Расчёт комплекта ЗИП для обеспечения безотказной работы объектов энергетики

1. Лекция «Расчёт комплекта ЗИП для обеспечения безотказной работы объектов энергетики» Вопросы лекции: Введение 1. Методика

Рыбалко В.В.
Основы эксплуатации,
диагностирования и испытаний
турбомашин и турбоустановок
Лекция
«Расчёт комплекта ЗИП для обеспечения
безотказной работы объектов энергетики»
Вопросы лекции:
Введение
1. Методика расчёта одиночного комплекта деталей
Заключение
1
http://www.ribalco.exponenta.ru

2. Введение. Основные понятия и определения

Запасная часть (элемент) – составляющая часть механизма, предназначенная для замены аналогичных частей в работающем
механизме
При эксплуатации
Одиночный комплект запасных частей – определённое количестобъектов
во элементов и сборочных
единиц, предназначенных для поддержания работоспособности
объекта между плановыми ремонкорабельной
тами
энергетики отсутствие
Ремонтный комплект запасных частей – элементы (детали) и
запасных
элементов
сборочные единицы
для, необходимые
для проведения планового ремонта
увеличивает время
ГОСТ 28001-83
восстановления
Система
технического обслуживания и ремонта техники.
работоспособности
Основные положения. Постановление Госстандарта СССР
от 25.02.83
N 944
в 10
– 20 раз

3. 1. Методика расчёта одиночного комплекта деталей а) экспоненциальный закон надёжности

Исходная информация:
N – количество однотипных деталей; g – вероятность безотказной
tср – средняя наработка до отказа, ч; работы объекта;
t – планируемая наработка объекта, ч;
Основное уравнение расчёта
zg
g
k
cp
n
exp ncp , где
k!
N t
ncp
tcp
k 0

4. Пример № 1. Расчёт одиночного комплекта деталей (экспоненциальный закон надёжности)

Дано:
N = 20;
tcp = 1600 ч ;
t = 2000 ч ;
g = 0,99;
ncp 20 2000 1600 25;
zg ncp 1, 47;
zg ncp 25 1, 47 37;
Ответ: Для обеспечения безотказной работы объекта с
вероятностью g = 0,99 требуется 37 запасных
элементов

5. Пример № 2. Расчёт одиночного комплекта деталей (экспоненциальный закон надёжности)

Дано:
N = 20;
tcp = 1600 ч ;
t = 2000 ч ;
g = 0,999;
ncp 20 2000 1600 25;
zg ncp 1, 66;
zg ncp 25 1, 66 42;
Ответ: Для обеспечения безотказной работы объекта с
вероятностью g = 0,999 требуется 42 запасных
элемента

6. б) нормальный закон надёжности

Исходная информация:
tср – средняя наработка до отказа;
s – среднеквадратическое отклонение наработки до отказа;
g – вероятность безотказной работы объекта;
t – планируемая наработка объекта;
Ug – квантиль уровня g стандартного нормального распределения;
Расчётная зависимость:
zg ncp r 1, где r 1 s 0.5s ;
2
s U g
ncp ;
ncp t tcp ; tcp s ;

7. Пример № 3. Расчёт одиночного комплекта деталей (нормальный закон надёжности)

Расчётная зависимость
s 2t
t
.
zg U1 g
t cp3
tcp
Дано:
tcp = 660 ч ;
где t планируемая наработка; tcp средняя наработка до отказа;
s = 210 ч;
U1 g квантиль стандартного нормального распределения уровня 1-g ;
t = 2640 ч ;
s стандартное отклонение наработки до отказа.
g = 0,995;
Решение
zg 0,995
2102 2640
2640
6,
U1 0,995
6603
660
где U1 0,995 2,576.
Ответ: Для обеспечения безотказной работы объекта с
вероятностью g = 0,995 в течение запланированной
наработки 2640 ч требуется 6 запасных
элементов

8. Пример № 4. Расчёт одиночного комплекта деталей (нормальный закон надёжности)

Дано:
tcp = 660 ч ;
s = 210 ч;
t = 2640 ч ;
ng = 4;
ncp t tcp 2640 660 4;
s tcp 210 660 0, 32;
r
( ng 1)
ncp
4 1
1, 25;
4
z ( r ) 0, 225; ( см. Приложение № 6 Учебного пособия )
Ug z
ncp 0, 225
2
1, 415;
0.318
g 0, 92 ( см. Приложение № 6 Учебного пособия )
Ответ: При наличии 4-х запасных элементов может быть
обеспечена безотказная работа объекта в течение
запланированной наработки 2640 ч с вероятностью g = 0,92

9. Зависимость вероятности безотказного функционирования объекта от наличия комплекта ЗИП

При существующей системе
эксплуатации энергетики
стоимость элементов ЗИП
достигает 20 % от общей
стоимости объектов
zcp - среднее количество запасных элементов, ед.;
z g – количество запасных элементов, обеспечивающих работу с вероятностью g;

10. Расчёт одиночного комплекта ЗИП с учётом хранения и транспортирования

Эксплуатационное количество запасных частей
Расчётные зависимости:
zэ = zg запасных
zпр zхр , элементов за время t
1.Среднее количество
( t )
где
элементов
при профилактике на складе;
z zeпр количество
t
, где kзаменяемых
1; 0,1, 2,
, .
k
- t
cp
k!
zхр K э запасных
xp N txpэлементов
;
2. Количество
zg за время t с гарантированной вероятностью g .
k 0
i
N количество
хранящихся элементов;
zg
z
cp
zcp
g e
.
xp интенсивность
отказов при хранении;
i
!
i 0
zg
t
время
хранения.
3. Коэффициент
запаса K з .
xp
z
cp

11. Схема обеспечения объекта ЗИП с восстановлением элементов

i - интенсивность отказа i -го элемента, 1/ч;
ti рем - среднее время ремонта i -го элемента, ч;
ti зам - среднее время замены i -го элемента, ч;

12. Заключение

Для обеспечения безотказной работы энергетических
объектов необходимо иметь комплект запасных
элементов.
Расчёт потребного количества запасных элементов
следует выполнять на основе заранее установленных
законов надёжности объектов.
При расчёте потребного количества ЗИП необходимо
задаваться вероятностью безотказного функционирования и интервалом планируемой наработки
объекта.

13. Литература

1. Червоный А.А., Лукьященко В.И., Котин Л.В.
Надёжность сложных систем. Изд.2-е, перераб. и доп.М.: Машиностроение, 1976. - 288 с.
2. Вопросы математической теории надёжности/ Е.Ю.
Барзилович, Ю.К. Беляев, В.А. Каштанов и др.; под ред.
Б.В. Гнеденко.- М.: Радио и связь, 1983.- 376 с.
3. Острейковский В.А. Теория надёжности: учебник для
вузов. - М.: Высш. шк., 2003. - 463 с.

14. Благодарю за внимание!