CC BY
21
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ОТРАСЛИ
УДК 664.02+639.3.043
М.О. Холдобо, С.Д. Угрюмова
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,
690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 526
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ЛИНИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМА ДЛЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ТРЕПАНГА
Рассмотрена надежность технологической линии приготовления корма для дальневосточного трепанга и разработаны этапы надежного проектирования линии приготовления корма для дальневосточного трепанга. Выявлена последовательность операций при анализе характера и последовательности отказов. Произведен расчет вероятности безотказной работы линии.
Ключевые слова: линия, надежность, эксплуатация, проектирование, трепанг.
M.O. Kholdobo, C.D. Ugrymova ASSESSMENT OF THE RELIABILITY OF THE LINE FOR PREPARATION OF THE FOOD FOR THE FAR EASTERN TREPANG
The reliability of the technological line for the preparation of feed for Far Eastern trepang is considered, and the stages of reliable design of the feed preparation line for Far Eastern trepang are developed. A sequence of operations is identified in the analysis of the nature and sequence of failures. The probability offailure-free operation of the line is calculated.
Key words: line, reliability, operation, design, trepang.
Важнейшей характеристикой, учитываемой при проектировании, разработке и эксплуатации технологического оборудования, является его надежность. Любой аппарат после изготовления или ремонта должен отработать определенное время. Несовершенный аппарат выходит из строя раньше заданного времени из-за недостаточной надежности его элементов и преждевременного их износа. Необходимость и частота ремонтов определяются надежностью машины или аппарата.
На предприятиях очень важно сохранять надежность оборудования, входящего в линию, а именно, свою работоспособность и технические характеристики в определенных условиях эксплуатации на протяжении заданного срока службы. Под работоспособностью понимается такое состояние линии, при котором она в текущий момент времени соответствует всем техническим требованиям, установленным в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций [1, 4].
Надежность оборудования закладывается на стадиях его проектирования, изготовления и эксплуатации.
Основными проблемами обеспечения надежности в линии приготовлении корма для дальневосточного трепанга на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации могут быть:
1. На стадии проектирования - это обеспечение равнопрочности всех деталей машины, выявление наиболее быстро изнашивающихся узлов и деталей, исключение мест концентрации напряжений, обеспечение ремонтопригодности машины, разработка предохранительных устройств.
2. На стадии изготовления - использование эффективных средств упрочнения поверхностных слоев трущихся пар, соблюдение точности и чистоты обработки деталей, усовершенствование методов контроля изготовления и сборки, повышение требований к сварке и испытанию машины, высококачественное выполнение обкатки оборудования.
3. На стадии эксплуатации - выполнение рекомендаций по смазке, техосмотрам, соблюдение сроков ремонтов, температурных режимов и т.д.
Требование надежности оказывает влияние на конструкцию машины. При уменьшении числа конструктивных элементов надежность машины увеличивается. В машине сложной конструкции не удается добиться равнопрочности всех деталей.
В конечном счете, надежность является экономическим параметром. При повышении затрат на изготовление машин с целью повышения ее надежности уменьшаются затраты на ремонт в течение всего срока службы эксплуатации машин. Суммарные затраты имеют некоторое минимальное значение, соответствующее оптимальной надежности.
Целью работы является оценка надежности технологической линии приготовления корма для дальневосточного трепанга.
Реализация данной цели требует решения следующих задач:
- обеспечение последовательности надежности технологических операций;
- разработки этапов проектирования технологической линии приготовления корма для трепанга.
При рассмотрении технологической линии приготовления корма для дальневосточного трепанга нами была разработана надежность данной линии для уменьшения возникновения отказов в работе оборудования и затрат на ремонт в течение всего срока службы машин.
Надежность технологической линии приготовления корма для дальневосточного трепанга напрямую зависит от стабильности, надежности и срока службы всего оборудования, входящего в данную линию. Линия приготовления корма для трепанга может работать беспрерывно в течение всего цикла выращивания молоди трепанга, 4 месяца (июнь-сентябрь), но каждый месяц нужно проводить профилактику оборудования. И ежедневно проводить проверку производственных и эксплуатационных отказов (течь корпуса, разрыв или разгерметизация корпуса и т.д.) [2, 3].
Чтобы определить надежность линии приготовления корма для дальневосточного трепанга, нами была разработана последовательность операций при анализе характера и последовательности отказов (рис. 1).
Линия приготовления корма для дальневосточного трепанга состоит из 2 ванн, конвейера, измельчителя.
На рис. 2 изображена блок-схема из 4 аппаратов: Ю - ванна для мойки, Я2 - ванна для промывки, Я3 - конвейер, Я4 - измельчитель, соединенных последовательно. Такая блок-схема выходит из строя только в случае отказа всех ее элементов при условии, что все элементы системы функционируют и находятся под нагрузкой, а отказы элементов статистически независимы.
Предположим, что из 4 одинаковых элементов, которые подвергаются испытаниям, через 3 месяца, вероятно, выходит из строя 0,5 элемента, а 3,5 сохраняют работоспособность. Вероятность безотказной работы в этом случае определяется как [5]:
R(t) =
1 -
ns {t) 1 = 1 _(л ns {t )>
ns (0+ nf (t) J 106
1 -
n 0 У
(1)
R(t) = 1 -| 1 -35 | = 1 -(1 -0,875)-100% = 0,875-100% = 87,5%,
где ns(t) - аппараты, сохраняющие работоспособность;
пО - аппараты, вышедшие из строя; щ - всего аппаратов в линии.
Ощ)еде nemie границ системы и выработка конкретных требований
Составление перечня элементов и подсистем системы
Составление перечня учитываемых типов отка зов, описание рассматриваемого элемента
Задание интенсивности отказов для каждого типа отказов элемента
Составление перечня воздействии отказов каждого типа на подсистемы и системV в целом
Составление замечаний по каждому рассматриваемому типу отказов
Анализ криптческих отказов каждого типа и проведение необходимых действий
Рис. 1. Последовательность операций при анализе характера и последовательности отказов Fig. 1. Sequence when analyzing the nature and sequence of failures
Рис. 2. Блок-схема с последовательным соединением аппаратов Fig. 2. Flowchart with serial connection devices
Величина R(t) и вероятность появления отказов F(t) в момент времени t (3-6 месяца) связаны соотношением (формула 2) [1, 2]:
R(t)+ F(t) = 1.
Вероятность появления отказов в момент времени t (3-4 месяца):
(2)
F (t) = 1 -
( (
1 -
V v
1 - n.
(t
= 1 -
'0 J)
1 -11 - 35
• 100% = (1 - 0,875)• 100% = 0,125 • 100% = 12,5%
На рис. 3 разработаны этапы проектирования надежной линии приготовления корма для дальневосточного трепанга.
• Стандарты: ГОСТ 311412-2010, ГОСТ 4025-95, ГОСТ 6709-96, ГОСТ 20469-95, ГОСТ 24104-2001, ГОСТ 2618584, ГОСТ 1770-2009, ГОСТ 20438-2000, ТУ 1501 360-93
•Данные об эксплуатации:
период эксплуатации линии - 4 месяца в год (июнь-сентябрь), техническое обслуживание - 12 ч/сут, численность занятого персонала - 5 чел.
•Конструктивные параметры системы: кол-во
занятых и резервных емкостей и их объем, габариты оборудований и помещений
• Показатели надежности:
Показатель ремонтопригодности - наличие запасного оборудования, наличие материалов
_1_
Анализ зарубежных достижений и разработок в области измельчающего пищевого оборудования для рыбоводных предприятий, использование отечественных достижений, обмен опытом в данной области, исследование
_+
Исследование окончательного варианта линии приготовления корма для дальневосточного трепанга и конструкции измельчителя для измельчения водорослей
Рис. 3. Этапы надежного проектирования линии приготовления корма для дальневосточного трепанга Fig. 3. Stages of robust design line of cooking food for far east marine
Проведенное прогнозирование вероятности безотказной работы технологической линии приготовления корма для дальневосточного трепанга является приближенным, однако в какой-то мере может характеризовать уровень проектируемого оборудования.
Для обеспечения надежности линии приготовления корма для дальневосточного трепанга определена последовательность операций при анализе характера и последовательность отказов, которая удовлетворяет техническим условиям долгой работоспособности всей линии.
Предложенное и сгруппированное последовательно в технологическую линию оборудование для трепанга подобрано на основании его технологических характеристик и обладает высокой надежностью, что обеспечивает ее безотказную работу в течение всего срока службы.
Список литературы
1. Лебедев, A.M. Ресурсы дальневосточного трепанга Apostichopus japonicus в Приморском крае / A.M. Лебедев. - Владивосток: Дальнаука, 2006. - 140 с.
2 ГБТ 550. Разработка проектного решения оптимальных конструкций насыпных фильтрующих устройств и совершенствование линий для подготовки морской воды на рыбоводных и рыбоперерабатывающих предприятиях / С.Д. Угрюмова, А.Н. Викторов, А.И. Фёдорова, М.О. Зеленкова. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2013. - 151 с.
3 ГБТ 574. Разработка инновационных технических решений усовершенствования механических, тепловых и эколого-защитных комплексов для рыбоводных и рыбоперерабатывающих предприятий / С.Д. Угрюмова, А.И. Фёдорова, Т.П. Ткаченко, М.О. Зеленкова, A.A. Дерябин, Д.Ю. Проскура. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2014. - 189 с.
4 Авдуевский, B.C. Надежность и эффективность в технике / B.C. Авдуевский. - М.: Машиностроение, 1989. - 563 с.
5 Малкин B.C. Надежность технических систем и техногенный риск / B.C. Малкин. -Ростов н/Д: Феникс, 2010. - 432 с.
Сведения об авторах: Угрюмова Светлана Дмитриевна, доктор технических наук, профессор;
Холдобо Марина Олеговна, аспирант, e-mail: mir.world2011@yandex.ru.
