фрамуги;

h_нач, h_пред – начальный (номинальный) и предельно допустимый в эксплуатации размеры элемента(3мм и 2,1мм соответственно, из таблицы 1);

J – средняя интенсивность изнашивания фрамуги (средняя величина износа за единицу времени эксплуатации), мм/ч

По расчету:

года

3.4 Оценка ремонтопригодности крыши хоппер – минераловоза

Показатели ремонтопригодности рассчитываются исходя из состава регламентных работ при техническом обслуживании и плановых ремонтах вагонов.

В зависимости от характера требований к показателям ремонтопригодности в установленных технических заданиях рассчитываются суммарные оперативные трудозатраты на все виды технического обслуживания (ТО), текущего (ТР) и деповского (ДР) ремонтов за период капитального ремонта (КР) или среднегодовое значение.

Суммарные оперативные трудоемкости технического обслуживания W_ТО и деповского ремонта W_ДР, определяются по формуле:

, (8)

, (9)

где L_РЦ – длительность ремонтного цикла (от изготовления до капитального

ремонта);

L_ТО, L_ДР – длительность эксплуатации соответственно между ТО и ДР;

– наименование j- той регламентной работы по контролю

замены при ТО и ДР;

– количество регламентных работ при ТО и ДР;

– трудозатраты j–той работы при ТО и ДР;

– параметр потока отказов вагона по i –той неисправности,

подлежащей устранению при ТО;

n – количество отказов устраняемых в процессе ТО и ДР;

– удельное число i–ых отказов, подлежащих устранению

при ДР;

– трудозатраты устранения i–ых отказов, в том числе плановых замен элементов при ТО и ДР.

При техническом обслуживании крыши хоппер – минераловоза регламентированы следующие операции:

– осмотр крыши для выявления изломов, трещин и повреждений коррозией;

– измерение прогиба крыши.

При деповском ремонте крыши хоппер – минераловоза регламентированы следующие операции:

– очистка крыши от грязи, ржавчины и поврежденного лакокрасочного покрытия;

– осмотр крыши для выявления изломов, трещин, протертостей и повреждений элементов крыши коррозией;

– измерение прогиба крыши;

– заварка трещин;

– постановка усиливающих накладок в местах заваренных трещин;

– наплавка металла в местах, поврежденных коррозией.

4 Определение показателей надежности фрамуг крыши хоппер – минераловоза во время эксплуатации

Определение показателей надежности деталей во время эксплуатации осуществляется путем проведения испытаний на прочность.

ГОСТом определены следующие планы испытаний:

1 При естественных условиях эксплуатации

2 Ускоренный план при интенсивности ускоренной загрузки объекта

При разработке плана испытаний определяются следующие параметры:

1 N₀ – количество изделий, поставленных на испытание.

2 U (R) – характеристика изделия (U – не подлежит восстановлению, R – подлежит восстановлению).

3 Т – период испытаний, время, в течение которого выполняется испытание.

4 η – период испытания, где испытание заканчивается при достижении r отказов изделий.

5 N – период испытаний, заканчивающийся когда все N₀ откажут.

Фрамугу крыши хоппер – минераловоза испытывают по естественному плану, учитывающему следующие параметры:

1) N₀ = 10;

2) R (фрамуга подлежит восстановлению);

3) Т = 1 год.

Результаты испытаний заносятся в «Ведомость испытаний» (таблицу 4).

В ведомости испытаний приняты обозначения, показанные на рисунке 2.

t_3,1, t_3,2, t_3,3 – обозначение времени работы третьего изделия до первого, второго, третьего отказа соответственно (наработка на отказ); τ_3,1, τ_3,2 –обозначение времени восстановления третьего изделия после первого, второго отказа соответственно.

Рисунок 2 – Схема записи результатов испытаний в ведомости испытаний, при определении показателей надежности изделия во время эксплуатации

Таблица 4 – Ведомость испытаний

№ изделия

Время испытания, мес

t11

τ11

t12

2

t21

τ21

t22

τ22

t23

3

t31

τ31

t32

t41

t51

τ51

t52

t61

τ61

t62

t71

τ71

t72

t81

9

t91

τ91

t92

10

t10,1

τ10,1

t10,2

τ10,2

t10,3

По результатам испытаний определяются следующие показатели надежности фрамуги крыши хоппер – минераловоза:

1 Наработка изделия на отказ t_i;

2 Количество отказов в интервале времени n(Dt);

3 Суммарное количество отказов n_i, на момент времени t_i;

4 Вероятность безотказной работы P(t);

5

Частота отказов f(t);

6 Интенсивность отказов λ(t).

Вероятность безотказной работы P(t), определяется по формуле:

. (10)

Частота отказов f(t), определяется по формуле:

. (11)

Интенсивность отказов λ(t), определяется по формуле:

. (12)

Результаты испытаний и расчетов заносятся в таблицу 5.

Таблица 5 – Результаты испытаний фрамуги крыши хоппер – минераловоза

Интервал испытания				ti∙n(∆t)
0-1
1-2					0,9	0,1	0,11
2-3					0,6	0,3	0,5
3-4					0,4	0,2	0,5
4-5					0,4
5-6					0,3	0,1	0,33
6-7						0,3
7-8					0,2	0,2
8-9					0,3	0,1	0,33
9-10					0,5	0,2	0,4
10-11					0,8	0,3	0,375
11-12						0,2	0,2
∑

Показатели надежности фрамуги крыши, определяемые в процессе эксплуатации, графически представляются тремя зависимостями: вероятности безотказной работы, частоты и интенсивности отказов (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Графики зависимостей P(t), f(t), λ(t),полученные при

испытаниях фрамуг крыш хоппер – минераловозов

По результатам испытаний выполняются две статистические оценки: оценка средней наработки на отказ и оценка среднего времени восстановления фрамуги.

Среднее время наработки на отказ t_ср, определяется по формуле

(13)

где и равняется 148 и 20 соответственно (из таблицы 5).

По расчету:

Среднее время восстановления, определяется по формуле

(14)

где τ_i – время восстановления по каждому отказу, мес.;

N_В – количество изделий, которые были восстановлены.

По расчету:

5 Разработка мероприятий по повышению надежности фрамуги крыши хоппер – минераловоза