книги / Надежность дизель-электрических агрегатов и их систем автоматизации

где tpeMi— время ремонта (отыскания и устранения i-ro отказа) в ч.

При испытаниях или эксплуатации N электроагре­ гатов значение

Однако обычно ремонтопригодность электроагрега­ тов характеризуют не с точки зрения их абсолютной длительности простоя при ремонте, а величиной трудо­ затрат, необходимой для отыскания и устранения от­ каза. Трудозатраты при ремонте выражают в человеко­ часах. Поэтому в формулы (12) и (13) вместо времени ремонта подставляют трудозатраты в человеко-часах (обозначим через т<) и получают Трем также в челове­ ко-часах. Величина Трем представляет собой среднее значение трудозатрат при выполнении одного ремонта электроагрегата. Между tpeMi и п существует следую­ щая зависимость:

Коэффициент готовности и коэффициент техническо­ го использования. Для характеристики готовности элек­ троагрегатов к электропитанию потребителей в любой произвольно выбранный момент времени следует поль­ зоваться понятием коэффициента готовности и коэффи­ циента технического использования. При этом необхо­ димо учитывать особенность эксплуатации электроаррегатов — наличие двух видов простоя: планового и внепланового. Внеплановый (вынужденный) простой обусловлен отказом электроагрегата. Продолжительность внепланового простоя зависит от характера происшед­ шего отказа, быстроты его отыскания и удобства устра­ нения, опытности обслуживающего персонала и т. и.

162

Плановый простой связан с необходимостью периодиче­

ского проведения технических обслуживаний электро­ агрегатов.

Под коэффициентом готовности >Кг электроагрегата понимают отношение наработки на отказ Т0 к сумме среднего времени ремонта Трем и наработки на отказ, т. е.

С учетом плановых простоев коэффициент техниче­ ского использования Кт (называемый так в отличие от коэффициента готовности) будет равен

может заменить их, так как при одном и том же значе­

Кроме указанных трех критериев надежности, рас­ смотрим еще четвертый (коэффициент отказов элемен­ тов), нашедший применение для характеристики надеж­ ности в первую очередь элементов электроагрегата.

Коэффициент отказов. Отношение количества отка­ зов tii электроагрегата, происшедших по причине выхо­ да из строя данного /-го элемента, к общему числу от­ казов п электроагрегата называют коэффициентом отказов /-го элемента:

6* 163

Коэффициент Koi показывает нё абсолютную на­ дежность элемента, а лишь его надежность по отно­ шению к другим элементам. Он удобен при сравнении элементов по величине их надежности. Если количество элементов каждого типа в электроагрегате различно, то для их объективного сравнения по надежности следует определить относительный коэффициент отказов K00i данных типов элементов, который равен

L и»

где di — количество элементов i-ro типа;

w — общее количество элементов в электроагрегате. Все рассмотренные критерии надежности, так же как и вероятностные Характеристики надежности, могут

быть использованы для:

разработки технических требований и технических заданий на электроагрегаты и комплектующие их ос­ новные изделия;

контроля надежности опытных и серийно выпускае­ мых электроагрёгатов при их производстве н эксплуа­ тации;

выполнения инженерных расчетов по практическому обеспечению электропитания потребителей с заданной надежностью;

планирования технических обслуживании, ремонтов электроагрегатов и т. п.

§16. МЕТОДИКА СБОРА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ДАННЫХ ДЛЯ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ

Объем сведений, необходимых для определения на­ дежности электроагрегатов, определяется в основном целью и глубиной исследования. Для всестороннего ис­ следования надежности электроагрегатов, возможности количественного определения надежности комплектую­ щих изделий и узлов, входящих в состав электроагре­ гатов, и анализа причин возникновения отказов необхо­ димо получить следующие данные:

общее время работы с начала эксплуатации; на каком часу работы произошли отказы;

164

характер и причины отказов (какой элемент Отказал и по какой причине);

трудозатраты на отыскание и устранение отказа; достаточность одиночного комплекта ЗИП электро­ агрегата (какие детали и узлы использованы при ре­ монте и что потребовалось дополнительно запросить

с ремонтной базы или завода-изготовителя); величина и характер нагрузки, при которой эксплуа­

тировался электроагрегат в период, предшествующий отказу;

условия работы электроагрегата (температура, влаж­ ность окружающего воздуха и т. п.);

когда и какие были проведены технические обслу­ живания, сколько человек выполняли каждое обслужи­ вание и время, затраченное ими;

рекомендации потребителей по повышению надеж­ ности электроагрегатов и удобству их эксплуатации.

Возникновение отказов в электроагрегатах носит случайный характер, поэтому для определения их зако­ номерностей необходимы результаты работы значитель­ ного количества электроагрегатов. Большой объем све­ дений, необходимых для исследования надежности элек­ троагрегатов, предопределяет и организационные методы их практического получения. Единственно ре­ альным путем получения достаточно большого стати­ стического материала является организация соответст­ вующих запросов в различные места эксплуатации элек­ троагрегатов и получение необходимых эксперименталь­ ных данных непосредственно с объектов их работы. Здесь необходима оговорка: не с каждого объекта экс­ плуатации можно получить достоверные и подробные данные о работе электроагрегатов.

Во-первых, желательны данные о тех электроагре­ гатах, которые уже отработали значительный срок служ­ бы. В противном случае данные не будут полностью отражать надежность электроагрегатов, а лишь харак­ теризуют их с точки 'зрения надежности за какой-то ограниченный период. Во-вторых, следует учитывать, что на ряде объектов еще не налажен строгий контроль за продолжительностью работы электроагрегатов, не ведется журнал их работы, не всегда четко фиксируются возникающие в электроагрегате отказы, нет учета рас­ хода элементов из комплекта ЗИП и т. п.

165

С подобных объектов получить необходимые данные для исследования надежности электроагрегатов практи­ чески не представляется возможным. Тогда подбирают другие объекты, где налажен достаточно качественный контроль за эксплуатацией электроагрегатов, или на­ мечают ряд объектов (опорных пунктов), где органи­ зуют необходимую эксплуатацию электроагрегатов и собирают материалы о их работе. В последнем случае требуется много времени для получения необходимого материала, однако достоверность и качество получае­ мых данных будет весьма высокое.

Для получения данных о надежности электроагрега­ тов в требуемом для исследования !объеме, а также для удобства последующей обработки материалов, це­ лесообразно разослать на намеченные объекты эксплуа­ тации электроагрегатов формы представления экспе­ риментальных данных (форма 1). После заполнения форму подписывают лица, ответственные за эксплуа­ тацию электроагрегатов.

Наиболее целесообразным методом сбора эксплуа­ тационных данных по надежности является заполнение опросных карт на каждый случай отказа электроагре­ гата и немедленная их пересылка с опорных пунктов в место сбора и обработки данных. Это позволяет по­ стоянно следить за результатами эксплуатации наме­ ченных для этих целей электроагрегатов и принимать необходимые и своевременные меры по ликвидации при­ чин возникновения отказов.

Ввиду новизны вопросов исследования надежности электроагрегатов и важности получения качественных и достоверных эксплуатационных данных целесообразно совместно с формой представления материалов разо­ слать и краткие методические указания о порядке и правилах заполнения таблицы (карточки) с указанием сроков ^представления этих документов. В методических указаниях необходимо дать определения основных по­ нятий надежности электроагрегатов, классификацию от­ казов в зависимости от причин их возникновения, поря­ док исчисления трудозатрат на ремонт и техническое обслуживание электроагрегатов и другие рекомендации, позволяющие правильно оценить результаты эксплуа­ тации электроагрегатов с точки зрения их надежности.

Таким образом можно получить объективные дан­

166

ные по результатам работы серийных образцов электро­ агрегатов в реальных условиях их эксплуатации. Пре­ имущества такого способа следующие:

контролю можно подвергнуть большое количество образцов и получить значительный объем статистиче­ ских данных, достаточных для проведения полного анализа надежности электроагрегатов;

серийные электроагрегаты изготовляются по окон­ чательно отработанным чертежам, техническим услови­ ям и установившейся технологии, а поэтому «типичны» для данных видов электроагрегатов;

эксплуатационные данные в таком случае более цен­ ны, чем получаемые в лабораторных условиях, так как основаны на работе электроагрегатов в реальных ус­ ловиях;

не нужны специальные испытания и затраты мате­ риальных средств, так как эти данные получают «авто­ матически» — в процессе эксплуатации электроагрега­ тов на реальных объектах.

Однако следует учитывать ряд обстоятельств. Вопервых, эксплуатационные данные серийных образцов можно достаточно полно использовать для характери­ стики надежности уже существующих электроагрегатов и учесть при разработке новых электроагрегатов. Вовторых, принятые для повышения надежности электро­ агрегатов меры будут реализованы только на последую­ щих серийно выпускаемых образцах, в то время как на всех ранее изготовленных электроагрегатах практически невозможно или весьма трудно устранить выявленные недостатки. Поэтому в практике разработки электроаг­ регатов надо стремиться к тому, чтобы большинство ненадежных элементов выявлять еще на стадии испы­ таний опытных образцов. Отсюда ясен объем и значе­ ние проводимых испытаний вновь разрабатываемых об­ разцов электроагрегатов, которые следует проверять также и на надежность.

§ 17. {ОБРАБОТКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ

Первичная обработка эксплуатационных данных. Цель такой обработки состоит в том, чтобы, убедившись в полноте и достоверности полученных эксплуатацион-

167

* к — к о н стр у к ц и о н н ы й о т к а з ; П — п р о и зв о д ств ен н ы й о т к а з ; Э — э к с п л у а т а ц и о н н ы й о т к а з .

1 2 3 4 5 6

(будут отсутствовать графы 6 и 7). Однако следует помнить, что эта таблица не позволяет выявить основ­ ные узлы и детали электроагрегатов, которые приводят к отказам, и по ней нельзя конкретно установить при­ чины их возникновения. Следовательно, форма 2 может иметь лишь ограниченное применение в частном случае.

Определение количественных значений критериев на­ дежности электроагрегатов. Методика определения ко­ личественных значений таких критериев непосредственно следует из их физико-математического определения. Для этого необходимо воспользоваться расчетными фор­ мулами, указанными в § 15, и экспериментальными дан­ ными, классифицированными в формах 1 и 2.

Так, величина Т0 легко может быть определена по формуле (11), для которой значение суммарной нара­ ботки на отказ следует взять из данных графы 5 фор­ мы 2, а количество происшедших отказов — из графы 3. Соответствующим образом определяют и среднее время ремонта Трем> пользуясь формулами (13) и (14) и под­ ставляя значения из граф 3 и 6 формы 2. Получив значения Т0 и Тр.м по формуле (15), нетрудно опреде­ лить коэффициент готовности электроагрегатов. Подоб­ ным образом находят и другие критерии надежности электроагрегатов.

Следует отметить, что полученные таким образом значения критериев надежности будут определены в од­ ной точке. В действительности же величина критерия

170