Оптимизация вероятности безотказной работы стрелы одноковшового экскаватора
Аспекты выбора оптимального значения вероятности безотказной работы для заданного усталостного ресурса стрелы экскаватора. Рассмотрение возможных вариантов изготовления стрелы одноковшового экскаватора и расчет величины удельных затрат для каждого из них.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.05.2017 |
| Размер файла | 147,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Ростовский государственный строительный университет
Оптимизация вероятности безотказной работы стрелы одноковшового экскаватора
А.А. Котесова
Ростов н/Д
Оптимизация вероятности безотказной работы (ВБР) для заданного усталостного ресурса стрелы как базовой детали одноковшового экскаватора, является важной экономической задачей [1].
Оптимальное значение ВБР может быть получено в результате рассмотрения различных вариантов изготовления стрелы экскаватора.
В качестве возможных вариантов, связанных с изменением прочностных характеристик и действующего напряжения в опасном сечении стрелы, предлагается:
1. Увеличение толщины стенки стрелы (с 10 на12 мм).
2. Изменение марки стали (со Ст3 на 09Г2Сили 15ХСНД).
В связи с этим рассмотрено 6 вариантов изготовления детали (табл. 1).
Таблица 1. Возможные варианты изготовления стрелы одноковшового экскаватора
|
№ варианта |
Марка стали |
Толщина стенки, мм |
|
|
1 |
Ст3 |
10 |
|
|
2 |
Ст3 |
12 |
|
|
3 |
09Г2С |
10 |
|
|
4 |
09Г2С |
12 |
|
|
5 |
15ХСНД |
10 |
|
|
6 |
15ХСНД |
12 |
Для разных вариантов изготовления стрелы одноковшового экскаватора рассчитана величина удельных затрат как отношение суммарных затрат на изготовление (цена) стрелы и эксплуатационных затрат к объему разработанного одноковшовым экскаватором грунта. Учитывая, что объем разработанного грунта как произведение технической производительности на ресурс экскаватора (в том числе и стрелы) принимается детерминированной величиной, то рассматривается изменение только суммарных затрат (не удельных), в зависимости от вариантов изготовления стрелы одноковшового экскаватора [1].
Суммарные затраты, связанные только с устранением отказов
где - затраты на приобретение (цена) детали;
- затраты, связанные с отказами i-й детали
где - затраты, связанные с одним отказом i-й детали;
- среднее количество отказов i-й детали за ресурс Тр.
где - затраты на устранение одного отказа (поиск отказа, разборка, сборка детали);
- затраты на приобретение одной запасной части;
- ущерб от простоя машины, а также машин, работающих с ней в общем комплексе, из-за одного отказа детали
Где - суммарный ущерб от простоя всех машин учавствующих в работе,
суммарные затраты
где Цсi - i-я цена стрелы.
Моделирование ресурса Тр проводилось в соответствии с [2]. Полученные значения минимального ресурса Трmin, вероятности безотказной работы (ВБР) Pi, цена детали Цсi, суммарные затраты Зрi приведены в табл.2.
Таблица 2. Значения вероятности безотказной работы стрелы за 20тыс.ч. Pi, цена стрелы Цci, суммарные затраты Зрi i
|
№ варианта |
Pi |
Цсi, руб |
Зрi, руб |
Зсумi, руб |
|
|
1 |
0,048 |
96000 |
148477,4704 |
244477,5 |
|
|
2 |
0,196 |
120000 |
146381,8713 |
266381,9 |
|
|
3 |
5 |
136000 |
88847,08117 |
224847,1 |
|
|
4 |
0,745 |
166000 |
57994,78036 |
223994,8 |
|
|
5 |
0,855 |
188000 |
36469,69869 |
224469,7 |
|
|
6 |
0,99999 |
230000 |
13982,28045 |
243982,3 |
По данным табл.2 построен график оптимизации ВБР за ресурс стрелы 20 тыс. часов (зависимости цены стрелы Цс, затрат, связанных с устранением отказов Зр, и суммарных затрат Зсум ): а) - интервал вероятности 0 - 1,0; б) - интервал вероятности 0,99-0,95 (рис.1)
безотказный усталостный стрела экскаватор
Рис.2. Оптимизация ВБР за ресурс стрелы 20 тыс. часов (зависимости цены стрелы Цс, затрат, связанных с устранением отказов Зр, и суммарных затрат Зсум ): а) - интервал вероятности 0 - 10; б) - интервал вероятности 0,99-0,95
Таким образом при вероятности безотказной работы Р=0,999 за 20 тыс. часов, оптимальным вариантом является конструкция из стали 15ХСНД с толщиной стенки 12 мм.
Список литературы
1. Касьянов В.Е. Методика и результаты оптимизации при повышении безотказности серийных одноковшовых экскаваторов / Рост. инж. строит. ин-т. - Ростов - на - Дону. 1980. - 16с. - Деп. в ЦНИИТЭ. строймаше. 5.08.80 №216
2. Зайцева М.М., Котесова А.А., Котесов А.А. Анализ вариантов изготовления стрелы одноковшового экскаватора ; Рост. гос. строит. ун-т. - Ростов-на-Дону, 2011. -7 с.: ил. - Библиогр. 5 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ, № 07.04.2011 №164 - В2011
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение размеров базы одноковшового экскаватора. Расчет элементов рабочего оборудования и гидроцилиндров. Анализ схемы усилий, действующих на оборудование прямой лопаты гидравлического экскаватора. Проверка устойчивости экскаватора к опрокидыванию.
курсовая работа [864,8 K], добавлен 09.06.2016Техническая характеристика, устройство, назначение и работа экскаватора. Расчет активных и реактивных сил и давлений в гидроцилиндрах рабочего оборудования при копании гидроцилиндром ковша. Определение технической производительности экскаватора.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.10.2022Расчет объемного гидропривода универсального одноковшового экскаватора. Описание принципиальной гидравлической схемы. Выбор насоса. Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости, потерь давления в гидролиниях, гидроцилиндров.
курсовая работа [69,3 K], добавлен 19.02.2014Расчет одноковшового экскаватора типа ЭШ-11.70 с учетом его рабочих параметров применительно к конкретным горнотехническим условиям. Определение мощности тяговой и подъемной лебедок драглайна, тяговый расчет гусеничного экскаватора, статические параметры.
курсовая работа [360,1 K], добавлен 10.12.2009Обзор существующих конструкций. Тяговый расчет экскаватора. Расчет на прочность, гидроцилиндра тяги, гидромолота, устойчивости экскаватора с рыхлительным оборудованием. Определение капитальных затрат, годовой эксплуатационной производительности машины.
дипломная работа [729,2 K], добавлен 09.02.2009Подбор сечения металлоконструкции стрелы и расчет его основных характеристик. Определение максимального расстояния между раскосами в металлоконструкции стрелы. Проверка устойчивости башни. Проверка пальцев, соединяющих оголовок стрелы со стрелой.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 08.03.2015Разработка рабочего оборудования с увеличенной емкостью ковша и с увеличенной скоростью исполнения рабочих движений с целью увеличения производительности экскаватора. Общие, конструктивные и прочностные расчеты рабочего оборудования и его привода.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.08.2010Технические характеристики и описание крана КС-55713–1. Гидравлический привод механизмов крана. Работа гидрооборудования механизма телескопирования секций стрелы. Выбор рабочей жидкости и величины рабочего давления. Параметры и выбор гидродвигателя.
курсовая работа [437,7 K], добавлен 19.11.2013Разработка разомкнутой системы электропривода рабочего механизма (подъем стрелы карьерного гусеничного экскаватора). Выбор двигателя и определение каталожных данных. Расчет сопротивлений реостатов и режимов торможения. Проверка двигателя по нагреву.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.08.2014Характеристика и организационная структура Златопольского завода по производству щебня. Краткая техническая характеристика и описание основных узлов экскаватора типа ЭКГ – 4,6, режимы и циклы их работы. Требование к электроприводу механизмов экскаватора.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 05.11.2010Основные преимущества одноковшовых экскаваторов с гидравлическим приводом. Выбор гидравлической схемы и ее описание. Определение мощности первичного двигателя, параметров насосной установки. Подбор силовых гидроцилиндров. Расчёт механизма поворота.
курсовая работа [119,1 K], добавлен 20.04.2017Описание гидравлической схемы механизма подъема стрелы самоходного крана КС-6473. Определение основных параметров гидроцилиндра. Выбор посадок поршня, штока, направляющей и уплотнений. Расчет потерь давления, емкости бака и теплового режима гидросистемы.
курсовая работа [387,9 K], добавлен 14.12.2010Описание технологического процесса электрического оборудования экскаватора. Расчет и выбор электрооборудования и схемы включения, расчет заземляющего устройства. Определение мощности трансформатора предприятия. Требования охраны труда при эксплуатации.
курсовая работа [200,5 K], добавлен 26.11.2009Техническая характеристика экскаватора ЕТ-20. Расчет гидропривода механизма: максимальное усилие, фактическая скорость и перепад давления на гидроцилиндре в нейтральной позиции, при захвате ковшом грунта и включении распределителя; потери давления.
курсовая работа [485,1 K], добавлен 02.09.2012Построение эмпирической вероятности безотказной работы. Определение параметров распределения итерационным методом. Рассмотрение количественных характеристик каждого фактора в отдельности. Определение средней наработки до первого отказа устройства.
отчет по практике [500,8 K], добавлен 13.12.2017Проведение расчета оси крепления рабочих площадок, оси траверсы, механизма подъема нижней стрелы и его оси, сварочного шва проушины к поворотной колонне самоходной площадки СПО-15М. Проверка опасного сечения нижней стрелы, расчет на устойчивость машины.
курсовая работа [860,1 K], добавлен 10.10.2012Назначение и состав гидропривода погрузчика-штабелера. Расчет потребляемой мощности и подбор насосов. Составление структурной гидравлической схемы экскаватора. Выбор фильтра гидросистемы. Расчет потерь давления в гидроприводе и КПД гидропривода.
курсовая работа [875,1 K], добавлен 12.06.2019Характеристика сменной и годовой эксплуатационной производительности одноковшового экскаватора. Расчет производительности парка машин для подготовки горных пород к выемке. Исследование продолжительности погрузки, буровзрывной подготовки пород к выемке.
контрольная работа [50,8 K], добавлен 23.03.2012Технические характеристики экскаватора ЭKГ-10. Выбор элементов, изучение статических механических характеристик системы электропривода на постоянном токе. Расчет динамических процессов в электроприводе поворота. Составление принципиальной схемы.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 19.12.2013Кинематическая схема ходового механизма экскаватора. Определение геометрических размеров зубчатых колес и их кинематических параметров. Расчет мощности на валах механизма. Определение крутящих моментов на валах передачи. Промежуточный вал редуктора.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 25.02.2011
