系统可靠性技术在铸造生产中的应用 第二讲 铸造机械的可靠度计算

铸造设备或机械系统由零部件组成。铸造设备或机械系统的可靠性取决于零部件的组合方式和零部件的可靠性。本讲讨论零部件的可靠度计算方法。 1 应力——强度分布干涉理论在传统的机械零件设计中,采用安全系数设计法将零件的强度r和应力s均视为单值,并用零件的主强度r与主应力s的比值表征安全系数n,即     

基于并联原理补偿液压系统可靠性的工程实践

针对某厂步进式加热炉液压系统故障频发的实际情况,进行了液压系统故障原因探明和可靠性分析.由可靠性模型分析的结果可知此系统为串联系统且可靠性较低,指出系统故障原因为油液污染,并对其可靠度进行了仿真.基于并联原理,并考虑了油液污染引起共模故障,拟定了液压系统的改造方案,对液压阀台和液压站能源分别实施了改造.改造后的系统补偿了原液压系统的可靠件,使系统故障基本消除.该液压系统的运行结果表明,改造方案是切实可行的.     

系统可靠性技术在铸造生产中的应用 第三讲 零部件的可靠性设计

零部件的可靠性设计,是铸造设备或系统可靠性的基础。它是在系统可靠性分析和可靠度分配以后进行。零部件的可靠性设计是解决如何将经过可靠度分配以后的零件可靠性指标值,直接设计到零部件中去的问题。零部件的可靠性设计的步骤大致如下: a.确定零部件的失效模式和失效判据。铸造设备的零部件,常见的失效模式有断裂、疲劳、复合疲劳、压杆失稳、磨损、腐蚀和振幅过大等。一个零件的失效模式可能有多种,这取决于其承载条件和工作特点。因此,在零部件可靠性设计之前,往往需要进行失效模式、     

海浪电液模拟装置液压系统可靠性设计

利用电液伺服系统模拟海浪运动,可以在实验室环境中为船舶性能测试提供条件.考虑该装置最基本最关键的要求是液压系统必须可靠,因此笔者就液压系统进行了可靠性设计与分析.通过建立液压系统可靠性模型和可靠度数学模型,并给出设计计算实例,最后提出提高系统的可靠性途径.     

船用调距桨液压系统可靠性预计和分析

调距桨作为广泛使用的舰船主推进装置,其动力源液压系统结构复杂且所处环境恶劣,为了更好地实现调距桨全寿命周期可靠运行,对该液压系统进行了可靠性研究。在详细描述主控制液压系统功能原理的基础上,建立了复杂串并联可靠性模型,结合故障率预计法、评分预计法及元器件计数法进行了从单元到系统的可靠性预计,并采用定量危害性矩阵分析方法对代表性单元实施了着重于危害度分析的FMECA,得出了系统及各单元的故障率和可靠度的时间曲线,以及主要单元及其故障模式的危害度值。结果表明:这种综合的预计方法较适用于部分非电子零部件数据难以收集的系统,而顺序阀、梭阀、溢流阀等单元故障对系统可靠度影响较大,为系统可靠性设计提供了理论参考及改进方向。     

三十年来组合机床通用部件的发展

组合机床是一种专用高效自动化设备。它与一般专用机床相比,有制造周期短、工作可靠、造价低和便于重新组装等优点。组合机床之所以有以上优点,是因为它主要由通用部件组成(其零部件中有70％以上是通用化的)。通用部件是按系列化、通用化、     

基于动态贝叶斯网络的液压系统可靠性研究

液压系统组成结构复杂且维修难度高,因此进行液压系统的可靠性评估对企业生产安全有着重要作用。结合故障树和动态贝叶斯网络建立评估模型对液压系统进行可靠性分析。利用动态贝叶斯网络的推理功能得出液压系统可靠度和可用度随时间推移的变化规律,并实现液压系统故障诊断,识别关键故障因素源。液压系统的可靠度会随时间推移而逐渐降低,但定期的维修可以使液压系统的可用度在较长一段时间内维持在很高水平。实验结果为液压系统的日常维护和修理策略提供了借鉴。     

系统可靠性技术在铸造生产中的应用 第二讲 可靠性的特征量和数学基础

系统可靠性技术是从系统的整体性、关联性、实践性出发,应用数学手段和电子计算机进行系统和零部件的可靠性设计、可靠性分析和可靠性试验、以及系统故障分析等主要内容的一门新兴学科。可靠性技术在美国、日本、法国等科学技术发达的国家相继形成,尤其在美国,可靠性技术的兴起、成长与成熟过程具有代表性。目前,可靠性技术已从宇航、核能,进入一般的机电、化工、交通运输和土木建筑等各个领域。国家机械工业委员会于1986年11月25日发出《关于加强机械产品可靠性工作的通知》中指出:“各级机械工业管理部门和企业,都必须把提高产品可靠性工作当做一件大事来抓”。所以,可靠性技术在机械工业中得到广泛的推广应用,许多机电产品被要求必须具有可靠性指标,才能在激烈竞争的国内外市场中立于不败之地。但是,可靠性技术在铸造生产中的应用相对缓慢得多。因此,在铸造企业中大力普及和推广可靠性技术的应用是当务之急。本讲座正是为了满足广大铸造技术管理人员掌握和应用可靠性技术而编写的。从实际应用考虑,在较系统介绍机械可靠性的基本理论和方法的同时,着重讨论机械可靠性的设计和分析,以及铸件缺陷的可靠性分析的应用实例。希望有助于可靠性技术在铸造生产中推广应用。     

大型压机液压同步平衡系统可靠性分析

根据液压可靠性的基本理论,对大型压机的液压同步平衡系统进行了可靠性分析,建立了系统的可靠性逻辑图和数学模型。基于该系统的模型,利用MATLAB软件,进行了仿真计算,绘制出了可靠度仿真曲线。指出了提高系统可靠性的方法。     

水下机器人柴电动力系统可靠性研究

大型化是未来水下机器人发展的重要趋势,大排水量水下机器人多采用柴油机作为动力系统的动力源。本研究面向水下机器人柴电动力系统在设计过程中选用单套或双套柴油机组技术方案的问题,进行系统可靠性分析,对比单套柴油机组与双套柴油机组在不同工况下的系统可靠度。结果表明:巡航状态下双套柴油机组可靠度较单套柴油机组提高25%以上;高速航行状态下双套柴油机组可靠度较单套柴油机组降低最大可达31.2%;巡航状态与高速航行状态各占全部工作流程一半时,双套机组的系统可靠度与单套机组的系统可靠度相同。     

基于相似产品的车床高速主轴系统可靠性预计

针对目前机械系统可靠性预计方法使用条件复杂,载荷变化范围较大,缺乏公认的、普遍适用的方法的现状,利用相似产品的可靠性数据,结合手册对数控机床主轴系统设计方案进行可靠性预计,考虑载荷的变化对机械零件的影响,分析不同载荷下系统可靠度随时间变化的趋势。结果表明:改善主轴系统薄弱点,减小当量载荷与额定载荷的比值能有效提高系统的可靠度和平均无故障工作时间。     

基于高速并联机械手的电池分选系统布局研究

D iamond高速并联抓取机械手已经在电池分拣领域取得了良好的应用效果。多机械手协同分选时,存在多种可能的布局,例如串联、并联、混联等。不同的布局对整个系统的可靠性、分拣效率、成本、可重构性都有显著的影响。本文对些问题进行了深入分析,并建立组合数学模型对不同布局的生产率进行量化,以指导设计者进行该型机械手的系统布局。     

混联式重载铸造机器人结构设计与分析

针对现有浇注技术的不足,为解决人工浇注和串联机器人固定工位浇注存在的负载小、柔性度不足和工作效率低等问题,基于机构拓扑结构理论,设计了一种5自由度混联式重载铸造机器人。介绍了铸造机器人的总体设计方案和工作原理,完成并联工作臂的设计和自由度计算;并运用ADAMS软件对并联工作臂进行运动学仿真分析与模型控制设计,对浇包的运动规律与并联工作臂滑台位移变化规律进行了分析。结果表明,并联工作臂的结构设计可靠合理,所设计的混联式可移动重载铸造机器人能够满足浇注要求,提高了浇注效率。     

低压铸造随动式液面自动加压控制系统

随动式液面自动加压控制系统(以下简称加压系统)是低压铸造的“心脏”装置,它直接影响铸件的质量。 针对我所产品,79年初,我们选用DDZ—Ⅱ型电动组合单元,自行设计、制造了一套加压系统。经过几年来的生产实践,证明该系统性能良好,其可靠性、稳定性和工艺     

驱动参数对串联和并联压电微泵特性影响比较研究

无阀压电微泵在微流体驱动及芯片上的实验室等方面有着广泛的应用。为了比较串联、并联无阀压电微泵性能差异,采用玻璃湿法腐蚀工艺,以玻璃为基体,制造出含有串联、并联腔体结构压电微泵,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对微泵进行封装,两种微泵泵腔和扩张/收缩微流道尺寸相同。设计出不同驱动信号波形、电压、相位、占空比和对称性组合,并将不同驱动方式组合应用于两种微泵的流量和压力性能测试。结果显示:驱动条件对两种微泵性能有较大影响;两种微泵的流量和压力随着驱动电压升高均呈现增大趋势;三角波驱动条件下两种微泵性能优于正弦波和方波驱动;驱动波形相位、占空比和对称性对串联微泵性能的影响较并联微泵大。试验同时得出:P1和P2两个腔体在正弦-正弦信号组合驱动下,串联微泵的流量和压力值在相位差为±180°时达到最大;并联微泵则在相位差为0°时达到最大,与并联和串联微泵结构及工作原理相一致;所有驱动条件组合下,并联微泵性能优于串联微泵。试验测得并联微泵的最大流量和压力分别为173μL/min和490.8 Pa,串联微泵的最大流量和压力分别为83.1μL/min和190.3 Pa。     

随机载荷下滚动轴承系统疲劳可靠性分析

传统的轴承疲劳寿命可靠性研究主要是在稳定载荷条件下对单个轴承寿命可靠度的研究。基于概率Miner累积损伤理论,推导随机载荷下滚动轴承的疲劳寿命及可靠性计算公式,并针对滚动轴承系统阐述随机载荷下各轴承的失效相关机理。根据载荷离散化思想,运用随机事件的全概率公式,推导随机载荷下滚动轴承系统的疲劳可靠度计算公式。该公式考虑了系统各轴承的失效相关性,可更客观地描述系统寿命与各设计参数的内在关系。算例以并联行星齿轮轴承系统为分析对象,运用随机载荷下滚动轴承系统的疲劳可靠度公式得到合理结果。新模型与方法可为滚动轴承系统寿命评估与可靠性分析提供理论依据。     

铝合金轮毂模锻成形工艺

轮毂是车辆行动系统中的关键零部件之一．零件图如图1所示,其寿命、可靠性和质量对车辆性能的影响很大。因其有结构复杂、尺寸较大的特点．传统工艺采用铸造成形。铸造成形的轮毂存在组织晶粒粗大、力学性能差、使用寿命短等缺陷。     

推钢机液压系统的设计与可靠性分析

在对推钢机传动系统相关资料深入研究的基础上,设计了一套液压传动系统,详细阐述其工作原理,并对其重要元件的参数进行计算。基于液压元件基本失效概率,应用串联系统的可靠度计算方法建立该液压系统的可靠性数学模型,最后利用MATLAB软件进行了仿真分析。结果表明:工作时间越长,推钢机液压系统的可靠性越低,而且其可靠度随着时间先下降较快,后下降较缓,只有限定工作时间,液压系统的可靠性才能得到保障。     

基于T-S模糊故障树的刀架系统可靠性分析

为解决数控车床历史故障数据难以全面且精准获取,并且考虑到车床各系统故障状态呈现多态性,提出了应用T-S模糊故障树分析方法,对车床刀架系统进行故障率以及各零部件重要度分析。首先基于刀架系统结构组成以及专家调查构建T-S模糊故障树模型;利用查阅的历史故障率数据,构造各部件模糊失效子集;然后基于T-S门逻辑和各部件各模糊失效子集,计算顶事件不同状态下的模糊失效可能性以及分析顶事件不同状态下各部件的模糊重要度,找出影响整机可靠性关键部件。最后以某型号的车床刀架系统为例,找出了影响整机可靠性水平的关键部件,为后续可靠性研究提供一定参考。     

不同载荷不同零件组成系统的可靠性模型

目前,多数系统可靠型模型的建立,皆假设系统由相同的零件组成或者认为系统的所有零件承受相同的载荷。但多数情况下,系统由不同零件组成,每个零件承受不同的载荷。假设每个零件承受的载荷、强度均服从三参数威布尔分布。考虑系统中零件失效的相关性,在不作失效独立假设的前提下,对不同载荷进行归一化处理,基于可靠性干涉模型建立相应的串、并联系统静态可靠性模型。应用顺序统计量理论建立载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,通过对不同等效载荷的归一化处理建立载荷多次作用下系统可靠性模型。运用蒙特卡罗方法对系统静态可靠性评价模型和载荷多次作用下系统可靠性模型进行了仿真实验,验证了该模型的正确性。