Исследование надёжности оборудования НШПС-1700

При изменившихся условиях работы оборудования стана возникла необходимость исследования его надёжности, выявления законов распределения вероятности безотказной работы, являющейся основным показателем надёжности оборудования. Целью настоящей работы является исследование законов распределения вероятности безотказной работы оборудования НШПС-1700 при прокатке непрерывнолитых слябов.

Определение вероятности безотказной работы оборудования НШПС-1700 проведено на основе статистических данных о работе стана за период между капитальными ремонтами, произведёнными 02.09.2008 г. и 02.11.2009 г. Продолжительность безотказной работы определяли с учётом простоев стана между отказами на текущих ремонтах.

Оборудование стана было разделено на 34 группы в технологической последовательности – от участка загрузки до уборочной линии стана. Отдельно были выделены группы оборудования и системы, выполняющие аналогичные функции на различных участках стана: системы водяного охлаждения и гидросбива окалины, гидравлические системы и системы смазки, механизмы перевалки валков, направляющие линейки [2]. Надёжность основных агрегатов стана – окалиноломателей, клетей черновой и чистовой групп стана, летучих ножниц – рассматривалась индивидуально, что позволяло проанализировать влияние технологических параметров на их работоспособность.

В таблице 1 приведены данные об отказах оборудования между капитальными ремонтами и средняя наработка на отказ, определяемая по формуле:

, (1)

где t_i – i-наработка между отказами;

Подчеркнём, что учитывались только те отказы оборудования, которые приводили к простоям стана.

Для групп оборудования, обладающих наиболее представительными выборками и имеющих наибольшее число отказов – № 15; № 16; № 19; № 21; № 24; № 26; № 32 (номера как в табл. 1), – составили статистические ряды и построили гистограммы.

На основе статистических рядов и гистограмм определили виды теоретических распределений, рассчитали основные параметры распределений (математическое ожидание m(t), дисперсию D(t), среднеквадратическое отклонение s(t) времени безотказной работы), доверительные границы, построили теоретические кривые плотности вероятности безотказной работы.

В таблице 2 приведены результаты обработки статистических данных, на рис. 1 и 2 – гистограммы и теоретические кривые плотности вероятности безотказной работы.

Установлено, что распределение времени безотказной работы групп № 26 и № 32 описывается экспоненциальным законом, остальных – законом Вейбулла.

Для экспоненциального закона плотность вероятности безотказной работы за время t [3, 4]:

f(t) = exp(–t), (2)

где  – интенсивность отказов (параметр закона распределения), определяемая из выражения

где Т₀ – средняя наработка на отказ (или среднее время безотказной работы).

Вероятность безотказной работы

P(t)=1 – Q(t)= exp(–t). (4)

Вероятность отказа

Для закона распределения Вейбулла плотность вероятности безотказной работы

где а – параметр масштаба (задаёт масштаб кривой распределения по оси абцисс);

Вероятность безотказной работы

Вероятность отказа