Kamov KA 50 „Hokum“ (Rusko)
Spolehlivost strojních systémů Hlediska posuzování strojů: funkční ekonomické ekologické výtvarné spolehlivostní Standardy USAF Limity intenzity poruch: katastrofické: λ = h -1 (ztráta stroje i posádky) kritické: λ = h -1 (ohrožení posádky) závažné: λ = h -1 (vážné poškození stroje)
Základní ukazatele spolehlivosti pravděpodobnost poruchy F(t) = P(T t) pravděpodobnost bezporuchového chodu R(t) = 1 - F(t) zaručená doba bezporuchového chodu T α pro R(T α ) = α střední doba životnosti T s hustota pravděpodobnosti poruchy f(t) = dF(t) / dt obr. 1 obr. 1 intenzita poruchy λ(t) = f(t) / R(t) obr. 1 obr. 1
Spolehlivost systému Spolehlivost systému se sériovým řazením (hrozí rozpad řetězce): R S = R 1.R 2.R 3 …F S = 1 - R S Spolehlivost systému s paralelním řazením (zálohované prvky): F S = F 1.F 2.F 3 …R S = 1 - F S Nejdůležitější požadavky na spolehlivost technických systémů: bezpečnost (u objektů, kde selhání funkce vede k přímým škodám) pohotovost (u záložních, havarijních či pohotovostních objektů) ekonomie (když výpadek technologie vede k následným škodám)
Řešení: obr. 2 obr. 2 Modifikovaná rovnice trvanlivosti ložiska: obr. 2 obr. 2 Příklad návrhu kuličkového ložiska Předpokládáme-li exponenciální rozdělení výskytu poruch, platí pro pravděpodobnost bezporuchového chodu R = e -λL h = 0.99 => a 1 = 0.21 obr. 3 obr. 3 Potom C min = 9220 N => ložisko 6004 (0.069 kg) obr. 3 obr. 3 Má-li převodovka 10 těchto ložisek, tak pro sériový systém platí: R s = (R i ) n = = 0.9; λ s = n. λ i = = h -1 => problém !!! Možná řešení této situace: dimenzovat jednotlivé ložiska pro λ k = h -1 => λ sk = n. λ k = h -1 R k = e -λ k L h = => a 1k = => C k = N => 6304 (0.14 kg) preventivní výměny ložisek v intervalech T 0,99 = -ln(0.99)/λ s = 100 h zajištění bezporuchového chodu metodami technické diagnostiky průměr hřídeled = 20 mm; ekvivalentní zatíženíF e = 870 N; trvanlivost uzlu L h = 1000 h; provozní otáčky n = 5000 min -1 ; intenzita poruch λ = h -1 ; součinitel mazání a 23 = 1,2