пїњ

ќ÷≈Ќ »  ј„≈—“¬ј ћјЎ»Ќ » ј√–≈√ј“ќ¬ Ќј —“јƒ»» Ё —ѕЋ”ј“ј÷»» ѕќ ѕќ ј«ј“≈Ћяћ »’ ƒќЋ√ќ¬≈„Ќќ—“»

ѕрактическое использование представленных результатов в производстве чулочно-носочных автоматов позволило на основе некоторых конструктивных изменений повысить их коэффициент полезного времени, величина которого зависит от простоев машины во врем€ работы из-за возможных дефектов, а также сократить выпуск несоответствующей продукции.
—писок литературы
1. јнцев ¬. ё., »ноземцев ј. Ќ., Ќ.». ѕасько. “еоретиковеро€тностна€ модель процесса испытаний трикотажных автоматов при фиксированной наработке // »звести€ “ул√”. —ер. “ехнологическа€ системотехника. ¬ып. 7. “ула: »зд-во “ул√”, 2006. —. 51-60.
2. "—емь инструментов качества" в €понской экономике. ћ.: »здательство стандартов, 1990. 88 с.
V. Yu. Antsev, A. N. Inosemtsev, N. I. Pasko
A PROBABILITY STATISTICAL ANALYSIS OF AUTOMATED MANIFACTURING EQUIPMENT TESTING
A computed-aided technology for the probability statistical analysis of automated manufacturing equipment testing based on the seven simple quality management tools has been proposed.
Key words: quality control, statistical analysis, probability, quality management
tools
ѕолучено 15.01.12
”ƒ  658.62.018.012
¬.ё. јнцев, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, 89038402872, anzev@tsu.tula.ru (–осси€, “ула, “ул√”),
ј.Ќ. »ноземцев, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, (4872) 35-18-87 zem@tsu.tula.ru (–осси€, “ула, “ул√”)
ќ÷≈Ќ »  ј„≈—“¬ј ћјЎ»Ќ » ј√–≈√ј“ќ¬ Ќј —“јƒ»» Ё —ѕЋ”ј“ј÷»» ѕќ ѕќ ј«ј“≈Ћяћ »’ ƒќЋ√ќ¬≈„Ќќ—“»
ѕредставлена методика оценки показателей долговечности трубопроводной арматуры, включающа€ расчет допустимых значений показателей долговечности по критерию безотказности, а также метод перерасчета значений показателей долговечности по материалам эксплуатации.
 лючевые слова: машины, агрегаты, качество, долговечность, эксплуатаци€.
ќдним из приоритетных направлений развити€ техники и технологии €вл€етс€ повышение долговечности эксплуатируемых в промышленности машин и агрегатов, в том числе и трубопроводной арматуры, кото-
254
рое достигаетс€ комплексом меропри€тий, примен€емых на стади€х проектировани€, изготовлени€, монтажа и эксплуатации. Ќа стадии проектировани€ - это выбор рациональных конструктивных схем и материалов, надлежащий расчет с учетом всех воздействий, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. Ќа стади€х изготовлени€ и монтажа - это тщательный контроль материалов и комплектующих изделий, высокий уровень организации и контрол€ технологических процессов, промежуточные контрольные испытани€ элементов, узлов и агрегатов, отработанна€ система приемо-сдаточных меропри€тий.
”странение скрытых дефектов на стадии обкатки и приработки, применение систем технического обслуживани€, включающих комплекс диагностических и планово-профилактических меропри€тий, позвол€ют снизить до минимума веро€тность возникновени€ отказов в процессе эксплуатации. ƒл€ повышени€ эффективности данных меропри€тий необходимо иметь количественные зависимости между наработкой, критерием предельного состо€ни€, ресурсом и сроком службы трубопроводной арматуры. Ёто обусловливает актуальность научного решени€ вопросов, св€занных с конструкторско-технологическим обеспечением долговечности трубопроводной арматуры на основе разработки веро€тностных моделей долговечности трубопроводной арматуры и математико-статистического исследовани€ характера расходовани€ ее ресурса.
ћерой долговечности €вл€етс€ продолжительность эксплуатации издели€ до сдачи его в лом вследствие того, что проведение ремонтов невозможно вследствие того, что степень износа делает такие ремонты физически невозможными или экономически неоправданными.
ƒолговечность оцениваетс€ ресурсом и сроком службы, уровень которых определ€етс€ услови€ми эксплуатации, прин€той системой технического обслуживани€, запасами прочности конструкций, заложенными при проектировании, а также соответствием изделий в пределах установленных значений показателей долговечности требовани€м по безопасности, экономичности и эффективности.
—войство долговечности машин и агрегатов характеризуетс€ р€дом показателей. Ёто назначенный срок службы; назначенный срок хранени€ в отапливаемом и неотапливаемом хранилищах, под навесом, на открытой площадке; назначенные дальности транспортировани€ автомобильным, железнодорожным транспортом; назначенный ресурс по наработке. ÷елью установлени€ назначенных показателей €вл€етс€ обеспечение принудительного заблаговременного прекращени€ эксплуатации изделий, исход€ из требований безопасности. ѕо истечении назначенных ресурсов по каждому изделию проводитс€ оценка его технического состо€ни€ и принимаетс€ решение о пор€дке дальнейшей эксплуатации, необходимости проведени€ соответствующего вида ремонта или списании издели€.
ќбобщенным интегральным показателем долговечности трубопро-
водной арматуры €вл€етс€ назначенный срок службы. ¬ течение этого срока изделие должно сохран€ть работоспособность в пределах установленного назначенного ресурса по наработке. ”читываютс€ также назначенные сроки хранени€, назначенные дальности и виды транспортировани€ и т. д. ѕрин€тие в качестве интегрального показател€ долговечности назначенного срока службы обусловлено тем, что в течение этого срока другие назначенные показатели могут быть сознательно не доведены до своего предельного значени€.
Ќа стадии разработки машин и агрегатов основным расчетным методом, по которому производитс€ оценка выполнени€ требуемых значений показателей долговечности издели€, €вл€етс€ сопоставление требуемых значений показателей и значений показателей, установленных дл€ материалов, смазок, элементной базы, готовых комплектующих изделий и т. д., примен€емых в конструкции. ѕо многим элементам конструкций показатели долговечности оцениваютс€ при проведении прочностных расчетов. ќкончательна€ проверка выполнени€ требований по долговечности производитс€ по результатам соответствующих испытаний. Ќа стадии разработки возможность выполнени€ требований по долговечности, а также разработка рекомендаций по установлению количественных значений показателей долговечности может быть произведена расчетом с использованием либо экономического критери€, либо с использованием в качестве критери€ ожидаемых значений по коэффициенту готовности.
ѕри определении возможности установлени€ тех или иных значений показателей долговечности трубопроводной арматуры используютс€ данные, приведенные в паспортах или технических услови€х на примен€емые в составе издели€ материалы, комплектующие элементы, готовые издели€, а также материалы по эксплуатации аналогичных изделий. –аботы провод€тс€ на стадии эскизного проекта. ѕри этом в конструкции издели€ предусматриваютс€ необходимые меры, обеспечивающие проведение замен тех или иных деталей, блоков, элементов по истечению их срока службы, а также необходимые меры, обеспечивающие замену смазок, примен€емых рабочих жидкостей и некоторых резинотехнических изделий.
¬ св€зи с тем, что в процессе эксплуатации контролируемые составные части в случае их отказа могут быть восстановлены и при этом, например, возможна полна€ замена отказавшей составной части новой, в качестве одного из критериев дл€ оценки возможности выполнени€ требований по долговечности примен€етс€ верхнее значение коэффициента готовности Kг1. ƒл€ количественной оценки возможности выполнени€ требований по долговечности применим пон€тие параметра ресурса , значение которого определим по следующей формуле [1]:
“ребуемое значение величины параметра ресурса 0 определ€етс€ по (1) исход€ из расчетов коэффициента готовности в соответствии с √ќ—“ 27.301-95 [2], или на основании требований технического задани€. ¬
честве критери€ верхнее значение коэффициента готовности трубопроводной арматуры, признанной исправной после контрол€ ее технического состо€ни€ в произвольный момент времени в течение срока службы “ :
где р - веро€тность невозникновени€ отказа в течение времени t < “ по неконтролируемым составным част€м трубопроводной арматуры; –2 - веро€тность невозникновени€ отказа в течение времени t < “ по неконтролируемой части провер€емых в эксплуатации составных частей трубопроводной арматуры; –3 - веро€тность отсутстви€ отказа в контролируемой части трубопроводной арматуры, признанной исправной средствами контрол€.
ѕодставл€€ в (1) значение   г1, определенное по (2), получим
Ќапример, к неконтролируемым в эксплуатации системам трубопроводной арматуры может быть отнесен целый р€д составных частей и механизмов. Ёти системы или механизмы рассчитываютс€ исход€ из норм прочности и имеют достаточно высокие значени€ показателей безотказности – > 0,999999 в течение срока службы.
¬еро€тность отсутстви€ отказа в контролируемой части трубопроводной арматуры, признанной исправной средствами контрол€ –3, имеет значение –3 > 0,999999, что обеспечиваетс€ соответствующим выбором значений коэффициента полноты контрол€, межрегламентного периода, обеспечением средствами контрол€ необходимой веро€тности пропуска отказа. — учетом этого, дл€ выполнени€ расчетов по формуле (3), значени€ми (Ч1п–[) и (Ч1ѕ–3) можно пренебречь и текущую величину параметра ресурса определить по формуле
где т - число видов ресурсов; у - коэффициент полноты контрол€;
этом случае значение параметра 0 = Ч 1п (  г1), где   г1 - прин€тое в ка-
 г 1 = –1 –2 ^,
(2)
= Ч 1п –1 Ч 1п –2 Ч 1п –3
(3)
= Ч 1п –2.
«начение величины –2 определим по следующей формуле:
(4)
(5)
г=10
÷ - значени€ г -го вида ресурса; ) - функци€ изменени€ интенсивно-
сти отказов при использовании i -го вида ресурса.
ѕри условии Xj = const текущее значение параметра ресурса S с
учетом (4) и (5) определим по следующей зависимости:
m
S =(!-?)Х Xj Х tj. (6)
i=1
 ак правило, условие Xj = const выполн€етс€ в пределах ресурсов,
установленных дл€ трубопроводной арматуры на основе материалов по эксплуатации аналогичной трубопроводной арматуры. —ледует отметить, что формулы (5), (6) справедливы при условии независимости скоростей расходовани€ ресурса в различных услови€х эксплуатации.
ѕо формуле (6) определ€етс€ возможность выполнени€ требований по долговечности, предъ€вл€емых к трубопроводной арматуры. ѕри этом значение каждого i -го вида ресурса принимаетс€ равным установленным дл€ трубопроводной арматуры значени€м tj = tjo. ѕолученное расчетное текущее значение параметра ресурса S сравниваетс€ с требуемым значением параметра So.
≈сли S < So, то при использовании полностью установленных значений дл€ всех видов ресурсов в течение назначенного срока службы будет выполнено требование по величине коэффициента готовности и имеетс€ возможность увеличени€ величины какого-либо вида-ресурса.
≈сли S > So, то значение коэффициента готовности в течение установленного назначенного срока службы при полном использовании всех видов ресурсов не обеспечиваетс€. ¬ том случае необходимо прин€тие соответствующих мер дл€ обеспечени€ выполнени€ установленных требований. ¬ качестве мер могут быть прин€ты: либо увеличение показателей безотказности трубопроводной арматуры; либо увеличение полноты контрол€ трубопроводной арматуры при регламентных работах; либо уменьшение значений каких-либо видов ресурсов.
¬ св€зи с тем, что в процессе эксплуатации трубопроводной арматуры все виды ресурсов расходуютс€ не полностью, возникает необходимость в оценке возможности увеличени€ какого-либо вида ресурса за счет неполного использовани€ других видов ресурсов. –ешение этой задачи возможно с использованием параметра суммарного ресурса S.
ƒл€ этого определ€етс€ величина использованной доли параметра суммарного ресурса Si на момент расчетов по формуле
m
S1 = (1 -Y) ХXi' tui, (7)
i=1
где tuj - использованна€ на момент расчета величина i -го вида ресурса.
≈сли полученное значение < So, то оставша€с€ часть ресурса каждого вида tui (при условии, что дл€ остальных видов ресурсов = 0) определ€етс€ по формуле
= S0 - S1 и_ (1 -y)V
≈сли полученное по (8) значение t^- > toi-tui, где toi - установленна€ на момент расчета величина i -го вида ресурса, то значение ty пересчитываетс€ с учетом того, что за пределами установленного значени€ toi допущение Xi = const не справедливо. ¬ этом случае значение, ty определ€етс€ по формуле
hi = t0i Ч tui + t2i,
где t2i - величина i -го вида ресурса, котора€ может быть использована сверх установленного значени€ toi. «начение t2i определ€етс€ путем решени€ уравнени€
S0 - S1 - S2i - (1 - Xi (t2i )Х t2i = 0 ,
где Xi(t2i) - функци€, определ€юща€ изменение интенсивности отказов в зависимости от величины t2i. «начение S2i определ€етс€ по формуле
S2i = (1 - Y^Xi ' (t0i-tui).
≈сли величина параметра ресурса, определенна€ по (7), S1 > So, то дальнейша€ эксплуатаци€ трубопроводной арматуры возможна при меньшем значении коэффициента готовности по сравнению с установленным, если при этом не будет ограничений по другим характеристикам, главным образом по безопасности.
ѕредставленна€ методика оценки показателей долговечности трубопроводной арматуры практически использована в производственных услови€х ќјќ "“€жпромарматура" (г. јлексин “ульской обл.), выпускающем трубопроводную арматуру дл€ газо- и нефтепроводов.
—писок литературы
1. —мирнов ј.ѕ. ќпределение гарантийных об€зательств и срока службы технических изделий // Ќадежность и контроль качества. 1997. є 3. —. 10-19.
2. √ќ—“ 27.301-95. Ќадежность в технике. –асчет надежности. ќсновные положени€. ¬вед. 1997-01-01. ћинск: ћежгос. совет по стандарти-
зации, метрологии и сертификации; ћ.: »зд-во стандартов, 1996. 19 с.
V.Yu. Antsev, A.N. Inosemtsev
MACHINES AND ASSEMBLIES OPERATIONAL QUALITY ASSESSMENT FROM THE EXPECTED SERVICE LIFE INDICATORS
A strategy for pipeline fittings service life has been proposed. It includes the evaluation of the permissible service life indicators from the non-failure criterion, and a method of expected service life value re-calculation based on the operational data.
Key words: machines, assemblies, quality, service life expectancy, operations.
ѕолучено 20.0112
”ƒ  528.563
¬.—.  утепов, д-р техн.наук, проф., (4872) 35-14-82 (–осси€,“ула, “ул√”)
”—Ћќ¬»я Ё —ѕЋ”ј“ј÷»» ћќ–— ќ√ќ √»–ќ—“јЅ»Ћ»«»–ќ¬јЌЌќ√ќ √–ј¬»ћ≈“–ј
–ассматриваютс€ задачи динамических испытаний гравиметрической аппаратуры в лабораторных услови€х.
 лючевые слова: динамические испытани€, гравиметр, систематические погрешности, надводный корабль.
“ребовани€ к динамическим испытани€м морского гравиметра определ€ютс€ его структурой, заданной точностью работы, услови€ми эксплуатации и требовани€ми метрологического контрол€.
ћорской гравиметр включает в себ€ датчик, построенный на основе упругих кварцевых весов, как правило, крутильного типа, обеспеченных закритическим демпфированием чувствительного элемента [1-3]; фильтры высокочастотных, по сравнению с полезным сигналом, возмущений и гироустройство, совмещающее ось чувствительности датчика с направлением истинной вертикали. ¬ качестве последнего используютс€ либо силовые индикаторные гиростабилизаторы, либо пассивные стабилизаторы в виде четырехгироскопных сферических вертикалей, получивших название гирома€тниковых стабилизаторов [4]. ƒатчик гравиметра обычно помещаетс€ в термостат, уменьшающий вли€ние изменени€ окружающей температуры. ¬ состав гравиметра вход€т также преобра-

пїњ