BME Járműgyártás és -javítás Tanszék Javítási ciklusrend kialakítása
A javítási ciklus naptári napokban, üzemórákban vagy más teljesítmény paraméterben meghatározott időtartam, amely a jármű, gép új állapotától vagy az általános javítástól a következő általános javításig terjed. Ezt az időtartamot ciklusidőnek nevezzük. A ciklusidő az alkatrészek élettartama alapján határozható meg: az alkatrészek fizikai elhasználódásának törvényszerűségeiből, meghibásodási elmélet felhasználásával. 2
Élettartam meghatározás: Gyártmánytervezéskor: számítással (pl.: kifáradásra való méretezés), üzemelési tapasztalatok elemzése alapján, klf. élettartam vizsgálatokkal (pl.: kopásvizsgálat). Üzemeltetés során: meghibásodás elemzés, ciklusrend módosítás. Javítás során: meghibásodás elemzés, új anyagok, technológiák élettartam-növelő hatása, ciklusrend módosítás. 3
Jellemző méretek az élettartam számításhoz 4
Alkatrész élettartam meghatározása az elhasználódási folyamat ismeretében: t e =z meg /v z ; v z =z 2 -z 1 /t 2 -t 1 5
Alkatrészcsoportok képzése, ciklusidők meghatározása. Alkatrészcsoportok kialakítása, a közel azonos élettartam szerint, A csoportra jellemző élettartam meghatározása, Ciklusidők és az egyes karbantartási, javítási feladatok meghatározása, A ciklusidők egymásnak egészszámú többszörösük, Ciklusrend módosítása az üzemeltetési tapasztalatok alapján 6
Alkatrész élettartam számítási módszerek Meghatározott időpontokban (t 1 ; t 2 ;..t n ) adatok (méretek) felvétele Az adatok értékelése (várható középérték, szórás) Az elhasználódás folyamatának meghatározása, ábrázolása: grafikus elemzéssel ismert matematikai függvényekkel (trigonometrikus, lineáris ) polinommal való közelítéssel 7
Élettartam meghatározás kopási görbe alapján A vizsgált időpontokban van elegendő számú mérés a matematikai statisztikai kiértékeléshez. 8
Élettartam meghatározás regressziós egyenlet segítségével A mért adatok sokaságából a kopási folyamat sztohasztikus összefüggéseinek meghatározása regressziós egyenlettel 9
Élettartam meghatározás megbízhatósági elmélet segítségével: Fontosabb fogalmak: megbízhatóság - működés alatti előírásos állapot, működőképesség - a feladat előírt műszaki követelmények melletti ellátása, Meghibásodás - működőképesség elvesztése, hibamentes működés valószínűsége - az adott időszakban nem következik be meghibásodás, élettartam - műszaki előírásokban meghatározott állapot időtartama, előírt megbízhatóság - a feladat elvégzéséhez szükséges előírásos (határ-) állapot. 10
Valamely rendszer károsodási magatartását elemeinek károsodási magatartása határozza meg. Más - más megbízhatósági paraméterekkel jellemezzük az első meghibásodásig üzemelő, un. nem javítható elemeket, valamint a javítható elemeket, rendszereket. 11
Az első meghibásodásig üzemeltetett elemek megbízhatósága: Megbízhatóság annak valószínűsége, hogy a gép ill.. alkatrésze a vizsgált idő intervallumban nem hibásodik meg. R (t)=p(t < ) R = R(t,,S,V,F); ahol R - megbízhatóság, t - vizsgált időtartam, - meghibásodás időpontja, S - igénybevétel, V - igénybevétel változása, F - fenntartás minősége Meghibásodás valószínűsége: Q(t)=P(t < ) R(t)=1-Q(t) 12
A megbízhatóság leírható ismert eloszlási vagy tapasztalati függvényekkel: R(t) = n(t)/n(0), n(t) - a t időpontban üzemképes alkatrészek száma, n(0) - a t=0 időpontban üzembe állított, illetve vizsgált alkatrészek száma. A meghibásodás valószínűsége: Q(t) = (n(0)-n(t)) / n(0). Sűrűségfüggvény: q(t) = n(k) / n(0)* t, t - a k t intervallumban bekövetkezett meghibásodások száma 13
Megbízhatóság, meghibásodás valószínűségi függvénye (normál eloszlás) 14
Meghibásodási ráta λ = q(t)/r(t) n k /n(t)* t 15
Elemek megbízhatósága Nem javítható elem megbízhatósága Az azonnali javítható elem megbízhatósága, Számottevő javítási időt igénylő elem megbízhatósága
Nem javítható elem megbízhatósága A nem javítható elem működése az első meghibásodás bekövetkezéséig tart, vagyis a határállapotot ebben az esetben a meghibásodás bekövetkezésének eseménye jelenti. A leggyakrabban használt mutatói: a hibamentes működés valószínűsége, a meghibásodás valószínűsége, várható tényleges idő az első meghibásodásig, a meghibásodási ráta. 17
Az azonnali javítható elem megbízhatósága A meghibásodott elemet a meghibásodás pillanatában az újjal kicserélik, vagy a felújítási, a kicserélési idő a τ működési időkhöz képest elhanyagolhatóan kicsi. Ezért úgy tekintjük, hogy a felújítás egy pillanat alatt történik. 18
Az elem a t 0 időpontban kezd működni és t 1 működési idő után meghibásodik. A meghibásodás pillanatában egy másik elemmel cserélik ki, amely t 2 ideig lesz működőképes, s ezt egy harmadik váltja fel. 1 1 n 2 n+1 t 1 t 2 t n t n+1 19
Számottevő javítási időt igénylő elem megbízhatósága A felújítási idő lényegében két részből tevődik össze: egyrészt a hiba megkereséséhez szükséges időből, másrészt a javításához szükséges időből. 1 1 2 2 n n t 1 t 1 t 2 t 2 t n t n 20
A rendszerek megbízhatósága A független megbízhatóságú elemekből felépülő rendszerek megbízhatósága Soros rendszer: R = R 1 R 2....R n ; R = e -(Σλ)t 1 22 n 1 2 n Párhuzamos rendszer (két elemre): R = R 1 + R 2 - R 1 R 2 2 1 1 2 Nem független megbízhatóságú n elemekből felépülő rendszer megbízhatósága n 21
KE 1a kormányszelep vizsgálata Hónap Hibás szelepek száma/hó Összes meghibás odás Összes vizsgált szelep Meg nem hibásodott Meghibásodási ráta Megbízhatóság Meghibás odás valószínűsége szelep n t 1 12 12 5000 4988 0,241 0,9976 0,0024 2 50 62 5000 4938 1,013 0,9876 0,0124 3 24 86 5000 4914 0,488 0,9828 0,0172 4 6 92 5000 4908 0,122 0,9816 0,0184 5 3 95 5000 4905 0,061 0,981 0,019 6 4 99 5000 4901 0,082 0,9802 0,0198 7 2 101 5000 4899 0,041 0,9798 0,0202 8 9 110 5000 4890 0,184 0,978 0,022 9 4 114 5000 4886 0,082 0,9772 0,0228 10 6 120 5000 4880 0,123 0,976 0,024 11 6 126 5000 4874 0,123 0,9748 0,0252 12 6 132 5000 4868 0,123 0,9736 0,0264 13 4 136 5000 4864 0,082 0,9728 0,0272 14 9 145 5000 4855 0,185 0,971 0,029 15 6 151 5000 4849 0,124 0,9698 0,0302 22
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 db. szám KE 1a kormányszelepek meghibásodása 250 Meghibásodások száma 200 150 Hibás szelepek száma/hó Összes meghibásodás 100 50 0 hónap 23
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 ráta Meghibásodási ráta 1,200 Meghibásodási ráta 1,000 Meghibá-sodási ráta 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 hónap 24
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 R(t) Megbízhatóság 1,05 KE 1a kormányszelepek megbízhatósága 1 0,95 Megbízha-tóság 0,9 0,85 0,8 hónap 25
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 R(t) és Q(t) 1,2 KE 1a kormányszelepek meghibásodásánek és megbízhatóságának valószínűsége 1 0,8 0,6 Megbízha-tóság Meghibásodás való-színűsége 0,4 0,2 0 hónap 26
Élettartam növelés: Konstrukció módosítás, (gyengepontok megszüntetése, pl.: korrózióállóság, kifáradási szilárdság növelése), Anyagmegválasztás, új anyagok alkalmazása Technológiai korszerűsítés (kopásálló réteg felvitele, felületszilárdítás, stb.) 27