Оценка уровня надежности технической системы на этапе проектирования

Автор: Алябьев Вадим Анатольевич, Рахимов Ильдар Раисович, Рахимов Раис Саитгалеевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Расчет и конструирование

Статья в выпуске: 3 т.22, 2022 года.

Бесплатный доступ

Сокращению количества испытуемых опытных образцов машин и видов испытаний, их продолжительности, а, следовательно, экономии затрат на их проведение способствует определение оценки уровня надежности технической системы при ее проектировании. В статье рассматривается расчётный метод, позволяющий в соответствии с выбранными критериями достижения технической системой предельного состояния оценить средний ресурс до капитального ремонта машины на этапе ее проектирования. С учетом этого для машинно-тракторного агрегата на базе трактора общего назначения класса 5 была составлена структурная схема технической системы, анализ которой позволил выполнить вероятностное описание событий, определяющих выработку ресурсов агрегатов и систем машины, записана вероятностная функция надежности сложной технической системы. Полученные по результатам подконтрольной эксплуатации тракторных агрегатов - аналогов данные об отказах и рассчитанные на их основе значения показателей надежности составляющих техническую систему элементов (вероятность безотказной работы - показатель безотказности) позволили определить надежность (вероятность безотказной работы) самой технической системы. (При этом в зачет принимались только отказы, характеризующие несовершенство конструкций узлов, агрегатов и систем МТА). Это в свою очередь дает возможность оценить ее уровень долговечности, применив Вейбулловское распределение случайной величины (ресурса); получили значение среднего ресурса тракторного агрегата до капитального ремонта, которое соответствует техническому заданию. Исследование уровня надежности технической системы от составляющих ее элементов показало, что при одинаковом повышении надежности составляющих элементов существенное влияние оказывают силовая установка и рабочее оборудование тракторного агрегата. Предложенный в статье метод позволяет решить задачу перераспределения надежности между элементами, составляющими сложную техническую систему.

Еще

Надежность, вероятность безотказной работы, средний ресурс машины, тракторный агрегат, рабочее оборудование

Короткий адрес: https://sciup.org/147239483

IDR: 147239483   |   DOI: 10.14529/engin220304

Список литературы Оценка уровня надежности технической системы на этапе проектирования

  • Шаламов, А.А. Тракторы промышленные и промышленные модификации сельскохозяйственных тракторов. Надежность. Сбор и обработка информации: методические указания / А.А. Шаламов, Ю.Н. Логинов, В.Я. Вибе. - НАТИ-ЧФ НАТИ. - Челябинск, 1986. - 94 с.
  • Труханов, В.М. Надежность технических систем типа подвижных установок на этапе проектирования и испытаний опытных образцов / В.М. Труханов. - М.: Машиностроение, 2003. - 320 с.
  • Викторова, В. С. Модели и методы расчета надежности технических систем / В. С. Викторова, А. С. Степанянц. - Изд. 2-е, испр. - М.: ЛЕНАНД, 2016. - 256 с.
  • Babchenko, L.A. Data Control for Reliability of Agricultural Tractors / L.A. Babchenko, A.A. Gulyarenko // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2020. - Vol. 49(10). - P. 900906. - https://doi.org/10.3103/S1052618820100039
  • Буйносов, А.П. Исследования и испытания наземных транспортно-технологических машин: методические рекомендации /А.П. Буйносов. - Екатеринбург: УрГУПС. - 2014. - 102 с.
  • Zhao, Z. Field reliability estimation of agricultural tractors based on warranty data / Z. Zhao, F. Cheng // Transactions of the ASABE. - 2021. - Vol. 64(2). - P. 705-714. -https://doi. org/10.13031/TRANS.14318.
  • Прогнозирование надежности тракторов / В.Я. Анилович, А.С. Гринченко, В.Л. Литвиненко и др.; под ред. В.Я. Аниловича. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.
  • Алябьев, В.А. Основы теории и методика определения параметров надёжности дорожно-строительных машин: учебное пособие /В.А. Алябьев, Е.И. Бердов, В.Н. Бондарь. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2020. - 300 с.
  • Berdennikov, E.A. Assessment of individual reliability indicators and rational service life of agricultural tractors / E.A. Berdennikov, A.M. Smirnov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 341(1). - No. 012124.- https://doi.org/10.1088/1755-1315/341/1/012124.
  • Dobretsov, R. Yu. The Method of Expert Assessments as Applied to the Ranking of Technical Solutions in the Design of a Tractor Gearbox / R. Yu. Dobretsov et al // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 2094. - No. 042028. - https://doi.org/10.1088/1742-6596/2094/4/042028
  • Litvinenko, R. An Approach to Determining the Integrated Reliability of Technical Systems at the Development Stage / R. Litvinenko et al. // Lecture Notes in Mechanical Engineering. - 2022. -P. 83-94. - https://doi.org/10.1007/978-981-16-9376-2 8
  • Рахимов, P. С. Разработка конструктивной схемы и обоснование параметров почвообрабатывающего посевного агрегата с пневматическим высевом семян для тракторов класса тяги 5 /Р.С. Рахимов, И.Р . Рахимов, Е.О. Фетисов и др. // Отчет о научно-исследовательской работе, номер гос. учета АААА-А20-120012490063-0. Инв. № 01-100120. - Троицк, 2020. - 183 с.
  • Типовые технические критерии предельного состояния промышленных и лесопромышленных тракторов и их сборочных единиц. Методика, арх. № 3297. Отв. исп. Шаламов А.А. -Челябинск: ЧФ НАТИ, 1988. - 96 с.
  • Optimal criteria ^ for durability test of stepped transmissions of agricultural tractors / M. Mattetti, M. Maraldi, E. Sedoni et al. // Biosystems Engineering. - 2019. - Vol. 178. - P. 145-155. - https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2018.11.014
  • Galiev, I. Ensuring possibility of functioning of tractors in agricultural production taking into account residual resources of their units and systems /1. Galiev et al. // Engineering for Rural Development. - 2020. - Vol. 19. - P. 48-53. - https://doi.org/10.22616/ERDev2020.19.TF012
  • Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие / В.Е. Гмурман. - М.: Высш. шк., 2003. - 479 с.
  • Алябьев, В.А. Об оценке параметров Вейбулловского закона распределения / В.А. Алябьев, А.В. Шарин // Автомобильная техника. Силовые установки: науч. труды. Выпуск 6. - Челябинск: ЧВВАИУ, 1996. - С. 114-116.
  • Rahman, P.A. Using multithreaded programming for reliability simulation of the restorable technical systems with identical elements and arbitrary reliability structure / P.A. Rahman // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 2032(1). - No. 012012. - https://doi.org/10.1088/1742-6596/2032/1/012012
  • Troyanovskaya, I.P. Experimental Comparison of Smooth Movement of an Agricultural Tractor with Balancer Suspension and Torsion Bar Suspension / I.P. Troyanovskaya et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Vol. 941. - No. 012163. -https://doi.org/10.1088/1757-899X/941/1/012063
  • Lebedev, A. Operational Management of Reliability of Technical Systems in the Agro-Industrial Complex / A. Lebedev et al. //Lecture Notes in Networks and Systems. - 2022. - Vol. 246. - P. 79-87.-https://doi.org/10.100 7/978-3-030-81619-3 9
Еще
Статья научная