Показатели надежности судовой холодильной техники
В основе анализа надёжности судовой холодильной техники лежит оценка с помощью соответствующих показателей, регламентированных уровнем его безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. От правильности выбора номенклатуры этих показателей во многом зависит снижение затрат на техническое обслуживание и ремонты. В таблице 3 приводится номенклатура показателей надёжности для любых изделий судовой техники. В таблице приняты следующие сокращения для обозначения сроков ремонта: ППР – сроки ремонта изделия по системе планово-предупредительных ремонтов; ППО – сроки технического обслуживания по системе планово-предупредительных осмотров; ТД – сроки ремонта или технического обслуживания, устанавливаемые только с помощью средств безработной диагностики, без применения систем ППР и ППО; Отк – ремонт и техническое обслуживание, выполняемое после возникновения явных отказов. Выбранный из таблицы показатель можно включить в номенклатуру в том случае, если всем признакам, характеризующим изделие, соответствует знак «+». Если хотя бы один признак отмечен знаком «–», то рассматриваемый показатель не относится к данному изделию. Пример: необходимо определить показатель надежности для холодильного компрессора, работающего в условиях систем ППР и ППО. Ведется учет наработки при эксплуатации. В таблице 3 находим, что знаком «+» отмечены признаки: «ремонтируемое изделие», «ППР», «ППО» и «учет наработки»(«ведется») для следующих показателей: назначенный ресурс до списания; назначенный ресурс до капитального(среднего) ремонта; назначенный ресурс непрерывной работы; коэффициент ТО; коэффициент готовности, наработка на отказ и т.д.
Таблица 3 – Номенклатура показателей надежности судовой техники
Показатель надежности |
Неремонтируемое изделие |
Ремонтируемое изделие |
Способ устанавливаемого ремонта |
Сроки обслуживания |
Учет наработки |
|||||
ППР |
ТД |
Отк |
ППО |
ТД |
Отк |
ведется |
не ведется |
|||
Назначенный (нормативный) срок службы до |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
Назначенный (нормативный) срок службы до кап. ремонта |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
Назначенный (нормативный) до списания |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
Назначенный (нормативный) ресурс до кап. ремонта |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
Средний ресурс до списания |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
Средний ресурс до кап. (среднего) ремонта |
– |
+ |
– |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
Назначенный (нормативный) ресурс непрерывной работы |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
– |
– |
+ |
– |
Средний ресурс непрерывной работы |
– |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
Средний срок службы до списания |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
– |
– |
+ |
Средний срок службы до кап. (среднего) ремонта |
– |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
Вероятность безотказной работы |
+ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
+ |
+ |
Наработка на отказ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Коэффициент технического обслуживания |
– |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
Коэффициент готовности |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Гамма-процентный ресурс |
+ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
+ |
– |
Средняя наработка до отказа |
+ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
+ |
– |
Гамма-процентный срок службы |
+ |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
+ |
Удельная суммарная трудоемкость тех.обслуживания |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Удельная суммарная трудоемкость |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
В таблице 4 представлена номенклатура показателей надежности основных видов холодильного оборудования, отнесенные к соответствующим свойствам.
Таблица 4 Номенклатура показателей надежности
Свойства и показатели надежности |
Оборудование ремонтируемое |
Неремонтируемое оборудование |
|||
Планово ремонтируемое |
Непланово ремонтируемое |
||||
изнашиваемое |
комбинированное, стареющее |
коррозирующее |
|||
Безотказность: наработка на отказ; час;год |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
Интенсивность отказов |
– |
– |
– |
|
+ |
Долговечность - гамма % ресурс до списания |
– |
+ |
– |
– |
+ |
- ресурс до кап.ремонта, назн; ч/год |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
- ресурс до среднего ремонта, назн; ч/год |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
- ресурс до текущего ремонта, назн; ч/год |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
- наработка до технического обслуживания, ч |
+ |
+ |
– |
– |
– |
- средний срок службы до списания, год |
– |
– |
+ |
+ |
– |
Ремонтопригодность: - средняя трудоемкость кап.ремонта |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
- объединенная удельная трудоемкость технического обслуживания и ремонтов |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
В таблице 5 представлены группы критериев предельного состояния холодной машины в целом.
Таблица 5 – Структура критериев предельного состояния холодильной машины
Группа 1 критерии предельного состояния элементов ХМ |
Группа 2 критерии предельного состояния ХМ в целом |
|
Экономические критерии |
Назначенные критерии |
|
Предельные зазоры в парах трения компрессоров |
Уменьшение производительности |
Повышение уровня шума |
Предельные износы деталей и потери формы деталей компрессоров |
Уменьшение удельной производительности |
Повышение уровня вибрации |
Предельная толщина труб ТОА |
Повышение расхода смазачного масла |
– |
В первую группу входят критерии, определяющие потерю работоспособности основными узлами машины и их элементов. Вторая группа критериев определяет изменение внешних параметров (экономические и экологические). Предельное состояние холодильного оборудования связано с ухудшением его теплотехнических характеристик.
Наработка на отказ компрессионных агрегатов рассчитываются с учетом влияния на их надежность конструктивных факторов и уровня агрегатирования по формуле:
,
где
и
–
коэффициенты, учитывающие влияние на
надежность конструктивных факторов и
уровня агрегатирования
–
наработка
на отказ компрессора, ч.
Результаты анализа показывают достаточно высокую надежность поршневых компрессоров. В таблице 6 представлены показатели надежности поршневых и винтовых холодильных компрессоров.
Таблица 6. Показатели надежности холодильных компрессоров
База |
Компрессоры |
Показатели надежности |
Значение |
Поршневые |
|||
I |
Герметичные |
Интенсивность
отказов,
Ресурс до списания, тыс.ч |
3 45 |
II |
Бессальниковые |
Наработка на отказ, тыс.ч Ресурс до капитального ремонта |
6,5 45 |
III |
Сальниковые и бессальниковые |
Наработка на отказ, тыс.ч Ресурс до капитального ремонта, тыс.ч |
4,5 45 |
IV |
Сальниковые |
Наработка на отказ, тыс.ч Ресурс до капитального ремонта, тыс.ч |
4,5 45 |
Винтовые компрессоры |
|||
VI-VII |
Бессальниковые |
Наработка на отказ, тыс.ч Ресурс до капитального ремонта, тыс.ч |
7,0 60 |
Сальниковые |
Наработка на отказ, тыс.ч Ресурс до капитального ремонта, тыс.ч |
6,5 60 |
|
Ресурс деталей поршневого холодильного компрессора (тыс.ч):
Пластина компрессора:
– всасывающая – 7,8
– нагнетающая – 8,7
Кольцо графитовое сальника – 12
Пружина нагнетающего клапана – 12
Палец поршня – 12,3
Втулка верхней головки шатуна – 12,3
Втулка нижней головки шатуна – 12
Кольцо поршневое:
– компрессионное –11,9
– маслосъемное –13,4
8. Поршень (по бобышке) –26,2
9. Масляный насос – 30
10. Колен.вал в сопряжении с вкладышем шатуна – 24
11. Блок цилиндров (гильза) –27,8