従来の油圧システムの信頼性とは何ですか?

油圧システムには、高出力、小型、軽量、高速応答、高精度、および負荷に対する高剛性という利点があります。そのため、冶金産業、建設機械、航空宇宙、造船など、多くの重要な分野で広く使用されています。油圧システムは、さまざまな機器やシステムの制御と送電の中核となることが多いため、油圧システムの信頼性を検討する必要があります。

油圧システムの従来の信頼性研究は次のとおりです。

1.信頼性設計

油圧システムの信頼性設計は、油圧信頼性工学の最も重要な部分です。 「信頼性は設計による」という概念が人々に認識されています。油圧システムの主な信頼性設計方法には、冗長設計、省エネ設計、耐環境設計、簡略化設計があります。

(1)冗長設計

冗長設計では複数のシステムを使用しており、そのうちの1つに問題がある場合は、障害監視によって削除または分離されます。

冗長設計により、システムの信頼性が大幅に向上し、障害が発生した場合でも機能し続けることができます。一般に、航空宇宙、原子力発電所など、システムの「絶対的な」信頼性が必要な場所で使用されます。システムのミッションの信頼性を確保するための大規模な地上発電所など。

不利な点は、実装コストが高く、システムの制御モデルが複雑であり、システムの信頼性の向上に一定の制限があることです。冗長ユニットの導入は必然的に追加コストを引き起こします。それに加えて、製造コスト、使用および保守コストが増加します。

(2)省エネ設計

油圧システムの省エネを実現するための新しいコンポーネントと新しいテクノロジーの使用は、設置された電力と故障率を減らすことができます。

新しいタイプのエネルギー変換要素である油圧変圧器を使用すると、油圧変圧器は負荷に応じて損失なく流量と圧力を調整できます。油圧システムに油圧トランスを適用すると、システムの設置電力が大幅に削減されるだけでなく、システムのエネルギー消費を削減し、油圧システムの構造を簡素化するための新しい方法が開かれます。

(3)耐環境設計

海底、水中、汚染などの特殊な環境で機能する油圧システムは、耐環境性を考慮して設計する必要があります。

例えば、水中油貯蔵・供給システムの電気油圧サーボプラットフォームの理論的・実践的研究を行い、船体姿勢を適応的に調整できるプラットフォーム型電気油圧サーボシステムを設計します。また、腐食防止の先駆的な研究作業を行い、海洋環境の油圧コンポーネントとシステムを密閉します。

(4)簡素化された設計

簡素化された設計により、製品の基本的な信頼性を向上させることができます。油圧システムは、パイプライン接続を減らすために、ポンプ、バルブ、およびタンクの統合設計を可能な限り使用する必要があります。製品コンポーネントの数とそれらの相互接続を減らすために、可能な限りユニット化されたモジュラー設計を使用してください。

部品やコンポーネントの標準化、シリアル化、一般化を可能な限り実現し、より少ない部品やコンポーネントで複数の機能の実現に努めます。

2.信頼性の予測

システムの信頼性を予測することは、システムの長所と短所、およびそれがタスク要件を満たしているかどうかを測定するための重要なパラメーターであり、システム間の相互評価の重要な手段でもあります。

油圧システムの信頼性予測は、一般に、数学モデル法と補正係数によって予測できます。

3.信頼性分析

(1)フォールトツリー解析

フォールトツリー解析技術は、特に原子力、航空宇宙、機械・電子、兵器、船舶、化学工業などの分野で広く使用されています。製品の安全性と信頼性を向上させる上で重要な役割を果たしています。

フォールトツリー分析は、油圧システムの信頼性、安全性、およびフォールト分析と診断に徐々に適用され、研究されています。例えば、クレーン走行の油圧システムに関する研究が提案され、最小カットセット行列と構造的重要性の計算を使用したフォールトツリーの定性分析の方法が提案されています。油圧プレスの主シリンダの油圧システムのフォールトツリー解析を実施し、解析結果に基づいて油圧システムの改善策を提案します。

(2)GO方式

GOメソッドは成功指向の信頼性分析メソッドです。 GOメソッドはGOグラフを使用してシステムをシミュレートし、GOグラフはシステムの成功確率を直接計算できます。複数の状態とタイミングを持つシステムの場合、フォールトツリーメソッドが不可能な複雑なシステムの信頼性の問題を解決できます。例えば、ローダーの油圧システムの信頼性の定性分析と定量計算を行うためにGO法が使用され、油圧システムの信頼性が定量的に評価されます。

4.まとめ

高速、高出力、高精度の方向への油圧システムの開発に伴い、油圧システムと機器はますます多くの機能を持ち、構造と情報はますます複雑になり、パフォーマンス指標はますます高くなっています。仕事の強度はどんどん重くなっています。関係は近づいています。

この状況は2つの結果をもたらしました。一方では、生産性と製品品質が改善されました。一方で、失敗の可能性も高まっています。

 油圧システムが故障すると、大きな損失が発生します。したがって、油圧システムの信頼性を研究することは非常に重要です。

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