Расчет надежности технологической системы

     Вариант №21

     Расчет  надежности технологической  системы

1. Цель работы: определение показателей надежности установки для промывки деталей с оборотным водоснабжением.

Исходные  данные: установка, справочные материалы.

2.  Назначение, конструкция и принцип работы установки:

     7.3. Установка для промывки деталей  с оборотным водоснабжением

     После механической обработки детали обычно загрязнены маслами, эмульсиями и отходами производства. Перед сборочными операциями их промывают. На рис.  показана схема проходной мойки деталей.

     Детали 1 устанавливаются на сетчатый конвейер 2, изготовленный из стальной проволоки. Мелкие детали подаются на мойку в сетчатых контейнерах. Установка имеет две зоны, разделенных гибкими перегородками из резиновых листов 3. В зоне I производят промывку горячей водой, в зоне II - сушку нагретым сжатым воздухом.

     Моющий  раствор из бака 4 подается насосом  Н1 через проточный нагреватель 5 к форсункам 6, расположенным с четырех сторон конвейера. Сжатый воздух проходит через блок подготовки 7, в котором установлены влагоотделитель, фильтр и регулятор давления, и нагреватель 8. Движение конвейера обеспечивает регулируемый привод 9.

     Вода  после промывки деталей собирается в баке 10 и затем насосом Н2 через магнитно-сетчатый фильтр Ф перекачивается в отстойную часть емкости 11, которая перегородкой отделена от ее расходной части. В отстойной части отстаивается масло, которое сливается в специальный карман 12, и затем, по мере накопления, сливается через ручной вентиль В7 в емкость для утилизации. Разделяемая жидкость через отверстие в нижней части перегородки емкости 11 попадает в ее расходную часть, откуда насосом Н3 под давлением 3–10 МПа подается в ультрафильтрационные блоки 13 и через дроссель Д в отстойную часть емкости 12. Фильтрат сливается в бак 14 и из него перекачивается насосом Н4 в бак 4 для повторного использования при промывке деталей.

     В качестве ультрафильтрационных блоков используют трубчатые элементы с  мембранами из ацетата целлюлозы или химически стойких полимеров. Мембрана должна пропускать воду, но задерживать масла.

     Рис. 7.3. Схема установки для промывки деталей.

     Кл1 электромагнитный клапан для заливки  в систему чистой воды;

     В1, В2 – ручные вентили для регулировки  расхода воды для промывки;

     В3..В5 – ручные вентили для регулировки расхода сжатого воздуха;

     В5…В9 – ручные вентили для слива  жидкости при техническом обслуживании.

     3. Структура установки: 

     1. Система промывки деталей (4, Н1, 5, 6, В1, В2, трубы и соединения)

     2. Система сушки деталей (7, 8, В3, В4, В5, трубы и соединения)

     3. Система подачи деталей (конвейер) (2, 9, 3)

     4. Система очистки моющего раствора (10, Н2, Ф, 11, 12, Н3, 13, Д, 12, 14, Н4, Кл.1, В5, В6, В7, В8, В9, трубы и соединения) 

     4. Расчет надежности системы

1. Расчет надежности системы промывки деталей.

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Бак для  моющ. Раствора (4)	1	5**	1	5	ПГ	5
Насос (Н1)	1	300*	1	300	ПГ ОФ	50 250
Проточный нагреватель(5)	1	100*	1	100	ОФ	100
Форсунки (6)	4 (по 1 с кажд. стор.)	100**	1	100	ОФ	400
Вентиль (В1,В2)	2	40*	1	40	ПГ	80
Трубы	6(с учетом  того, что к каждой форсунке  идет труба)	10*	1	10	ПГ	60

 

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная оценка

Для системы  промывки деталей:

Итого:  ПГ    ω = 195∙ 1/ч;       =  5128 ч

             ОФ   ω = 750∙ 1/ч;        = 133 ч

                   ∑ω = 945∙ 1/ч;            = 1058 ч

Вероятность безотказной  работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 945∙ = 0,999 
 
 

2. Расчет  надежности системы  сушки деталей

 

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Блок  подготовки (7)	1	200**	1	200	ОФ	200
Нагреватель (8)	1	100*	1	100	ОФ	100
Вентиль (В3, В4, В5)	3	40*	1	40	ПГ	120
Трубы	5 (с учетом  того, что к каждой форсунке  идет труба)	1*	1	1	ПГ	5

 

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная  оценка

Для системы  сушки деталей:

Итого:  ПГ    ω = 125∙ 1/ч;       =  8000 ч

             ОФ   ω = 300∙ 1/ч;        = 3333 ч

                   ∑ω = 425∙ 1/ч;            = 2353 ч

Вероятность безотказной  работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 425∙ = 0,9996 
 

3. Расчет  надежности системы  подачи деталей

 

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Сетчатый  конвейер (лента) (2)	1	5**	1	5	ОФ	5
Регулируемый  привод (9)	1	10**	1	10	ОФ	10
Перегородки (3)	3	2**	1	2	ОФ	6

 
 

*    - из  справочных данных о надежности  элементов 

**  - экспертная  оценка

Для системы  подачи деталей:

Итого:  ПГ    ω = 0                       

             ОФ   ω = 21∙ 1/ч;        = 47619 ч

                   ∑ω = 21∙ 1/ч;            = 47619 ч

Вероятность безотказной работы за 1 час:

P(1) = 1-t∙∑ω = 1- 21∙ = 0,99998 

4. Расчет  надежности системы  очистки моющего  раствора

 

Наименование	N, шт.	ω,1/ч, ∙	Кв	ω э, 1/ч, ∙	Вид отк.	ωэ∙N∙ 1/ч
Бак (10,14)	2	5**	1	5	ПГ	10
Насос (Н2,Н3,Н4)	3	300*	1	300	ПГ ОФ	150 750
Магнитно-сетчатый фильтр (Ф)	1	200**	1	200	ОФ	200
Отстойная часть емкости (11)	1	10**	1	10	ПГ	10
Карман  емкости (12)	1	10**	1	10	ПГ	10
Ультрафильтрационн. блоки (13)	3	100**	1	100	ОФ	300
Дроссель (Д)	1	20**	1	20	ОФ	20
Электромагнитный  клапан (Кл1)	1	85*	1	85	ПГ ОФ	25 60
Вентили (В5 – В9)	5	40*	1	40	ПГ	200