Методология построения и использования базы данных для оценки ресурса металлургического оборудования : на примере машин ОМД

• Автор: Халикова, Ольга Рашидовна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ГЛАВА 1. БАЗЫ ДАННЫХ ОБОРУДОВАНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА РЕСУРСА ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ

1Л Общие сведения о базах данных и способы декомпозиции оборудования!

1.2 Виды баз данных оборудования и их назначение

1.3 Показатели надежности

1.4 Детерминированные методы расчета ресурса оборудования

1.5 Расчет ресурса оборудования в вероятностном аспекте

1.6 Методы расчета количества запасных частей

1.7 Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СТРУКТУРА БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

2.1 Принципы формирования базы данных

2.2 Структура базы данных

2.3 Разработка структуры обозначения элементов оборудования
2.4 Разработка методики формирования и коррекции параметров,
характеризующих надежность оборудования
2.5 Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ РЕСУРСА ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЕТОМ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ПРИРОДЫ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1 Применение метода линеаризации функций случайных аргументов для
получения аналитических зависимостей
3.2 Расчет числовых характеристик ресурса зубчатых колес
3.3 Расчет числовых характеристик ресурса валов и осей
3.4 Расчет числовых характеристик ресурса подшипников качения
3.5 Расчет оптимальной продолжительности межремонтных периодов
3.6 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕСУРСА НА ОСНОВАНИИ МАШИННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА Г
4.1 Применение метода Монте-Карло для получения числовых характеристик функции случайных аргументов
4.2 Организация машинного эксперимента по определению числовых характеристик ресурса ответственных элементов

4.3 Сравнение числовых характеристик ресурса, полученных методом линеаризации и методом Монте-Карло
4.4 Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТ РОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ОБОРУДОВАНИЯ ДВУХКЛЕТЕВОГО РЕВЕРСИВНОГО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ
5.1 Реализация принципов построения базы данных
5.2 Декомпозиция механических систем оборудования стана
5.3 Пример идентификации элемента базы данных в соответствии с его структурной принадлежностью
5.4 Расчет числовых характеристик типовых деталей прокатного стана
5.5 Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

Современные промышленные предприятия, в частности предприятия металлургической отрасли, представляют собой сложные комплексы, включающие множество единиц оборудования. Их бесперебойная работа и отсутствие внеплановых простоев имеет большое значение с экономической точки зрения. Для обеспечения минимального риска аварийных остановок оборудования необходим ■ его своевременный ремонт и техническое обслуживание. С другой стороны, не менее важным аспектом является минимизация эксплуатационных затрат, предполагающая, в том числе, увеличение межремонтных периодов. Это увеличивает вероятность возникновения отказов машин и их элементов.
Возникающее противоречие между стремлением обеспечить максимальную надежность и в то же время снизить расходы на запасные части требует точного прогнозирования срока службы сменных элементов оборудования. Определение ожидаемого ресурса деталей и узлов в условиях конкретного предприятия позволяет избежать как преждевременного прекращения их эксплуатации, так и аварийных остановок.
Прогноз ресурса оборудования необходим для рационального планирования сроков проведения ремонтов и создания запасов сменных узлов и деталей. Определение ожидаемого ресурса возможно по опыту эксплуатации идентичного оборудования или расчетными методами, учитывающими процессы, приводящие к отказу. Статистический поход предполагает наличие информации о наработке аналогичных объектов в аналогичных условиях. Это ограничивает его применение для новых, уникальных или импортных машин. Известные базы данных металлургического оборудования предполагают накопление именно статистических данных [1, 35, 42, 58, 61, 71, 76, 77, 80, 113].
Срок службы оборудования любого уровня — от деталей до машин -зависит от множества факторов, характеризующих как условия эксплуатации, так и собственные свойства оборудования. Детерминированные методы

5) DT
DT =11710.
3.3 Расчет числовых характеристик ресурса валов и осей
Данный метод основан на упрощенном расчете валов и осей на прочность, который' заключается в сравнении возникающих в детали напряжений с пределом выносливости для данного материала [67, 110, 111]. При этом значение возникающих в детали напряжений связано с числом циклов нагружения до разрушения зависимостями:
где и.[а и т.1й - нормальные и касательные напряжения, соответствующие пределу выносливости материала для данной детали;
аа и та — амплитудные значения нормальных и касательных напряжения, возникающие в детали в результате действия нагрузки;
т — показатель наклона левой ветви кривой усталости; па и пТ - число циклов нормальных и касательных напряжений до разрушения детали;
ар — корректирующий коэффициент, при постоянном нагружении ар = 1;
N0 - абсцисса точки перелома кривой усталости, для сталей во многих случаях Иа = (1+3)*106 циклов.
Расчет производится отдельно для нормальных и касательных напряжений. Числовые характеристики исходных данных (среднее значение и дисперсия), необходимые для расчета:
1) Свойства материала и геометрические параметры:
- временное сопротивление материала ав и Оаа
(3.24)