JBT 50117-1998 落砂机 可靠性试验方法

J61JB/T50117－1998落砂机可靠性试验方法（内部使用）1998-07-21发布1998-12-01实施国家机械工业局发布前言本标准为落砂机可靠性评定的统一的试验方法标准，其评定目标值不在此规定。本标准中弹簧零件平均寿命(MTTF)也可作为JB/T6575—93中关于弹簧寿命的补充试验方法。本标准的附录A、附录B都是提示的附录。本标准的附录C、附录D、附录E都是标准的附录。本标准由全国铸造机械标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：机械工业部济南铸造锻压机械研究所。本标准主要起草人：高天真。JB/T50117－199811范围本标准规定了落砂机可靠性评定的指标项目、故障分类及判定规则、试验方法及数据处理等。本标准适用于落砂机现场使用数据评定的可靠性试验。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。JB/T6575—93落砂机技术条件3可靠性指标落砂机可靠性需评定下列指标：a)整机加权计算故障次数的平均无故障工作时间(当量故障MTBF)当量故障MTBF=∑∑==nidiniirT11………………………………………（1）式中：n——试验样机数；Ti——试验期内第i台样机累积实际工作时间，h；rdi——试验期内第i台样机累积当量故障数。b)弹簧零件平均寿命(MTTF)MTTF=∑∑==nidiniirTm11……………………………………………（2）式中：n——试验样机数；Ti——试验期内第i台样机累积实际工作时间，h；ri——试验期内第i台样机弹簧零件累积失效数；m——一台落砂机中弹簧(包括隔振簧和共振簧)零件数量。4故障(失效)及判定规则4.1定义4.1.1故障（失效）凡在规定的条件下和规定的时间内，落砂机及其零部件不能完成其规定功能或其性能指标恶化超过国家机械工业局1998-07-21批准中华人民共和国机械行业标准落砂机可靠性试验方法（内部使用）JB/T50117－19981998-12-01实施JB/T50117－19982了规定范围的一切现象均称作故障。对不可修复零部件，如弹簧疲劳或断裂等，称作失效。4.1.2关联故障在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时，应计入的故障。4.1.3非关联故障在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时，不应计入的故障。4.1.4本质故障在规定的使用条件下，由于落砂机及其零部件本身固有因素或缺陷引起的故障。例如：由于强度、材质以及设计、加工和装配等原因致使零件过度变形、断裂、开裂、磨损、紧固件松动或失效、性能降低超过规定限值、漏电、噪声超标等。4.1.5误用故障由于没按规定条件使用或由于外部因素引起的故障。例如：违反操作规程或未按使用说明书规定维护保养而引起的故障；用户擅自改变结构或调整状态造成有关零部件损坏；由于继续使用了已经超过其规定使用寿命或超过其本身可靠性考核指标值的元器件而造成的故障等。4.1.6从属故障由某一故障引发的派生故障。例如：电动激振器固定螺栓螺母断裂或松动，致使电动激振器底座或底脚的断裂等。4.2故障分类及当量故障系数4.2.1按照落砂机发生故障造成的危害程度、零部件损坏的严重程度及修复的易难程度，将故障分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类。其故障类别、分类原则和当量故障系数见表1。表1故障类别和当量故障系数故障类别分类原则当量故障系数Ⅰ致命故障1.可能导致人员伤亡的故障。2.可导致落砂机功能丧失的故障。3.可导致落砂机或其主要部件严重损坏或失去修复价值的故障30Ⅱ严重故障1.使落砂机不能正常实现其功能，将会导致主要零部件进一步严重损坏或会危及人身安全的故障。2.需要更换外部重要零部件或拆机更换内部零部件而造成停机时间1h以上的故障。3.落砂机无法正常进行工作，需停机检修、调整、校正，不必更换零部件，修复时间在2h以上的故障3Ⅲ一般故障影响落砂机正常使用，需停机检查、调整，可用0.5～2h的时间修复或在1h的时间内更换不重要零部件，并恢复其原有功能的故障1Ⅳ轻度故障1.不会导致落砂机功能下降和工作中断或仅出现落砂机工作不稳定状态，可不必停机或停机在0.5h时间内即能排除修复、修理费用低廉的故障。2.在日常保养中能用随机工具轻易排除或更换非重要零件(如线夹、标牌、弹簧垫片或紧固件等)—注：修复时间系指故障发生后所进行的故障部位查找、故障件拆卸和修理(或更换替换件)、重新安装调整等所耗时间的总和，即为排除故障所进行的有效工作时间。等候时间或修复后的效果试验时间不计入修复时间，但如果修复后未恢复其原有功能，则重新修复所用时间与前次修复时间合并计算。4.2.2在计算每台样机的累积当量故障数rdi时，只计Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类故障，按式(3)计算：JB/T50117－19983rdi=∑=31jjijεn…………………………………………（3）式中：nij——试验期内第i台样机第j类(Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类)故障次数；εj——第j类（Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类）故障的当量故障系数。4.3故障判定规则4.3.1在计算落砂机可靠性指标时，只计关联故障的次数和类别，关联故障包括：本质故障中的致命故障、严重故障和一般故障。4.3.2如果某一本质故障引发有从属故障，则故障类别应按其造成后果的昀严重程度判定。4.3.3在计算落砂机可靠性指标时，不计非关联故障，非关联故障包括：误用故障、从属故障和本质故障中的轻度故障，但这些故障也必须如实详细记录。4.3.4按产品使用说明书规定进行的保养和定期更换易损件的情况不计为故障。易损件未达到规定使用期而损坏，应计为故障。上述事件均应做好记录予以说明。4.3.5在落砂机的磨合期内以及修复后的效果试验期内发生的故障，在统计时均不计入。4.3.6在预防性维修时发现有必须更换的已经损坏的零部件、元器件(非易损件)应计为故障。4.3.7落砂机遇有下列情况，在统计故障次数时，均以一次计：a)在一个封闭结合面中有多个紧固或联接件松动或断裂；b)对于一个焊接的结构件整体，同时发生几处开裂；c)由于同一个原因造成落砂机多个性能参数下降超过规定限值。4.3.8在检修故障过程中，如果为排除某一故障而引起另一零部件损坏或需要破坏其它零件，则该零部件的损坏不计为故障，但已发生故障的类别应根据实际情况判定(如：应考虑另一零部件的损坏是否不可避免，还是由于维修时的失误造成的；该零部件的重要性和价格；修复或更换的易难程度等因素)。4.3.9对于无法判定是本质故障或是从属故障的故障，均按本质故障处理。如果同时发现有两个以上零件损坏，而又不能判定是从属关系时，则每一个零件的损坏都应判定为一次故障。4.3.10故障排除以后重复出现的同一故障应分别统计其故障次数。4.3.11如果落砂机有一个或一个以上性能参数下降超过规定限值，而又不能判定是由同一个原因造成的时，则每个性能参数的超差均应判定为一次故障。如能判定是由同一个原因造成的，则可计为一次故障，故障类别按4.2.1的原则确定。4.3.12落砂机应计数故障模式及类别实例参见附录A（提示的附录）。由于各落砂机的结构不同，同一名称故障所致后果及排除故障的易难程度也会有较大差别，因此在确定故障类别时应按4.2.1的分类原则判定，各类故障互不相容，某一具体故障只能判定为四类故障中的一类。对于未列入的故障模式亦可参照附录A的实例确定。5试验方法5.1试验样机的确定5.1.1试验用落砂机必须是出厂验收合格和在生产中正常使用的产品。新投入使用的落砂机须经过180h以上的磨合期才可作为样机选用。5.1.2样机的确定方式应根据企业提供的近三年内生产的落砂机产品清单，在符合条件的产品中随机抽样。JB/T50117－199845.1.3抽样前可以兼顾下列因素，对抽样方案作定向选择：a)对于同一批试验的落砂机其制造和使用履历尽量一致，确保统计合理性；b)尽量选择落砂机使用相对集中的工厂、车间；c)落砂机的使用单位对设备的管理制度完善、维修力量强、维修水平较高。5.1.4试验样机的数量按表2确定。允许在表2的基础上增选2台作备用替换样机。表2试验样机的数量企业提供清单中的数量(台)样机数量(台)1～5全部6～155＞156～105.1.5在确定的样机中选定一台进行可靠性试验前后的性能对比检测，其选定方式可以为：a)从抽样确定的样机中再随机抽取一台；b)在抽样确定的样机中选取出厂日期昀近的一台；c)在抽样确定的样机中选取使用单位管理维护昀好的一台。5.1.6进行性能对比检测的落砂机，在可靠性试验前按附录E要求的各项检测结果应符合JB/T6575的有关规定，如果有不合格项可作如下处理：a)首先由样机制造企业采取措施(如调整、小修等)恢复其性能指标；b)如果无法恢复其性能指标时，可在另外的样机中再重新选定一台，原先选定不合格的一台也应排除在样机之外，重新按5.1.2补选一台参加可靠性试验；c)如果选定的第二台其性能指标仍有不合格项，并无法恢复时，则认定该批样机不符合5.1.1的规定，不再进行本次的可靠性试验。5.2试验方案和原则5.2.1落砂机采用在使用现场进行的有替换定时截尾的测定试验方案。“有替换”的概念包括：a)试验期间某台样机发生故障后，能迅速修复重新投入试验；b)试验期间某台样机发生故障后，暂时难以修复，为争取时间，用另一台备用样机替换上去继续试验；c)试验期间由于生产和管理上的原因影响受试样机继续运行，为不使试验中止，用另一台备用样机替换上去继续试验。5.2.2受试落砂机的运转负荷不应超出使用说明书规定的范围。试验总时间，即所有样机累积实际工作时间之和不得少于5000h。每台样机的累积实际工作时间需根据选定的样机数按试验总时间平均。试验时间从受试样机正常使用后开始计算，任何原因的停机时间(如维修保养、排除故障、工序间等待和停工停产等)均不计入。5.2.3在进行落砂机可靠性试验前和试验结束以后，应按JB/T6575—93中3.18、3.19、3.20、3.21和3.23规定对按本标准5.1.5或5.1.6选定的样机进行性能参数检测，检测方法参照JB/T6575—93中4.2的规定。5.2.4试验期间如发生Ⅰ类故障，则停止该样机的试验和数据统计，以此时累积的实际工作时间参与JB/T50117－19985数据处理，不再进行样机替换试验。5.3试验数据的收集与记录5.3.1担负现场使用数据收集的人员应按附录B(提示的附录)和附录C（标准的附录）的要求认真做好记录。5.3.2凡试验期间发生的故障均应进行原因分析并按附录D（标准的附录）的要求提出《故障分析报告》。5.3.3本标准5.2.3的检测应按附录E（标准的附录）的要求填写《样机性能检测表》。如果试验结束后检测的性能参数有下降超过规定的限值时，则按4.3.10判定其故障并计入可靠性试验统计数据中。6数据处理和试验结果6.1在按5.2.2规定的试验时间结束后，应对每台受试落砂机分别计算出它的累积实际工作时间Ti，累积当量故障数rdi和弹簧零件的累积失效数ri。6.2按本标准第3章中的式（1）计算整机当量故障MTBF。如在试验期间未发生关联故障，取置信水平为90%的当量故障MTBF的单边置信下限（MTBFL），按式（4）计算：MTBFL=0.434∑=niiT1…………………………………………（4）6.3按本标准第3章中的式（2）计算弹簧零件MTTF，当∑=niir1=0时，不计算此项，并注明试验期内弹簧零件未发生失效。6.4按6.2和6.3的计算结果，即为落砂机可靠性水平的评定结果。JB/T50117－19986附录A表A1落砂机故障模式及分类实例序号故障件名称故障模式情况说明类别1栅床开焊、断裂未致人身或设备严重损失，补焊可恢复Ⅱ或Ⅲ2框体(机身或工作质体)开焊、断裂未致人身或设备严重损失，补焊可恢复Ⅱ或Ⅲ3隔振体开焊、断裂未致人身或设备严重损失，补焊可恢复Ⅱ或Ⅲ4底座(支座)开焊、断裂未致人身或设备严重损失，补焊可恢复Ⅱ或Ⅲ5电动机(包括电动激振器)失效报废需整机更换Ⅰ6电动机(包括