Sử dụng lý thuyết độ tin cậy của chi tiết máy để đánh giá khả năng làm việc của một số chi tiết điển hình trong cổng trục luận văn thạc sĩ chuyên ngành máy xây dựng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN HỒNG LONG Tên đề tài: SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY CỦA CHI TIẾT MÁY ĐỂ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH TRONG CỔNG TRỤC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN HỒNG LONG Tên đề tài: SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY CỦA CHI TIẾT MÁY ĐỂ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH TRONG CỔNG TRỤC Chuyên ngành: Máy xây dựng Mã số: 60.52.01.16 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Học viên : Trần Hồng Long Lớp : Cao học Máy xây dựng - xếp dỡ K21.2 Giảng viên hƣớng dẫn : PGS.TS Nguyễn Đăng Điệm Năm 2016 MỤC LỤC Danh mục hình Danh mục bảng Phần mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan cổng trục lý thuyết độ tin cậy để đánh giá khả làm việc chi tiết máy 10 1.1 Tổng quan cổng trục 10 1.1.1 Giới thiệu chung 10 1.1.2 Kết cấu dầm chủ cổng trục 13 1.1.3 kết cấu thép chân cổng 14 1.1.4 Xe cổng trục 15 1.1.5 Cơ cấu di chuyển cổng trục 17 1.1.6 Một số dạng kết cấu đặc biệt cổng trục 18 1.1.6.1 Cổng trục tự lắp dựng 18 1.1.6.2 Cổng trục xếp dỡ container 19 1.1.6.3 Cổng trục phục vụ nhà máy thuỷ điện 19 1.2 Các thông số cổng trục kammar cảng tân cảng cát lái sài gòn 19 1.3.Tổng quan lý thuyết độ tin cậy 20 1.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu 20 1.3.1.1 Khái niệm lý thuyết độ tin cậy 20 1.3.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu 21 1.3.1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 21 1.3.2 Một số khái niệm lý thuyết độ tin cậy tuổi bền 21 1.3.2.1 Các khái niệm đối tƣợng nghiên cứu 22 1.3.2.2 Các khái niệm trạng thái đối tƣợng 22 1.3.2.3 Các khái niệm tính chất đối tƣợng 23 1.3.3 Những yếu tố ảnh hƣởng đến tuổi thọ 26 1.3.3.1 phân theo loại 26 1.3.3.2 Phân theo dạng biểu 26 1.3.3.3 Phân biệt theo trình tác động 27 1.3.3.4 Phân loại theo nguyên nhân 27 1.4 Mục đích, ý nghĩa việc áp dụng lý thuyết độ tin cậy để đánh giá khả làm việc chi tiết điển hình cổng trục 27 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu đề luận văn 28 Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết độ tin cậy 29 2.1 Số lƣợng mẫu phƣơng pháp xác định 29 2.1.1 Tổng thể phần tử tổng thể 29 2.1.2 Tập mẫu 29 2.1.3 Phƣơng pháp xác định số lƣợng mẫu 30 2.2 Trình tự xử lý số liệu thống kê đại lƣợn ngẫu nhiên 33 2.3 Độ tin cậy phần tử hƣ hỏng mòn 37 2.3.2 Q trình mịn xét theo mơ hình cổ điển 37 2.3.2 Quy trình hao mịn ( hƣ hỏng tiệm tiến ) xét theo quan điểm xác suất 44 2.3.2.1 Khái niệm chung 44 2.3.2.2 Xác định tiêu độ tin cậy theo thời gian hỏng mòn 46 2.3.2.3 Xác định tiêu độ tin cậy theo biểu mòn 47 2.3.3 Dự báo thời hạn sử dụng lại chi tiết bị mòn 52 2.3.3.1 Phƣơng pháp ngoại suy tuyến tính 54 2.3.3.1 Phƣơng pháp ngoại suy hàm lũy thừa 56 2.4 Độ tin cậy phần tử hƣ hỏng đột ngột 60 2.4.1 Các tiêu độ tin cậy phần tử không phục hồi 60 2.4.1.1 Xác suất làm việc không hỏng P(t) 60 2.4.1.2 Xác suất hỏng Q(t) 61 2.4.1.3 Thiết lập hàm Q(t) P(t) 62 2.4.1.4 Mối quan hệ f(t) với Q(t) P(t) 63 2.4.1.5 Cƣờng độ hỏng (t) 63 2.4.1.6 Các đặc trƣng số tính khơng hỏng 69 2.4.1.7 Quan hệ cƣờng độ hỏng với phân bố tuổi thọ 70 2.4.2 Các tiêu độ tin cậy phần tử c phục hồi 75 2.4.2.1 Dòng hỏng đặc trƣng xác suất dịng hỏng 77 2.4.2.2 Xác suất khơng hỏng khoảng to kể từ kết thúc lần phục hồi thứ (k – 1) 78 2.4.2.3 Xác suất không hỏng khoảng thời gian t đến t + to 79 2.4.2.4 Xác suất không hỏng khoảng thời gian to 80 2.4.2.5 Thời gian làm việc trung bình hai lần hỏng thứ (k-1) k 81 2.4.2.6 Cƣờng độ phục hồi thời điểm t tính từ thời điểm bắt đầu ngừng làm việc 82 2.4.2.7 Thời gian phục hồi trung bình 83 2.4.2.8 Hàm s n sàng hoạt động thời điểm 84 2.4.2.9 Hệ số s n sàng 84 2.4.2.10 Tổng hao phí lao động bảo dƣỡng k thuật 86 Chƣơng 3: Áp dụng sở lý thuyết để tính tốn độ tin cậy số chi tiết điển hình cổng trục 88 3.1 Áp dụng tiêu độ tin cậy để đánh giá chi tiết bánh xe di chuyển xe 88 3.1.1 Xử lý số liệu thống kê 88 3.1.2 Xác định tiêu độ tin cậy 96 3.2 Áp dụng tiêu độ tin cậy để đánh giá chi tiết móc treo vật nâng 97 3.2.1 Xác định số lƣợng mẫu 97 3.2.2 Xác định thông số 98 3.2.3 Các tiêu độ tin cậy với chi tiết móc treo vật nâng 110 3.3 Áp dụng tiêu độ tin cậy để đánh giá chi tiết trục đứng lái ( trục đứng cụm bánh xe di chuyển cổng trục ) 114 3.3.1 Thời gian làm việc lần hỏng trục đứng 114 3.3.1.1 Xác định số lƣợng mẫu 114 3.3.1.2 Xác định thông số 115 3.3.2 Thời gian phục hồi trục đứng 129 3.3.2.1 Xác định số lƣợng mẫu 129 3.3.2.2 Xác định thông số 130 3.3.3 Đánh giá tiêu độ tin cậy 138 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cổng trục dầm Hình 1.2 Cổng trục dầm c cơng xơn hai đầu Hình 1.3 Kết cấu dầm chủ có cổng trục dầm Hình 1.4 Kết cấu dầm chủ cổng trục Hình 1.5 Chân cổng Hình 1.6 Liên kết chân Hình 1.7 Sơ đồ mắc cáp xe di chuyển cáp kéo Hình 1.8 Các sơ đồ dẫn động cấu di chuyển cổng trục Hình 1.9 Sơ đồ lắp dựng cổng trục tự lắp dựng Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn quy luật hao mòn chi tiết theo thời gian Hình 2.2 Quá trình hao mòn ngẫu nhiên, hàm mật độ phân bố f(t), f(I) Hình 2.3 Mơ hình tuyến tính dự báo tuổi thọ cịn lại Hình 2.4 Biểu mịn q trình mịn có sai số chuẩn đốn Hình 2.5 Sơ đồ làm việc phần tử khơng phục hồi Hình 2.6 Sơ đồ làm việc phần tử có phục hồi Hình 2.7 Quan hệ hàm f(t), Q(t), P(t) λ(t) Hình 2.8 Quan hệ hàm f(t),Q(t),P(t) λ(t) phân bố chuẩn Hình 2.9 Quan hệ hàm f(t), Q(t), P(t) λ(t) phân bố logarit chuẩn Hình 2.10 Quan hệ hàm f(t), Q(t), P(t) λ(t) phân bố gammar Weibull Hình 2.11 Quan hệ hàm f(t), Q(t), P(t) λ(t) phân bố Rayleigh Hình 2.12 Một dàng hàm cƣờng độ hỏng Hình 2.13 Các dạng hàm cƣờng độ hỏng phân bố mũ, rayleigh, weibull, gẫy khúc Hình 2.14 Các dạng hàm cƣờng độ hỏng loại phân bố khác nhau: 1.Mũ, 2.Logarit chuẩn, 3.Erlang, 4.Rayleigh, 5.Weibull, 6.Gammar, 7.Chuẩn Hình 2.15 Các khoảng thời gian làm việc khoảng thời gian phục hồi 10 11 11 12 13 14 15 16 37 43 52 55 59 60 64 65 66 66 66 68 72 73 74 Hình 2.16 Sơ đồ xác định ̅ (t) Hình 2.17 Sơ đồ xác định ̅ Hình 2.18 Sơ đồ xác định ̅ Hình 2.19 Sơ đồ xác định ̅ Hình 3.1 Đồ thị hàm mật phân bố chuẩn tuổi thọ bánh xe di chuyển xe Hình 3.2 Đồ thị hàm phân bố chuẩn tuổi thọ móc treo vật nâng Hình 3.3 Đồ thị hàm phân bố chuẩn tuổi thọ móc treo vật nâng Hình 3.4 Đồ thị hàm tin cậy móc treo vật nâng Hình 3.5 Đồ thị hàm cƣờng độ hỏng móc treo vật nâng Hình 3.6 Đồ thị hàm mật độ phân bố chuẩn tuổi thọ trục đứng lái Hình 3.7 Đồ thị hàm phân bố chuẩn tuổi thọ Hình 3.8 Đồ thị hàm mật độ phân bố chuẩn tuổi thọ trục đứng lái 78 79 81 84 94 108 108 111 112 126 127 136 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các thông số cổng trục KAMMAR 17 Bảng 2.1 Giá trị tùy thuộc vào độ tin cậy P 29 Bảng 2.2 Số lƣợng mẫ tùy thuộc vào sai số tƣơng đối mức tin cậy P 30 Bảng 2.3 Mối quan hệ mức độ tin cậy P số lƣợng cho phép n 31 Bảng 2.4 Xuất sắc hỏng dạng biểu mòn khác 49 Bảng 2.5 Biểu thức quan hệ hàm f(t), Q(t), P(t) λ(t) 63 Bảng 3.1 Số liệu thống kê độ mòn báng xe di chuyển xe 86 Bảng 3.2 Bảng thống kê kết xử lý số liệu bánh xe di chuyển xe 94 Bảng 3.3 Bảng thống kê kết xử lý số liệu móc treo vật nâng 107 Bảng 3.4 Bảng thống kê kết xử lý số liệu thời gian làm việc lần hỏng trục đứng lái 130 Bảng 3.5 Bảng thống kê kết xử lý số liệu thời gian phục hồi trục đứng lái 136 Bảng 3.6 Tổng hợp kết tính tốn Chƣơng 138 PHẦN MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Công ty Tân Cảng Cát Lái gồm tổng cộng 53 thiết bị cổng trục thuộc tuyến trung chuyển, khối lƣợng thiết bị lớn nhƣ vấn đề đặt để toàn thiết bị có hệ số s n sàng cao đảm bảo cho tuyến trung chuyển khơng bị trì trệ vấn đề cấp bách Chính đề tài : “Vận dụng toán lý thuyết độ tin cậy chi tiết máy để đánh giá khả làm việc số chi tiết cổng trục thuộc Công ty Tân Cảng Sài Gòn Cát Lái” cần thiết, từ đ đƣa đƣợc phƣơng hƣớng sửa chữa,bảo dƣỡng cho chi tiết, dự trù đƣợc vật tƣ cho cổng trục tƣơng lai Do đ đảm bảo đƣợc hệ số s n sàng cao II Mục tiêu nghiên cứu đề tài Mục tiêu luận văn vận dụng lý thuyết độ tin cậy chi tiết máy để tính tốn độ bền số chi tiết điển hình cơng trục, đánh giá khả làm việc chi tiết Từ đ c thể đƣa đƣợc phƣơng hƣớng sửa chữa, thay thế, dự trù vật tƣ cho cổng trục để đảm bảo hệ số s n sàng cổng trục cao III Đối tƣợng nghiên cứu Thiết bị cổng trục KAMMAR cảng Tân cảng Cát Lái Sài Gòn IV.Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan cổng trục Nghiên cứu tổng quan lý thuyết độ tin cậy trình hao mịn tiệm tiến hao mịn đột ngột Đƣa đƣợc thời gian cần đƣa chi tiết vào bảo dƣỡng sửa chữa Dự trù vật tƣ thay cho chi tiết, để đảm bảo hệ số s n sàng cao CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CỔNG TRỤC VÀ VỀ LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY ĐỂ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY 1.1 TỔNG QUAN VỀ CỔNG TRỤC 1.1.1 Giới thiệu chung Cổng trục loại máy trục kiểu cầu có dầm dọc (hay cịn gọi dầm chính, dầm chủ) đƣợc đặt chân cổng Các chân cổng đƣợc liên kết với bánh xe sắt di chuyển đƣờng ray đặt mặt đất (cổng trục di chuyển ray), đƣợc liên kết với bánh lốp (cổng trục di chuyển bánh lốp) Theo chức công dụng, cổng trục c thể đƣợc phân loại thành: -Cổng trục với công dụng chung; - Cổng trục dùng để xếp dỡ; -Cổng trục dùng để lắp ráp (trong xây dựng khí) Cổng trục với công dụng chung c tải trọng nâng từ 3,2 - 10T, độ dầm dọc (khoảng cách hai chân cổng) từ 10 - 40m, chiều cao nâng - 16m Cổng trục dùng để lắp ráp c tải trọng nâng 50 - 400T, độ đến 80m chiều cao nâng đến 30m Cổng trục dùng để lắp ráp c tốc độ làm việc (tốc độ nâng, tốc độ di chuyển xe tốc độ di chuyển cổng trục) nhỏ so với cổng trục c công dụng chung Đặc biệt, nâng hạ vật nâng trình lắp ráp, cổng trục c tốc độ chậm: tốc độ nâng hạ vật 0,5 - 1m/ph, tốc độ di chuyển xe con, di chuyển cổng từ - 5m/ph Cổng trục dùng để lắp ráp đƣợc sử dụng cho công tác lắp ráp thiết bị nhiều lĩnh vực (trong đ c lĩnh vực khí), cho cơng tác xây lắp cơng trình xây dựng nhƣ thủy lợi, thủy điện, công nghiệp cơng trình giao thơng Thiết bị mang vật cổng trục loại thƣờng m c câu Ngƣợc lại, cổng trục dùng để xếp dỡ cần c suất làm việc cao, tốc độ làm việc loại cổng trục thƣờng lớn: Tốc độ nâng c thể lên 10 Các kết tính tốn đƣợc thể bảng Bảng 3.5 Bảng kết tính tốn Phân Phân Trung Tần Mật độ bố bố Nh m số liệu điểm suất lý thuyết thực lý xi ri fxi nghiệm thuyết Fi Fxi 2234 ÷ 2269.6481 2251.824 0.25 0.007014 0.004025 0.25 0.105 2269.6481 ÷ 2305.2962 2287.4722 0.25 0.007014 0.008003 0.5 0.322 2305.2962 ÷ 2340.9444 2323.1203 0.25 0.007014 0.008437 0.75 0.629 2340.9444 ÷ 2376.5925 2358.7685 0.1667 0.004675 0.004717 0.9167 0.865 2376.5929 ÷ 2412.2407 2394.4166 0.0833 0.002337 0.001398 0.966 Biểu đồ mật độ phân bố thực nghiệm fi ( biểu đồ cột ), biểu đồ phân bố thực nghiệm Fi , đồ thị hàm mật độ phân bố lý thuyết f(x) hàm phân bố lý thuyết F(xi) đƣợc biểu hình sau: Mật độ thực nghiệm fi Hàm mật độ phân bố chuẩn tuổi thọ 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 Mật độ thực nghiệm fi Mật độ lý thuyết fxi Hình 3.6 Đồ thị hàm mật độ phân bố chuẩn tuổi thọ trục đứng lái 128 Hàm phân bố chuẩn tuổi thọ 1.5 0.5 0 Phân bố thực nghiệm Fi Phân bố lý thuyết Fxi Hình 3.7 Đồ thị hàm phân bố chuẩn tuổi thọ trục đứng lái 3.3.2 Thời gian phục hồi trục đứng 3.3.2.1 Xác định số lượng mẫu Cần xác định thời gian phục hồi trục đứng điều kiện làm việc Cho trƣớc mức tin cậy P = 0.95, sai số ( tuyệt đối ) cho phép  = 0.4 Trong trƣờng hợp ta chƣa biết đƣợc giá trị sai lệch bình phƣơng trung bình  tập tổng thể Vì ta phải chọn giá trị từ tập mẫu sơ Tiến hành chọn tập mẫu thử sơ Giả sử tiến hành thử cách ngẫu nhiên 12 trục đứng Thời gian làm việc đến nứt gẫy đƣợc tính ngày nhƣ sau: X1 = X2 = X6 = 6.5 X7 = 6.7 X3 = 4.5 X8 = X4 = 5.25 X5 = 5.5 Từ thông số ta thấy rằng: X9 = 7.5 X10 = Xmax = Xmin = Giải thiết thời gian làm việc trục đứng lái tuân theo quy luật phân bố chuẩn, đ áp dụng quy tắc “ ba xích ma” ta c : 129 Độ lệch đại lƣợng ngẫu nhiên ( sản lƣợng đạt đƣợc ): R = Xmax - Xmin  R = –4 = ( ) Sai lệch bình phƣơng trung bình:  = = 0.6667 ( ) Tra bảng 2.8 “ Giáo trình lý thuyết độ tin cậy” ta c : P = 0.95 đ = 1.96 tp2 x 2 Sử dụng công thức : n = 2 tp2 x 2 n= = 2 1.962 x0.66672 0.42 = 10.5 Kết luận: Vậy số lƣợng mẫu cần phải thử 10 phần tử 3.3.2.2 Xác định thông số a) Xác định bước ( chiều rộng nhóm ) Xmax - Xmin h = + 3.32 x lg n = 84  3.32 xlg10 b) Xác định nhóm số liệu Nhóm 1: Xmin ÷ Xmin + h  ÷ + 0.92592  ÷ 4.92592 ( ) Nhóm 2: Xmin + h ÷ Xmin + 2h  + 0.92592 ÷ + x 0.92592 130 = 0.92592 ( )  4.92592 ÷ 5.85185 ( ) Nhóm 3: Xmin + 2h ÷ Xmin + 3h  + x 0.92592 ÷ + x 0.92592  5.85185 ÷ 6.77777 ( ) Nhóm 4: Xmin + 3h ÷ Xmin + 4h  + x 0.92592 ÷ + x 0.92592  6.77777 ÷ 7.7037 ( ) Nhóm 5: Xmin + 4h ÷ Xmin + 5h  + x 0.92592 ÷ + x 0.92592  7.7037 ÷ 8.62962 ( ) c) Xác định trung điểm nhóm Nhóm 1: h 0.92592 X1 = Xmin + = + = 4.46296 ( ) Nhóm 2: 3xh 3x0.92592 X2 = Xmin + = + = 5.38888 ( ) Nhóm 3: 5xh x0.92592 X3 = Xmin + = + = 6.31481 ( ) Nhóm 4: 7xh x0.92592 X4 = Xmin + = + = 7.2407 ( ) 131 Nhóm 5: 9xh x0.92592 X5 = Xmin + = + = 8.16666 ( ) d) Xác định tần số nhóm mi Tần số nh m đƣợc xác định cách đếm số số liệu rơi vào khoảng nhóm Nhóm 1: Số lƣợng đại lƣợng ngẫu nhiên rơi vào nh m 1: m1 = Nhóm 2: Số lƣợng đại lƣợng ngẫu nhiên rơi vào nh m 2: m2 = Nhóm 3: Số lƣợng đại lƣợng ngẫu nhiên rơi vào nh m 3: m3 = Nhóm 4: Số lƣợng đại lƣợng ngẫu nhiên rơi vào nh m 4: m4 = Nhóm 5: Số lƣợng đại lƣợng ngẫu nhiên rơi vào nh m 5: m5 = e) Xác định tần suất nhóm ri mi Tổng quát : ri = n Nhóm 1: m1 r1 = n = = 0.2 10 Nhóm 2: m2 r2 = n = = 0.2 10 Nhóm 3: m3 r3 = n = = 0.3 10 Nhóm 4: m4 r4 = n = = 0.2 10 132 Nhóm 5: m5 r5 = n = = 0.1 10 Với r i 1 i = 0.2 + 0.2 + 0.3 + 0.2 + 0.1 = 1.0 f) Xác định mật độ phân bố thực nghiệm fi ri Tổng quát : fi = h Nhóm 1: r1 0.2 f1 = h = = 0.216 ( ) 0.92592 h Nhóm 2: r2 0.2 f2 = h = = 0.216 ( ) 0.92592 h Nhóm 3: r3 0.3 f3 = h = = 0.324 ( ) 0.92592 h Nhóm 4: r4 0.2 f4 = h = = 0.216 ( ) 0.92592 h Nhóm 5: r5 0.1 f5 = h = = 0.108 ( ) 0.92592 h g) Xác định kỳ vọng toán học k Tổng quát : E(x) = a =  i 1 Xi x ri 133  E(x) = a =  Xi x ri i 1 a = X1 x r1 + X2 x r2 + X3 x r3 + X4 x r4 + X5 x r5 a = 4.46296 x 0.2 + 5.38888 x 0.2 + 6.31481 x 0.3 + 7.24074 x 0.2 + 8.16666 x 0.1 a = 6.12962 ( ) h) Xác định phương sai 2 Tổng quát : D(x) = 2 =  D(x) = 2 = k  ( a  x i )2 x r i i 1  i 1 ( a – xi )2 x ri 2 = (a – x1)2 x r1 + (a – x2)2 x r2 + (a – x3)2 x r3 + (a – x4)2 x r4 + (a – x5)2 x r5 2 = (6.12962 – 4.46296 )2 x 0.2 + (6.12962 – 5.38888 )2 x 0.2 +(6.12962 – 6.3148 )2 x 0.3 +(6.12962 – 7.2407)2 x 0.2 +(6.12962 – 8.1666)2 x 0.1 2 = 1.33744 ( )2 i) Xác định sai lệch bình phương trung bình  Tổng quát :  =    =  = 1.33744 = 1.15648 ( ) j) Xác định phân bố thực nghiệm Nhóm 1: F1 = r1 = 0.2 Nhóm 2: F2 = r1 + r2 = 0.2 + 0.2 = 0.4 134 Nhóm 3: F3 = r1 + r2 + r3 = 0.2 + 0.2 + 0.3 = 0.7 Nhóm 4: F4 = r1 + r2 + r3 + r4 = 0.2 + 0.2 + 0.2 + 0.2 = 0.9 Nhóm 5: F5 = r1 + r2 + r3 + r4 + r5 = 0.2 + 0.2 + 0.3 + 0.2 + 0.1 = 1.0 k) Hàm mật độ lý thuyết Tổng quát : fx =   exp   ( x  a2)  2.  2   Thay a = 6.12962 ( )  = 1.15648 ( ) 2 = 1.33744 ( )2 Vào ta đƣợc : fx = 1.15648 x  exp   ( x  6.12962)   x1.33744  fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x ( X – 44.7577 )2 ] Thay giá trị trung điểm xi vào hàm mật độ phân bố fx ta đƣợc giá trị hàm mật độ X1 = 4.46296 ( ) X2 = 5.38888 ( ) X3 = 6.31481 ( ) X4 = 7.2407 ( ) X5 = 8.16666 ( ) 135 Nhóm 1: fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x ( X1 – 44.7577 )2 ] fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x (4.46296 – 44.7577 )2 ] fx1 = 0.12214 Nhóm 2: fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x ( X2 – 44.7577 )2 ] fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x (5.38888 – 44.7577 )2 ] fx2 = 0.28105 Nhóm 3: fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x ( X3 – 44.7577 )2 ] fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x (6.31481 – 44.7577 )2 ] fx3 = 0.34065 Nhóm 4: fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x ( X4 – 44.7577 )2 ] fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x (7.2407 – 44.7577 )2 ] fx4 = 0.21748 Nhóm 5: fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x ( X5 – 44.7577 )2 ] fx = 0.34505 exp [ -0.37384 x (8.16666 – 44.7577 )2 ] fx5 = 0.07314 l) Xác định sai lệch 2  =nx k  i 1  fi  f xi  f xi xh 136  = 10 x h x   fi  f xi  f xi i1  =10 x h x   f1  f x1 2  f  f x 2  f  f x 2  f  f x 2  f  f x 2        f x1 f x2 f x3 f x4 f x5     0.216  0.12214 2  0.216  0.281052  0.324  0.340652    =10x0.92592 x  0.12214 0.28105 0.34065   0.216  0.21748  0.21748  0.108  0.07314   0.07314    2 = 0.96859 , với K = m) Xác định số bậc tự L L=K–S–1 Trong đ : K : Số nhóm S : Số tham số phân số L=5–2–1=2 n) Xác định xác suất phù hợp p Tra bảng ( phụ lục ) giáo trình “ Lý thuyết độ tin cậy” 0.713 < 2 = 0.96859 < 1.386 0.5 < p < 0.7 Kết luận : Phân bố thực nghiệm phù hợp với phân bố lý thuyết chuẩn vừa chọn, hay nói cách khác thời gian phục hồi chi tiết trục đứng lái phù hợp với quy luật phân bố chuẩn với kỳ vọng toán học a = 6.12962 ( ), sai lệch bình phƣơng trung bình  = 1.15648 ( ) với xác xuất phù hợp 0.50 < p < 0.70 137 Bảng 3.5 Bảng thống kê kết xử lý số liệu thời gian phục hồi trục đứng lái TT Nh m số liệu Trung điểm xi ÷ 4.92592 4.92592 ÷ 5.85185 5.85185 ÷ 6.77777 6.77777 ÷ 7.7037 7.7037 ÷ 8.62962 4.46296 5.38888 6.31481 7.24074 8.16666 Tần số mi Tần suất ri Mật độ thực nghiệm fi Mật độ lý thuyết fxi 2 0.2 0.2 0.3 0.2 0.1 0.216 0.216 0.324 0.216 0.108 0.12214 0.28105 0.34065 0.21748 0.07314 Biểu đồ mật độ phân bố thực nghiệm fi ( biểu đồ cột ), đồ thị hàm mật độ phân bố lý thuyết f(x) đƣợc biểu hình sau: Hàm mật độ phân bố chuẩn tuổi thọ 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 Mật độ thực nghiệm fi Mật độ lý thuyết fxi Hình 3.8 Đồ thị hàm mật độ phân bố chuẩn tuổi thọc trục đứng lái 3.3.3 Đánh giá tiêu độ tin cậy a) Cường độ hỏng = a (t ) = = 4.2012 x 10-4 (1 / ngày ) = 1.7505 x 10-5 ( 1/h) 2380.2669 138 b) Cường độ phục hồi = a ( ) = = 0.16314 ( 1/h) 6.12962 c) Hệ số s n sàng S= E (t ) E (t )  E ( ) = a(t ) a(t )  a( ) = 2380.2669 x24 = 0.999 2380.2669 x24  6.12962 d) Hệ số không s n sàng K K = – S = – 0.999 = 0.001 e) Hàm s n sàng S(t) = S + K exp[- (  +  ) t ] S(t) = 0.999 + 0.001exp[- (1.7505 x 10-5 + 0.16314 ) t ] S(t) = 0.999 + 0.001exp[-0.163157t ] f) Hàm không s n sàng K(t) = - S(t) K(t) = - 0.999 + 0.001exp[-0.163157t ] K(t) = 0.001 x [ - exp[-0.163157t ] 139 Bảng 3.8 Tổng hợp kết tính tốn Chƣơng TT Chi tiết Kỳ vọng toán học ( a ) Loại phân bố Chỉ tiêu độ tin cậy -Hàm tin cậy Bánh xe di chuyển xe a = 0,000128 ( mm/h ) Phân bố chuẩn   P(t) =  12  0.000128.t   0.00002005.t  - Tuổi thọ gamma 50% : t=50% = 93750 (h) M c treo vật nâng a = 372965 ( conts ) Phân bố chuẩn -Hàm tin cậy P(t) =1-[1,106 x10-5 x(t –372966)] -Hàm cƣờng độ hỏng 4.41x105 exp 6.1155 x105 x  t  372965   (t) =  1.106 x105 x  t  372965     -Cƣờng độ hỏng :  = -Kỳ vọng toán học làm việc lần hỏng a(t) = 2308,3 ( ngày ) Trục đứng lái ( Trục đứng cụm bánh xe di chuyển -Kỳ vọng toán học thời cổng trục ) gian phục hồi a(  )= 6,1 ( ) a (t ) -Cƣờng độ phục hồi :  = Phân bố chuẩn 140 -Hệ số s n sàng : S =  = 1,7505 x 10-5 ( 1/h) a ( ) a(t ) a(t )  a( ) = 0.16314 ( 1/h) = 0.999 -Hệ số không s n sàng K : K = 0.001 -Hàm s n sàng S(t) = 0,999 + 0.001exp[-0.163157t ] -Hàm không s n sàng K(t) = 0,001 x [ - exp[-0.163157t ] KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Dựa vào kết tính tốn chƣơng 3, ta rút đƣợc thời gian cần đƣa chi tiết vào kiểm tra, bảo dƣỡng định kỳ Tránh hƣ hỏng đột xuất, làm an toàn lao động giảm hệ số k thuật phƣơng tiện Khi dự trù đƣợc khoảng thời gian cần đƣa chi tiết vào kiểm tra, bảo dƣỡng ta bố trí đƣợc phƣơng tiện thay thế, nhƣ đảm bảo kiểm tra đƣợc chi tiết đồng thời không làm ảnh hƣởng đến sản xuất Cảng, từ đ nâng cao đƣợc sản lƣợng sản xuất, chi tiết đƣợc kiểm tra bảo dƣỡng định mức nâng cao đƣợc tuổi thọ chi tiết KIẾN NGHỊ Khi tính tốn đƣợc thời gian kiểm tra, bảo dƣỡng định kỳ vấn đề theo dõi sản lƣợng thời gian làm việc chi tiết để xem xét, bố trí đƣa chi tiết vào kiểm tra thời gian vấn đề quan trọng cần xem xét thời điểm tháng, năm làm việc nhiều hay để từ đ bố trí kiểm tra phƣơng tiện cho hợp lý, vừa không làm ảnh hƣởng đến sản xuất, vừa không làm ảnh hƣởng đến việc kiểm tra, bảo dƣỡng Dự trù trƣớc vật tƣ thay cho chi tiết cần kiểm tra, để kiểm tra phát hƣ hỏng thay ngay, nhƣ rút ngắn đƣợc thời gian sửa chữa Tránh trƣờng hợp kiểm tra phát hƣ hỏng phục hồi chi tiết, nhập chi tiết mới, kéo dài thời gian sửa chữa, làm ảnh hƣởng đến trình sản xuất Cảng 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Đỗ Đức Tuấn, Lý thuyết độ tin cậy – Tài liệu gi ng dạy Cao học, Đại học Giao thông Vận tải; Phạm Văn Khôi, Cơ sở đánh giá độ tin cậy, NXB khoa học k thuật, Hà Nội năm 2001; Phạm Văn Khôi, Tuổi thọ mỏi kết cấu thép biển, NXB khoa học k thuật, Hà Nội năm 2005; Đỗ Đức Tuấn, Đánh giá hao m n độ tin cậy chi tiết kết cấu đầu máy diesel, NXB Giao thông Vận Tải, Hà Nội năm 2003; Đỗ Đức Tuấn, Xây dựng chương trình xử lý số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên cho việc nghiên cứu hao m n độ tin cậy đầu máy diesel, đề tài NCKH T98-CK92 – Trƣờng Đại học Giao thông Vận Tải , Hà Nội năm 1999; Trần Thọ, Giáo trình Máy nâng chuyển, ĐHKTCN Thái Nguyên, 1995; Trƣơng Quốc Thành, Phạm Quang Dũng, Máy thiết bị nâng, NXB Khoa học k thuật, Hà Nội 1999; Đào Trọng Thƣờng, Nguyễn Đăng Hiếu, Trần Doãn Thƣờng, Võ Quang Phiên, Máy nâng chuyển - Tập 1, 2, 3, NXB Khoa học k thuật, Hà Nội 1986; Huỳnh Văn Hồng, Đào Trọng Thƣờng, Tính toán máy trục, NXB Khoa học k thuật, Hà Nội 1975 142