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        雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)*

        2022-06-26 03:45:16閆洪霞
        科技與創(chuàng)新 2022年12期
        關(guān)鍵詞:雙缸系統(tǒng)故障元件

        閆洪霞,馬 超

        (北京電子科技職業(yè)學(xué)院航空工程學(xué)院,北京 100176)

        雙缸液壓運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)代表了業(yè)界較高性能的液壓運(yùn)動控制系統(tǒng),可以模擬多油缸組成的協(xié)調(diào)運(yùn)動控制,既方便實(shí)驗(yàn)人員快速掌握運(yùn)動控制器的基本原理和豐富功能,又可以借助系統(tǒng)開放的算法和通信接口開發(fā)針對不同行業(yè)的高性能液壓運(yùn)動控制解決方案[1-2]。本研究基于智能RMC70運(yùn)動器的雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)故障可靠度特征的計(jì)算,既保證了系統(tǒng)的雙向高精度同步,也提高了系統(tǒng)的可靠性[3-5]。

        1 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)

        1.1 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)簡介

        雙缸液壓運(yùn)動控制系統(tǒng)由工作導(dǎo)軌、液壓泵站、電控部分、智能RMC70運(yùn)動控制裝置等部分組成,技術(shù)要求如下。

        油泵流量:26 L/min。

        系統(tǒng)電機(jī)功率:2.2 kW。

        轉(zhuǎn)速:1 440 r/min。

        電壓:380Ⅴ。

        系統(tǒng)工作壓力:100 bar。

        系統(tǒng)油缸規(guī)格:負(fù)載拉力為0.1 kN。

        系統(tǒng)清潔度:NAS6級。

        系統(tǒng)油液介質(zhì):46#抗磨液壓油。

        1.2 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)原理

        雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)原理如圖1所示。

        圖1 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖

        2 可靠性模型建立

        2.1 液壓設(shè)備可靠性主要數(shù)量特征之間關(guān)系

        雙缸液壓運(yùn)動控制系統(tǒng)可靠性主要數(shù)量特征之間關(guān)系如圖2所示。

        圖2 雙缸液壓運(yùn)動控制系統(tǒng)可靠性主要數(shù)量特征之間關(guān)系

        其中,R(t)為可靠度,F(xiàn)(t)為失效概率,f(t)為失效概率密度,MTBF為平均故障間隔,λ(t)為失效率分布函數(shù),MTTR為平均修理間隔時間t(i),A(t)為有效度。

        式(1)中:n(t)為t時刻時故障樣本數(shù);N為樣本總數(shù)。

        2.2 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)故障可靠性數(shù)據(jù)

        可靠性數(shù)據(jù)來源于XXX液壓件廠雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)場的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和部分廠家在實(shí)際生產(chǎn)過程中所記錄的數(shù)據(jù),在嚴(yán)格遵守相關(guān)原則前提下,共獲得100條真實(shí)可靠的故障數(shù)據(jù),部分故障數(shù)據(jù)如表1所示。

        表1 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)表

        2.3 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)故障可靠度計(jì)算

        對故障數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,結(jié)果如表2所示。

        表2 經(jīng)驗(yàn)分析法數(shù)據(jù)計(jì)算表

        雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)分布模型擬合結(jié)果如表3所示。

        表3 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)典型分布模型擬合

        由表3可知:指數(shù)分布和威布爾分布均通過擬合檢驗(yàn),且優(yōu)度R指>R威,則證明指數(shù)分布模型對雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)故障間隔時間的擬合更加精確,可靠性特征如下:

        2.4 液壓系統(tǒng)模型

        可靠性建模有3個假定的條件:液壓元件只具有正常與失效2種狀態(tài)、液壓元件的壽命特征服從指數(shù)分布、液壓元件的失效是相互獨(dú)立的。雙缸液壓運(yùn)動控制系統(tǒng)各元件可靠性預(yù)計(jì)值如表4所示。雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)可靠度曲線如圖3所示。

        表4 雙缸液壓運(yùn)動控制系統(tǒng)各元件可靠性預(yù)計(jì)值

        圖3 雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)可靠度曲線

        3 小結(jié)

        本文根據(jù)雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)的特性,重點(diǎn)介紹了基于智能RMC70運(yùn)動器的雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)故障可靠度特征的計(jì)算。研究結(jié)果已經(jīng)反饋給生產(chǎn)制造單位并得到了認(rèn)可,對雙缸液壓運(yùn)動控制試驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性水平的提高有重要意義。

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