輪管介紹的資料

輪管介紹的資料第1頁/共53頁第一節(jié)船舶動(dòng)力裝置的可靠性一基本概念

二故障率

三船舶的特殊性和航行的可靠性

四船舶動(dòng)力裝置故障統(tǒng)計(jì)

五故障影響重要性分析

第2頁/共53頁1可靠性※一基本概念

產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力.(1)對(duì)象-產(chǎn)品(元件、器件和系統(tǒng)）(2)規(guī)定條件-工作條件（外界環(huán)境條件，使用工況，使用方法及維護(hù)條件等）(3)規(guī)定時(shí)間-使用期限

(4)規(guī)定功能-工作參數(shù)處于規(guī)定范圍內(nèi)完成的給定工作第3頁/共53頁產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度。R(t)表示

2可靠度設(shè)規(guī)定時(shí)間為t,從工作到故障的時(shí)間為T,則有:可靠度是可靠性的量化指標(biāo),它是隨t增加逐漸遞減的函數(shù).第4頁/共53頁2可靠度當(dāng)同類產(chǎn)品數(shù)量相當(dāng)大時(shí),可靠度可用下式求出:N:初始時(shí)間t0所觀測(cè)的產(chǎn)品數(shù)n:時(shí)間t發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)第5頁/共53頁3不可靠度※產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定功能的概率.

可靠度與不可靠度互補(bǔ)關(guān)系可靠度函數(shù)與不可靠函數(shù)R(t)F(t)F(t)不可靠度R(t)可靠度第6頁/共53頁故障概率密度函數(shù)f(t)產(chǎn)品故障分布直方圖△Nf1△Nfi產(chǎn)品故障率第7頁/共53頁4故障率工作到某時(shí)刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率.λ(t)表示

故障率λ(t)和故障概率密度函數(shù)f(t)不同之處：λ(t)是針對(duì)到時(shí)刻t尚能正常工作的產(chǎn)品數(shù)而言，即從總數(shù)N中扣除了0—t這段時(shí)間發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù);f(t)是針對(duì)開始時(shí)刻的產(chǎn)品數(shù)而言的.當(dāng)

為常數(shù)時(shí),有:第8頁/共53頁5平均壽命※產(chǎn)品從工作到發(fā)生故障的時(shí)間的平均值，用來表示產(chǎn)品連續(xù)工作的能力。

對(duì)不可修產(chǎn)品:從開始到失效的時(shí)間平均值，記為MTTF（MeanTimeToFailure）。對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品:相鄰兩次故障間的工作時(shí)間。記為MTBF（MeanTimeBetweenFailures）。第9頁/共53頁6維修性產(chǎn)品發(fā)生故障或失效后,在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修，使之能保持或恢復(fù)到能完成規(guī)定功能的能力.維修度:維修性是可靠性的必要補(bǔ)充,其影響因素有：（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的維修方便性。易發(fā)現(xiàn)/檢查/修復(fù)。（2）修理人員的修理技能。技術(shù)要求不高（3）維修系統(tǒng)的效能。備件供應(yīng)/工具/管理水平。第10頁/共53頁故障率曲線(浴盆曲線)早期故障期:調(diào)試/磨合/更換部件偶然故障期:故障率與時(shí)間無關(guān);不能通過調(diào)試/更換零件預(yù)防;是可靠性評(píng)估時(shí)期.耗損故障期:停機(jī)檢修二故障率

早期故障期（磨合期）偶然故障期（使用壽命期）耗損故障期（磨損期）第11頁/共53頁1.船舶的特殊性

※(1)遠(yuǎn)離陸地,故障排除困難和修理?xiàng)l件差;三船舶的特殊性和航行的可靠性

(2)航區(qū)和氣象變化大,故障可能引發(fā)更大故障;(3)使用環(huán)境復(fù)雜多變,對(duì)船員的素質(zhì)要求高;(4)主機(jī)制造臺(tái)數(shù)少，試驗(yàn)難以在陸上充分進(jìn)行;(5)主機(jī)更新?lián)Q代速度快;(6)部件以及質(zhì)量和功能各異，涉及知識(shí)面廣;(7)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)要由船員整理和報(bào)告.第12頁/共53頁2.航行的可靠性(1)故障:航行:“使船舶達(dá)不到正常航速的事件”風(fēng)浪天航行：“使船舶不能維持最低航速的事件”機(jī)動(dòng)航行：“使船舶失去操縱性的事件”

三船舶的特殊性和航行的可靠性

(2)據(jù)資料分析，在港區(qū)操作工況下，低速機(jī)的可靠性為0.998。中速機(jī)的可靠性為0.991。(3)全世界全損船艘數(shù)和噸位處于增長(zhǎng)的趨勢(shì)(4)世界全損船舶按船型統(tǒng)計(jì)，散貨船比例較高第13頁/共53頁2.航行的可靠性三船舶的特殊性和航行的可靠性

(5)船舶全損各種原因中，大約80%是人為因素造成。(6)全損船舶中90%以上船齡超過15年。第14頁/共53頁1.船舶各種機(jī)械的故障統(tǒng)計(jì)

(1)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在柴油機(jī)船上，主機(jī)故障總數(shù)占故障總數(shù)的38%，[總故障數(shù)7521]。四船舶動(dòng)力裝置故障統(tǒng)計(jì)

(2)主機(jī)是動(dòng)力裝置可靠性的薄弱環(huán)節(jié)(3)主機(jī)發(fā)生故障的原因中，材料質(zhì)量不良和機(jī)件污損約占全部原因的一半。2.柴油機(jī)部件的故障統(tǒng)計(jì)（1）氣缸活塞組件占47.8%，曲軸組件占42.5%，增壓器占4.7%，凸輪軸占3.1%。第15頁/共53頁四船舶動(dòng)力裝置故障統(tǒng)計(jì)

2.柴油機(jī)部件的故障統(tǒng)計(jì)（2）低速機(jī)活塞、氣缸套、和十字頭軸承發(fā)生故障最多。（3）中速機(jī)中，曲軸及軸承故障突出（4）加強(qiáng)高故障率部件或機(jī)器設(shè)備的管理第16頁/共53頁五故障影響重要性分析

分析單元及編號(hào)必要性必要性得分影響其它單元項(xiàng)目影響得分發(fā)生故障程度得分重要性得分重要性指數(shù)%重要性名次主機(jī)1√1011112150．43傳動(dòng)軸2√1012229．211燃油系統(tǒng)3√101、5、1361016066．62壓縮空氣系統(tǒng)4√41、541411246．64發(fā)電機(jī)組5√103、4、6、7、8、9、10、1210122401001操縱系統(tǒng)6√1011114．612甲板機(jī)械7×11483．313海水系統(tǒng)8×412848207艙底系統(tǒng)9×218241010通風(fēng)系統(tǒng)10√101、4、5、1386108455排氣系統(tǒng)11√101、5、13646426．76控制系統(tǒng)12√101244820蒸汽系統(tǒng)13×47284820第17頁/共53頁第二節(jié)提高動(dòng)力裝置可靠性的措施二選用合理的系統(tǒng)連接方式三提高維修性

一影響動(dòng)力裝置可靠性的因素四提高管理水平

五充分利用技術(shù)管理指導(dǎo)性文件

六可靠性數(shù)據(jù)的收集和管理

第18頁/共53頁設(shè)計(jì)制造管理推斷營(yíng)運(yùn)特點(diǎn)和工作條件原材料使用操作選用設(shè)備的質(zhì)量和數(shù)量加工機(jī)械文件管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、儲(chǔ)備度及可靠度分配制造工藝維修制度安全系數(shù)和部件的降級(jí)使用裝配工藝維修工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的選取試驗(yàn)方法備件管理配套和布局質(zhì)量檢查方法人員培訓(xùn)人機(jī)工程質(zhì)量管理道德觀念和思想狀況維修性作業(yè)人員管理使用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏一影響動(dòng)力裝置可靠性的因素第19頁/共53頁1.串聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)由多個(gè)必不可少的元件串行連接。二選用合理的系統(tǒng)連接方式可靠度：特點(diǎn)：(1)n個(gè)部件之一發(fā)生故障，導(dǎo)致系統(tǒng)故障;(2)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度不大于部件的可靠度;(3)可靠度最差的部件對(duì)系統(tǒng)的可靠度影響最大.第20頁/共53頁2.并聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)由多個(gè)元件并行連接.二選用合理的系統(tǒng)連接方式可靠度：特點(diǎn)：(1)n個(gè)部件同時(shí)發(fā)生故障，才能導(dǎo)致系統(tǒng)故障;(2)不可靠度不高于系統(tǒng)中任一并聯(lián)部件的不可靠度;(3)并聯(lián)系統(tǒng)可提高系統(tǒng)的可靠度;(4)一般采用2或3個(gè)部件并聯(lián)為宜.第21頁/共53頁并聯(lián)(備用)方式:二選用合理的系統(tǒng)連接方式(1)固定式聯(lián)接熱態(tài)備用:兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)工作(有負(fù)荷)

例如:兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并電運(yùn)行(2)固定式聯(lián)接冷態(tài)備用:一臺(tái)工作,備用一臺(tái)不工作備用,一臺(tái)發(fā)生故障后,另外一臺(tái)自動(dòng)切換工作.例如:工作泵和備用泵,工作濾器和備用濾器(3)不固定(流動(dòng))式備用:基本部件損壞后,才將備用部件聯(lián)入系統(tǒng).工作設(shè)備-基本部件備用設(shè)備-備用部件第22頁/共53頁3.表決系統(tǒng)二選用合理的系統(tǒng)連接方式是并聯(lián)系統(tǒng)的另一種形式。N個(gè)部件并聯(lián)的冗余系統(tǒng)中，若其中r個(gè)部件正常工作，即可保證整個(gè)系統(tǒng)正常工作?？煽慷龋旱?3頁/共53頁3.表決系統(tǒng)二選用合理的系統(tǒng)連接方式備用比：表決系統(tǒng)中，備用部件數(shù)與工作部件數(shù)之比。備用比越大，表決系統(tǒng)的可靠性越高。第24頁/共53頁4.混合聯(lián)接系統(tǒng)二選用合理的系統(tǒng)連接方式系統(tǒng)中既有并聯(lián)也有串聯(lián).提高儲(chǔ)備，可提高可靠性,但造價(jià)高.第25頁/共53頁三提高維修性

(1)良好工作環(huán)境,減少防礙人體感官功能發(fā)揮因素(2)維修作業(yè)簡(jiǎn)便易行;專用工具和設(shè)備數(shù)量適當(dāng);便于吊裝;備件為標(biāo)準(zhǔn)件;作業(yè)人員能力和熟練程度要求不高.(3)設(shè)備布置適合人體特征;(4)操作和維修環(huán)境嚴(yán)酷時(shí),考慮適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施;(5)防錯(cuò)措施:記號(hào),定位銷,裝卸說明等;(6)良好的可達(dá)性:工具;更換容易;位置;無危險(xiǎn)(7)維修時(shí)間短,費(fèi)用低.第26頁/共53頁(1)統(tǒng)計(jì)表明，80%以上故障是人為因素(決策/操作規(guī)程);四提高管理水平

(2)責(zé)任心:工作不認(rèn)真;檢查不及時(shí);違章.(3)管理水平:業(yè)務(wù)水平;熟練程度;操作技能;發(fā)現(xiàn)和排除故障的能力;維修保養(yǎng);指揮等.第27頁/共53頁產(chǎn)品說明書;維修手冊(cè);試驗(yàn)報(bào)告;測(cè)量/試驗(yàn)數(shù)據(jù)等.五充分利用技術(shù)管理指導(dǎo)性文件

(1)制定操作規(guī)程;(2)判斷技術(shù)狀態(tài);(3)指導(dǎo)維修.第28頁/共53頁收集、整理、分類、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算、分析。六可靠性數(shù)據(jù)收集與管理

目的：(1)了解可靠性狀況，為設(shè)計(jì)/制造/使用/維修提供依據(jù).(2)制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,提高維修保養(yǎng)水平.第29頁/共53頁第三節(jié)故障診斷的基本方法三性能參數(shù)法四潤(rùn)滑油法(油液檢測(cè)法)

二常規(guī)診斷方法五振動(dòng)和噪聲法

六紅外監(jiān)測(cè)法

七故障診斷專家系統(tǒng)一概述第30頁/共53頁故障：機(jī)械或設(shè)備喪失其規(guī)定功能的現(xiàn)象。故障分類:

1．按故障對(duì)船的營(yíng)運(yùn)和影響分類（1）不停航的局部故障;（2）短時(shí)間停航的重大故障;（3）長(zhǎng)時(shí)間停航的全局性故障。

2．按故障發(fā)生和演變過程的特點(diǎn)分類（1）漸進(jìn)性故障;（2）突發(fā)性故障;（3）波及性故障.一概述第31頁/共53頁分類:

3．按故障的原因分:（1）結(jié)構(gòu)性故障;（2）工藝性故障;（3）磨損性故障;（4）管理性故障.4．按故障的性質(zhì)分:（1）人為故障;（2）自然故障.一概述第32頁/共53頁一概述故障診斷：對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和判斷的科學(xué)技術(shù)?；静襟E：（1）故障監(jiān)測(cè)（Faultdetection）（2）特征提?。?）故障識(shí)別（FaultRecognition）（4）故障趨勢(shì)分析（Faulttrending）

第33頁/共53頁一概述醫(yī)學(xué)診斷方法設(shè)備診斷方法原理及特征信息X射線、超聲波無損檢測(cè)直接觀測(cè)內(nèi)部缺陷中醫(yī)：望聞問切西醫(yī)：望觸扣聽嗅聽、摸、看、聞通過形貌、聲音、溫度、顏色、氣味的變化來診斷。聽心音、做心電圖振動(dòng)與噪聲監(jiān)測(cè)通過振動(dòng)的大小和變化規(guī)律來診斷。量體溫溫度監(jiān)測(cè)觀測(cè)溫度的變化驗(yàn)血驗(yàn)?zāi)蛴鸵悍治鲇^測(cè)磨粒（細(xì)胞）的形態(tài)、成分等。問病史查閱技術(shù)檔案資料找規(guī)律、原因、做判斷等第34頁/共53頁一概述設(shè)備故障診斷技術(shù)適合以下設(shè)備:A.重大關(guān)鍵設(shè)備;B.不能接近檢查，不能解體檢查的重要設(shè)備;C.維修困難、維修成本高的設(shè)備;D.無備件或備件昂貴的設(shè)備;E.從人身安全、環(huán)境保護(hù)等方面考慮，必須采用診斷技術(shù)的設(shè)備。第35頁/共53頁1.觀察和聽響法用目力或通過儀器（光學(xué)顯微鏡，頻閃儀，著色滲透，測(cè)量溫度）等觀察零件表面和內(nèi)部缺陷.

“望、聞、問、切”2.一般熱工參數(shù)的檢測(cè)法測(cè)量/水壓試驗(yàn)二常規(guī)診斷方法第36頁/共53頁利用儀器/儀表測(cè)定各項(xiàng)性能參數(shù)值（如溫度、壓力及流量等）,對(duì)其進(jìn)行處理、分析和比較，判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況和趨勢(shì)。三性能參數(shù)法第37頁/共53頁(1)理化性能檢測(cè)(根據(jù)滑油理化性能變化診斷)A經(jīng)驗(yàn)法(顏色,氣味,捻搓)B濾紙法(濾紙斑點(diǎn)試驗(yàn))C常規(guī)化驗(yàn)四油液檢測(cè)法(潤(rùn)滑油法)3-4月化驗(yàn)一次:粘度,閃點(diǎn),酸值,TBN,水,機(jī)械雜質(zhì)等第38頁/共53頁四油液檢測(cè)法(潤(rùn)滑油法)(2)油樣磨粒分析(類型/部位/程度/原因)A磁塞法(磁性探頭,25-200μm)B光譜分析法(磨粒的化學(xué)成分和含量)

原子發(fā)射光譜/吸收光譜兩種磨?！?0μm)C鐵譜分析法(濃度,大小和形貌,成分)

(直讀式/分析式/旋轉(zhuǎn)式0.1-1000μm)D顆粒計(jì)數(shù)(粒度計(jì)數(shù)和粒度分布)

(磨損狀態(tài)或油液的污染程度)第39頁/共53頁運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)量裝置第40頁/共53頁第41頁/共53頁油液檢測(cè)法(潤(rùn)滑油法)元素可能發(fā)生磨損的零件鋁活塞、軸承銅軸承鉻活塞、缸套、氣閥鐵鋼套、曲軸、活塞環(huán)和凸輪軸鉛軸承鉬活塞環(huán)鎳氣閥銀軸承(防粘著)錫軸承

光譜監(jiān)測(cè)磨粒來源第42頁/共53頁磁塞法第43頁/共53頁發(fā)射光譜儀第44頁/共53頁直讀式鐵譜儀第45頁/共53頁分析式鐵譜儀第46頁/共53頁分析式鐵譜儀顆粒計(jì)數(shù)Particlecounting第47頁/共53頁五