Научная статья на тему 'Обоснование номенклатуры запчастей на стадии проектирования'

Обоснование номенклатуры запчастей на стадии проектирования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
110
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Resources and Technology
ВАК
AGRIS
Ключевые слова
надежность / номенклатура запасных частей / проектирование лесных машин / reliability / spare parts list / forest machine design.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — В Н. Шиловский

В статье рассматривается методический подход и пример обоснования номенклатуры запчастей на стадии проектирования

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

This paper contains the methodical way and example of spare parts list ground at the design level

Текст научной работы на тему «Обоснование номенклатуры запчастей на стадии проектирования»

Обоснование номенклатуры запчастей на стадии проектирования

рм=Р5- (1)

= 0,82 [- <-0,85^ <-0,85 J <-0,85^ I <-0,85^ <-0,8 " = 0,820 0.982-0,997 = 0,803

В. Н. Шиловский1 Петрозаводский государственный университет

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается методический подход и пример обоснования номенклатуры запчастей на стадии проектирования.

Ключевые слова: надежность, номенклатура запасных частей, проектирование лесных машин.

SUMMARU

This paper contains the methodical way and example of spare parts list ground at the design level.

Keywords: reliability, spare parts list, forest machine design.

Рассмотрим кинематическую и структурные схемы гидроманипулятора лесозаготовительной машины (рис. 1).

Рис. 1. Кинематическая и структурная схемы гидроманипулятора опытного трелевочного трактора типа ТБ-1М-(15,16)

Согласно методике, изложенной в работе [1], производим расчет показателей надежности и показателей долговечности манипулятора, которые сведены в табл. 1.

Вероятность безотказной работы манипулятора до предельного состояния, согласно структурной схеме надежности, представленной на рис. 1, равна:

1 Автор - профессор кафедры технологии металлов и

Далее производим построение структурной схемы и расчет показателей надежности стрелы (рис. 2).

3.1

- 3.2 г 3.5-3.11 "

- з.з ■■

- 3.4 3.12-3.19-

Рис. 2. Структурная схема расчета гамма-процентного ресурса до капитального ремонта стрелы

Выражение вероятности безотказной работы до предельного состояния стрелы имеет вид:

Рс = Рз. 1 I- < - Рз.2 Z<-P}.3Z<- Р}_4 3

' С- ^"^лг-злэЗ-

(2)

Вероятность отработки стрелой своего ресурса согласно формуле (2) равна:

Рс = 0,86 ■■ I - < - 0,90J < - 0,90 J < - 0,90^ {- < - 0,90^ • < - 0,90^ ] =

0,851

Величина вероятности удовлетворяет требованию, представленному в табл. 1.

Составим структурную схему и проведем расчет показателей надежности гидроцилиндра стрелы гидроманипулятора (рис. 3, 4).

Рис. 3. Детали, составляющие конструкцию гидроцилиндра

ремонта

© В. Н. Шиловский, 2003

Рис. 4. Структурная схема расчета показателей надежности гидроцилиндра стрелы

Выражение вероятности отработки гидроцилиндром своего ресурса имеет вид:

Р* = Р2.6 ' I" <" Р2.13 <" h. 111 I~ < Р22 3 <" h. 12 1

' I- < ?2А 1 С - ?2Х 3 I I- <- hs С - Pl.6 3 <- PlS 1 ■\-<-P2.1~2<-P2_W1\-<-P2.^<-P2.U1

(3)

Pk=l-K-Pl

кЗЗП

Вероятность отработки гидроцилиндром своего ресурса согласно выражению (3) равна:

Рг-0,90- |- <-0,90" <-0,90^ 4 - 0,93^ 4 - 0,90^ < - 0,90^ • |- <-0,96^ <-0,93^ |- <-0,9СЬ <-0,9сР <-0,96^ ■ |-<-0,90^ <-0,90^ |- <-0,96^ <-0,90^ • |-<-0,93]<-0,9(Р~ <-0,93^<-0,90]<-0,93"~=0,90.

Результата: расчетов приведены в табл. 1-4.

ОБОСНОВАНИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В НОМЕНКЛАТУРУ ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ КОЛЬЦА 115-125-58-2-2

Установлено, что фактическая надежность кольца характеризуется следующими данными: гамма-восьмидесятипроцентный ресурс т =5000 моточасам; закон распределения ресурса - Вейбулла; коэффициент вариации ресурса V = 0,6; отношение среднего к гамма-восьмидесятипроцентному ресурсу К у = 2,0; вероятность безотказной работы до предельного состояния Рк = 0,80 ■

Рассмотрим варианты холодного резервирования кольца, с целью повышения вероятности безотказной его работы, до требуемой величины, равной 0,93.

Вариант I

Включение кольца в групповой комплект запчастей на пять тракторов

>

Рк\ О з-

= 1 - <- 0,80^ (- 0,8010 ^ 0,816 Вариант II

Включение кольца в комплект на два трактора

Рк=\-^-Р1 = 1 - <- 0,80^ (- 0,804 ^ 0,882

Вариант III

Включение кольца в индивидуальный комплект запасных частей

Рк

' С— Рк\ ' Рк2

= 1 - <- 0,80^ 0,8О2 ^ 0,928

Вывод: Необходимо включение одного кольца в индивидуальный комплект ЗПЧ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Надежность машин: Методические указания по расчету надежности на стадии проектирования машин и оборудования / А. В. Питухин, В. Н. Шиловский. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1994. 40 с.

Таблица 1

Итоговые расчеты показателей надежности узлов манипулятора

Наименование узла T мото-ч. Ki T' ■ 1 pl , мото-ч. Шифр* Закон распределения ** Vi T ■ -1 pyi , мото-ч. T ■ ± pyi , мото-ч. Kyi Pi Время замены, отн.ед.

1. Захватное устройство 10000 1 10000 2222 В 0,50 5000 5000 2,0 0,85 0,25***

2. Рукоять 10000 1 10000 2222 В 0,50 5000 5000 2,0 0,85 0,35

3. Стрела 10000 1 10000 2222 В 0,50 5000 5000 2,0 0,85 0,50

4. Колонна 10000 1 10000 2212 В 0,46 5000 5000 2,0 0,88 0,60

5. Основание 10000 1 10000 2212 В 0,50 5000 5000 2,0 0,82 1,00

Примечание: * шифр факторов, определяющих закон распределения ресурса, установлен согласно работе [1]; ** В - Вейбулла; *** время в долях времени разборки-сборки всего узла.

Тр - средний ресурс, К г- - коэффициент загрузки узла, Т^, Тр^ - соответственно средний и гамма-восьмидесятипроцентный ресурс узла в единицах собственной наработки, V - коэффициент вариации ресурса,

К* - соотношение среднего и гамма-восьмидесятипроцентного ресурса, Р\ - вероятность отработать гамма-процентный ресурс.

Таблица 2

Итоговые расчеты показателей надежности узлов стрелы

Наименование узла Тр , мото-ч. Кг Т ■ * рг' мото-ч. Шифр Закон распределения VI Т ■ Тру1, мото-ч. Г ■ РУ1 мото-ч. К]4 Р Время замены, отн. ед.

3.1. Корпус стрелы 10000 1,0 10000 2222 В 0,45 5000 5000 2,0 0,86 1,0

3.2. Гидроцилиндр 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,45

3.3. Рычаг 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,50

3.4. Тяга 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,35

3.5. Палец 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.6. Палец (2 шт.) 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.7. Палец 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.8. Палец 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.9. Палец 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.10. Палец 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.11. Палец 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.12. Рукав высокого давления (РВД) 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,10

3.13. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

3.14. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

3.15. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

3.16. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

3.17. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

3.18. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

3.19. РВД 10000 1,0 10000 2222 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90 0,05

Примечание: Тр - средний ресурс, Кг- - коэффициент загрузки узла, Т^ , Трр ~ соответственно средний и гамма-восьмидесятипроцентный ресурс узла в единицах собственной наработки, Vг - коэффициент вариации ресурса, к* - соотношение среднего и гамма-восьмидесятипроцентного ресурса, Р\ - вероятность отработать гамма-процентный ресурс.

Таблица 3

Относительное время замен и режим работы деталей гидроцилиндра

Наименование детали Номер по каталогу Шифр Время замены, отн.ед. Коэффициент использования

1 2 3 4 5

2.1. Кольцо уплотнительное МБ-110.05.612 1221 0,70 1,0

2.2. Кольцо уплотнительное 115-125-58-2-2 1121 0,70 1,0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2.3. Втулка МУ-80.36.00 1121 0,65 1,0

2.4. Втулка МУ-80.36.008 1121 0,70 1,0

2.5. Кольцо защитное МУ-80.36.009 2121 0,10 1,0

2.6. Гильза цилиндра МУ-80.36.110. 1221 1,00 1,0

2.7. Гайка (крышка) МУ-80.36.003 1221 0,75 1,0

2.8. Грязесъемник 3-63 1121 0,80 1,0

2.9. Винт В.М8-6д* 12.14Н 1221 0,10 1,0

Продолжение табл. 3

1 2 3 4 5

2.10. Поршень МУ-80.36.001 1221 0,50 1.0

2.11. Шток МУ-80.36.330 2221 0,55 1.0

2.12. Гайка МУ-80.36.006 1221 0,45 1.0

2.13. Шайба МУ-80.36.007 2121 0,50 1.0

2.14. Втулка МУ-80.36.004 1221 0,60 1.0

2.15. Кольцо уплотнительное МУ-80.36.005 1121 0,60 1.0

2.16. Кольцо уплотнительное 050-058-46-2-2 1221 0,60 1.0

2.17. Кольцо уплотнительное 115-125-58-22 1121 0,60 1.0

2.18. Подшипник ШС-50 100 Б-2621106 1221 0,20 1.0

Таблица 4

Итоговые расчеты показателей долговечности деталей гидроцилиндра привода стрелы

Наименование и номер по каталогу Т мото-ч. Т ■ Р), мото-ч. Закон распределения V Т мото-ч. Т ■ Рд, мото-ч. К]4 Р

2.1. Кольцо уплотнительное МБ-110.05.612 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.2. Кольцо уплотнительное 115-125-58-2-2 10000 10000 н* 0,35 7500 7500 1,5 0,93

2.3. Втулка МУ-80.36.00 10000 10000 н 0,30 7500 7500 1,5 0,96

2.4. Втулка МУ-80.36.008 10000 10000 н 0,30 7500 7500 1,5 0,96

2.5. Кольцо защитное МУ-80.36.009 10000 10000 н 0,35 7500 7500 1,5 0,93

2.6. Гильза цилиндра МУ-80.36.110 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.7. Гайка (крышка) МУ-80.36.003 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.8. Грязесъемник 3-63 10000 10000 н 0,30 7500 7500 1,5 0,96

2.9. Винт В.М8-6д* 12.14Н 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.10. Поршень МУ-80.36.001 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.11. Шток МУ-80.36.330 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.12. Гайка МУ-80.36.006 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.13. Шайба МУ-80.36.007 10000 10000 н 0,35 7500 7500 1,5 0,93

2.14. Втулка МУ-80.36.004 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.15. Кольцо уплотнительное МУ-80.36.005 10000 10000 н 0,35 7500 7500 1,5 0,93

2.16. Кольцо уплотнительное 050-058-46-2-2 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

2.17. Кольцо уплотнительное 115-125-58-2-2 10000 10000 н 0,35 7500 7500 1,5 0,93

2.18. Подшипник ШС-50 10000 10000 В 0,40 5000 5000 2,0 0,90

Примечание: *н - нормальный.

Тр - средний ресурс, К г- - коэффициент загрузки узла, 7^, Тр^ - соответственно средний и гамма-восьмидесятипроцентный ресурс узла в единицах собственной наработки, VI - коэффициент вариации ресурса,

- соотношение среднего и гамма-восьмидесятипроцентного ресурса, Рг - вероятность отработать гамма-процентный ресурс.

Тр - средний ресурс, К г- - коэффициент загрузки узла, 7^, - соответственно средний и гамма-

восьмидесятипроцентный ресурс узла в единицах собственной наработки, VI - коэффициент вариации ресурса,

- соотношение среднего и гамма-восьмидесятипроцентного ресурса, Рг - вероятность отработать гамма-процентный ресурс.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.