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起重机相关技术分析

发布时间:2014-09-27

产品可靠性指标值的确定及其在此基础上的分配是开展可靠性设计工作的基础。本文结合长江起重机厂生产的QY20A汽车起重机1633个现场使用故障数据,分析了产品可靠性指标的确定,阐述了可靠性分配方法,结合实例进行了具体分配计算。产品可靠性指标的确定产品可靠性指标的确定是可靠性分配与可靠性设计工作的基础。产品可靠性指标的确定要考虑的因素很多,如国内外同类产品的可靠性指标,市场需求状况,市场竞争要求以及所需投入的费用等等;同时,还必须考虑经济效益。一般说来,确定合理的产品可靠性指标应考虑以下因素。
考虑产品的年利用率,即一年内,用户可接受的故障次数。年利用率亦是一综合指标,反映了产品在一定时间内故障次数的多少,故障修复的难易。高的年利用率应该是故障率低,维修度好。与使用安全有关的系统、零部件,如汽车起重机行车转向系统,上、下车制动系统,吊臂及转台等,应有足够高的可靠性。增加制造成本和提高销售价格。要考虑市场对产品的接受水平和价格的承受能力,从我国汽车起重机的生产和使用情况来看,目标值定在MTBF=100150h之间应该是能够达到的,更高的要求则可定在MTBF=150300h之间,这样就可与较先进国家的同类产品具有相同的竞争力。在确定产品可靠性指标的同时还应制定详细的可靠性大纲,并且对产品设计、制造、试验及使用各阶段进行合理的可靠性预测,掌握产品可靠性的发展状况,采取相应的措施来保证其可靠性指标的实现。
产品可靠性指标的确定主要以产品可靠性R(t)的许用值为基础,可靠性水平等级标准见<2>.根据各种零部件在系统中的功能及故障后果,其可靠性水平应控制在相应的等级范围内。中0级是不重要的零部件,其故障后果是不严重的;14级相当于可靠性要求较高的零部件;5级相当于很高可靠性的产品,在规定使用期限内是不允许发生故障的。系统或零部件缺少完整的故障统计数据,而各子系统或零部件的相对使用频率是明确的,则可采用考虑零部件相对使用频率的方法进行分配。其基本思想是先将系统可靠性目标值等分配给各子系统或零部件,然后考虑用系统或整机服役期内各子系统或零部件的相对使用频率来加以修正。根据使用经验和统计数据知,变速器早期故障期多服从指数分布,进入偶然失效期后其故障分布规律服从形状参数m<1的威布尔分布(即近似指数分布)。因此,可以认为其故障分布规律是服从指数分布的。如果变速器在整机可靠性指标确定后分配得到的可靠性指标为Rb,进一步分配各挡可靠性指标为Rib(i=1,2,为变速器的挡位数),则在由Rb到Rib的分配过程中,必须考虑各挡的相对使用频率对分配结果加以修正。
整机可靠性分配汽车起重机可视为一个复杂的多部件(系统)组成的串联系统,据以往的经验及试验可知,各系统(部件)的可靠性失效规律服从故障率为常数的指数分布,且各系统(部件)之间可视为相互独立,故在给定整机可靠性指标目标值后,即可进行整机可靠性分配确定各子系统(零部件)的可靠性指标值。
结语基于现场数据的汽车起重机可靠性分配是在综合考虑各系统或零部件重要性及现场使用失效数据的基础上进行的,同时考虑了系统任务期内不同子系统或零部件的相对使用频率不同时分配结果的修正,分配结果表明单元可靠性水平均在23级之间,满足设计目标值,其分配结果可在汽车起重机产品开发设计中应用。

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