РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ОБОРУДОВАНИЕ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЕВ. МЕТОДИКА НОРМИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ

РД 12,25,120-88 Временный

Издание официальное

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ОБОРУДОВАНИЕ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЙГЬНЫХ ЗАБОЕВ. МЕТОДИКА НОРМИРОВАНИЯ И ОЦ32ЖИ НАДЕЖНОСТИ

Распоряжением Министерства угольной промышленности СССР Л2-35-25/526 от 13.07.88 срок введения РД установлен с 01.09.88.

Настоящий руководящий документ (РД) распространяема на оборудование (изделия) очистных и подготовительных забоев угольных и сланцевых шахт (очиотные ж проходческие комбайны, механизированные крепи, скребковые конвейеры ж др.), выпускаемое предприятиями Мжнуглепрома СССР и других министерств, по которым Мжнутлепром СССР является ведущим.

РД устанавливает методы нормирования показателей надежности в технической документации, порядок организации работ по исследование надежности, методы оценки (контроля) показателей надежности при эксплуатации изделий.

Номенклатура и применяемость показателей надежности приняты по стандартам СПКП на соответствующие изделия. РД разработан с учетом требований практического руководства ВНШНмаша о нормировании показателей надежности машиностроительной продукции.

Программы х рабочие методики испытаний на надежность разрабатываются в случае необходимости конкретизации требований настоящего РД как самостоятельные документы или включаются в методики испытаний изделий.

Минуглепрома СССР.

2.8.    Работы по исследованию надежности всеми исполнителями (заводами, ПКИ, ПТИ, НИИ, НИСами, управлением "СпвцГШОобслуживание" с его подразделениями) включаются в планы по новой технике и тематические планы предприятий и организаций.

2.9.    Методические и специальные работы по исследованию надежности проводятся по планам научно-исследовательских работ.

2.10.    Исследования надежности проводятся одновременно всеми исполнителями по годовым планам исследований с учетом комплексного использования изделия: в эксплуатации, ремонте, монтаже и демонтаже. Распределение объемов работ исполнителей определяется планами исследований, разрабатываемыми ответственными исполнителями под руководством генерального конструктора по виду оборудования.

2.11.    Шахты и ремонтные предприятия ведут учет технического состояния и трудоемкости капитального ремонта оборудования и отражают сведения по эксплуатации изделий в установленной в отрасли учетноконтрольной до^ыентации.

2.12.    НИСы производственных объединений по добыче угля проводят хронометражные наблюдения за работой оборудования согласно рабочему плану по стандартной форме хронокарты Ji 2.

2.13.    Службы "СпецПЮобслуживания" проводят длительные наблюдения в условиях эксплуатации, анализируют сведения о характере отказов, устанавливают фактические сроки службы наименее долговечных сборочных единиц и деталей. Материалы направляют головным исполнителям для составления отчетов и мероприятий.

2.14.    Исполнители работ по исследованию надежности выполняют исследование, обобщение и анализ информации, составляют отчеты и разрабатывают предложения.

2.15. Головные организации по видам продукции координируют работы по исследованию и повышению надежности, ежегодно составляют отчеты и мероприятия по результатам исследований надежности и представляют их в Гипроуглемаш и ИГД им.А.А.Скочинского не позднее февраля года, поел едущего за планируемым.

3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ

3.1.    Оценка показателей надежности новых и отремонтированных изд лий производчтся экспериментальным методом и включает:

-    получение исходных данных и расчет показателей надежности;

-    характеристику отказов изделия;

-    принятие решения о соответствии или несоответствии показателей надежности установленным требованиям.

3.2.    Результаты оценки надежности, полученные при испытаниях или эксплуатации, указываются как нормы показателей в технических условиях.

3.3.    Критерием отказа изделия является потеря работоспособное ти из-за конструкционных и производственных дефектов, приводящих

к нарушению производственного цикла и технологии работы.

3.4.    Регистрируются все отказы и включаются в отчет. Отказы изделий, зафиксированные при испытаниях или эксплуатации, подразде ляются на учитываемые и неучитываемые при проверке на соответствие 17 и ТЗ.

Неучитываемые отказы:

-    вызванные применением изделия в условиях, несоответствующих ТУ (например, кабель перебит породой; заклинило цепь конвейера из-за геологических нарушений или неспокойной гипсометрии пласта

и др.);

-    вызванные нарушениями обслуживающим персоналом руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту (например, недостаточное количество масла в редукторе, превышающее проектное изгибание става конвейера в горизонтальной или вертикальной плоскостях и др.);

- завксимяе, т.е. отказы, обусловленные отказом сопрягаемого объекта (например, излом зубьев зубчатого колеса вследствие заклинивания подшипника; разрыв ценя конвейера вследствие заклинивания в деформированном рештаке я др«|

3.5. Учитываемые отказы подразделяются на конструкционные и производственные.

3.5.1.    Конструкционный отказ - отказ, возникший в результате ошибок при проектировании, нарушения установленных правил (норм) конструирования изделия или его составных частей.

К конструкционным могут относиться отказы, вызванные любым видом разрушения детали или сборочной единицы; нарушением их функционирования (например, заклинивание, нарушение регулировки и др.) после работы в течение определенного времени, если отказу не предшествовало нарушение правил эксплуатации или не имело место отступление от технологии изготовления.

3.5.2.    Производственный отказ - отказ, возникший в результате несовершенства или нарушения установленного технологического процесса изготовления или ремонта изделия.

К производственны?.! могут относиться отказы, вызванные любым видом разрушения, детали и сборочной единицы или нарушением гос функционирования вследствие, например, наличия раковин в корпусных деталях, заниженной твердости деталей и других производственных дефектов.

3.5.3.    Эксплуатационный отказ - отказ, возникший в результате нарушения установленных правил и (или) условий эксплуатации,

К эксплуатационным могут относиться отказы, вызванные любым видом разрушения детали или сборочной единицы или нарушением гос

функционирования вследствие, например, заитыбовкн кии заклинивания тягового органа конвейера, срабатывания тепловой защиты турбомуфты, выхода тягового органа из направляющих,схода цепи со эвездочки, выравнивания рештачлого става; отсутствия напряжения; разрыли* кабелей и рукавов орошения из-за механического воздействия; отодвигания секций крепи; повторного высвобождения зажатых секций; отсутствия эмульсий в насосной станции и других нарушений.

3.6.    Критерии предельного состояния (ПС) являются границей исчерпания ресурса, на момент наступления которой регистрируется количество часов или тонн ( в зависимости от типа изделия), наработанных с начала эксплуатации оборудования до наступления предельного состояния.

3.7.    Критерии ПС устанавливаются в эксплуатационной и ремонтной документациях. Допускается разработка типовых критериев ПС

на основные виды оборудования.

3.7.1. Критерии предельного состояния устанавливаются для оборудования в целом и его составных частей. При этом критерии должны быть согласованы с потребителем (заказчиком).

3.8.    Исследования надежности должны проводиться в горно-геологических и горно-технических условиях, предусмотренных техническим заданием или техническими условиями, в период:

-    для оценки наработки на отказ и удельного времени восстановлений - не ранее, чем через меояц после начала работы;

-    для оценки показателей долговечности и ремонтопригодности от начала ввода в эксплуатацию до передачи в капитальный ремонт.

3.9.    При оценке наработки на отказ, удельного времени восотанов-лений, объединенной удельной оперативной трудоемкости технических

обслуживания и текущих ремонтов, среднего ресурса деталей,после каждого отказа работоспособность изделия восстанавливается и наблюдения за ним продолжаются.

3.10.    При оценке среднего ресурса (срока службы) до капитального ремонта наблюдения за изделиями, достигшими предельного состояния, прекращаются. План испытаний [NUN]

3.11.    Точность оценки показателей надежности и продолжительность наблюдений.

3.11.1.    При доверительной вероятности, равной 0,8 относительная ошибка не должна превышать 0,4.    Объем наблюдений

принимается по ГОСТ 27.502-83.

3.11.2.    При оценке наработки на отказ и удельного времени восстановлений продолжительность наблюдений ориентировочно рассчитывается по формуле:

П ■ То т ~    —:— > смен

г\м LCM

где П - количество отказов, определенное по ГОСТ 27.502-83

Т₀ - предполагаемое значение наработки на отказ, ч.

Kjj - коэффициент машинного времени,

ter*" продолжительность рабочей смены, ч.

Продолжительность наблюдений должна быть не менее:

-    для изделий, выпускаемых серийно (в т.ч. для установочной серии) - 75 добычных и 25 ремонтно-подготовительных смен;

-    для опытных образцов (опытных партий) - 30 добычных и 10 ремонтно-подготовительных смен.

3.XI.3. Наблюдения могут быть прекращены до истечения рассчитанного количества смен, если изделие отказало П раз, или

продолжены после истечения рассчитанного количества смен до тех пор, пока изделие не откажет раз.

З.Ы.4. При испытаниях на надежность следует проводить набян?-ления (в т.ч. хронометражные) за следующим количеством изделий:

-    при испытании опытных образцов - за всеми изделиями;

-    при испытании опытной партии (установочной серии) за всеми изделиями, но не более, чек за 5-с равномерно распределенными по области применения.

-    при серийном производстве - за 10% изделий, находящихся

в работе, но не менее, чем за 5-ю изделиями, равномерно распределенными по области применения.

3.12. Исходные данные для оценки надежности.

3.12.I. Наработку на отказ, удельное время восстановлений, объединенную удельную оперативную трудоемкость технических обслу-живаний и текущих ремонтов определяют по результатам хронометраж-ных наблюдений, которые проводятся в соответствии с "Инструкцией по проведению специальных хрономегражных наблюдений за надежностью основного оборудования очистных и подготовительных забоев", приведенной в обязательном приложении 2. Хронометражные наблюдения рекомендуется проводить в тех же забоях, где проводятся длительные наблюдения.

При недостаточном количестве хрономегражных наблюдений они МОГУТ бЫТЬ ДОПОЛНеНЫ длительными    ,

Для изделий, не относящихся к категории важнейших, за работой которых не проводятся хронометражные наблюдения или объем их недостаточен (нарезные машины, бурильные установки и др.), наработка на отказ и удельное время восстановлений определяются по результатам регистрации отказов и наработок в формулярах на изделия

(в форме 19 "Учет неисправностей при эксплуатации") или в другой НТД, ведущейся на шахте.

3.13. Ресурсы изделий, сборочных единиц и деталей определяются путем наблюдений за ними от начала эксплуатации до достижения предельного состояния.

Сведения о ресурсе оборудования регистрируются в форме 5, а о ресурсе сборочных единиц и деталей - в форме 4 приложения 5 .

3.13.1.    Показатели долговечности определяются дифференцированно для категорий условий эксплуатации в соответствии со стандартами общих технических требований.

3.13.2.    При значительном ресурсе изделия до капитального ремонта, недостаточной наработке по запасам поля на момент окончания испытаний и ограниченном сроке испытания, как исключение, допускается прогнозировать ресурс экспертным методом, приведенный в рекомендуемом приложении 3.

3.13.3.    Для оценки среднего ресурса до капитального ремонта приводов очистных и проходческих комбайнов, погрузочных машин и скребковых конвейеров рекомендуется в дополнение к эксплуатационным наблюдениям проводить стендовые ускоренные испытания в соответствии с ОСТ 12.44.220-82.

При наличии в отрасли апробированных методов допускается ресурсные показатели изделий и сборочных единиц оценивать с использованием ускоренных стендовых испытаний.

3.13.4.    Для изделий, подверг: энных износу, в случае, если к моменту окончания испытаний они не достигли предельного состояния, то ресурс определяют методом прогнозирования остаточного ресурса по РД 50-423-83 с учетом критериев предельного состояния.

3.13.5.    Фактические значения объединенной удельной трудоемкости технических обслуживания и ремонтов принимаются до результатам

исследований и наблюдений, а также:

-    для новых изделий - по результатам проведения опытного капитального ремонта в соответствии с "Положением о постановке горношахтного оборудования нового технического уровня на капитальный ремонт", утвержденного Минуглепромом СССР в 1984 г.;

-    для серийных изделии - по данным ремонтных предприятий, указываемых в паспортах предприятия.

3.13.6. При оценке объединенной удельной оперативной трудоемкости технических обслуживаний и текущих ремонтов для вновь создаваемых изделий при отсутствии данных о продолжительности работ по ТО и ТР следует использовать экспертный метод.

3.14. Оценка показателей надежности.

3.I4.I. Оценка показателей надежности производится по зависимостям, приведенным в табл.2.

Формуля для определения показателей надежности

2.Устанонленный ресурс (срок службы) до капитального ремонта,тыс.т. (мес.)

I. НОМЬ-ОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЕНОСТИ

I I. Общие требования.

1.1.1.    Нормы показателей надежности выбирают о учетом достигнутого уровня и выявленных тенденций повышения надежности отечественных и зарубежных аналогов, результатов НИР и ОКР.

1.1.2.    Нормы показателей надежности должны быть не ниже норм, установленных директивными документами, с учетом техникоэкономических возможностей предприятий угольного машиностроения.

1.1.3.    Нормы показателей надежности устанавливают применительно к режиму и условиям эксплуатации, указанным в техническом задании (ТЗ) и (или) техническом условии (1У) на изделие.

1.2. Нормированию подлежат следующие показатели:

-    средний ресурс до капитального ремонта (полный средний ресуро);

-    установленный ресурс до капитального ремонта (полный установ-

-    средняя наработка на отказ (наработка на отказ);

-    удельное время восстановлений;

-    объединенная удельная трудоемкость технических обслуживания и ремонтов (в том числе трудоемкость технических обслуживания и текущих ремонтов и трудоемкость капитальных ремонтов).

Объединенная удельная трудоемкость технических обслуживания и ремонтов определяется разработчиками эксплуатационной и ремонтной документации в соответствии с требованиями ОСТ 12.44.024-82 и ОСТ 12.44.025-81.

I.2.1.Нормируемые показатели надежности (таСД.2) указываются в технических условиях. Значения ресурсных показателей и сроков службы до капитального ремонта указываются в месяцах х единицах наработки.

Продолжение тайл.2

Наименование    I    Формула 'Обозначение величин,

показателя    _t     , входящих в формулу

Sj -трудоемкость капитального ремонта изделия, чел-^год

Показатали системы 6.Средняя наработка на    Tot    ,Тог...Тр/п

отказ системы, ч Т - 1 наработка на отказ эле- {0С ~ / -L. ±_ ментов системы (напри- ' То, Тог - Тот мер,крепь,комбайн,конвейер) 7.Удельное время восстановлений системы m i,s'h Ту.б.Э/1. тув,эл “ Удельное время восстановлений элементов системы

/77    -    число    элемен тов в системе

3.14.I.I. Таблицы определения Ку для различных законов распрвг-деления случайных величин приведены в приложении 4. Рекомендуется коэффициенты вариации для основных видов оборудования принимать в соответствии с табл.1.

3.14.2. Приспособленность изделия к техническому обслуживанию (ТО), текущему ремонту (ТР) и капитальному ремонту (КР) должна отвечать требованиям ОСТ 12.44.190-81.

Расчет дополнительных показателей ремонтопригодности может производиться: по ОСТ 12.44.190-81, "Методике расчета и анализа показателей ремонтопригодности горношахтного оборудования по данным технической документации" (М, Гипроуглемаш, 1985 г.), "Типовой методике оценки ремонтопригодности в условиях эксплуатации" (М.Гип-роуглемаи, 1983 г.).

1.3. Порядок нормирования средних показателей:

1.3.1.    При нормировании средних подавателей надежности решаются следующие задачи:

-    оценка достигнутого уровня показателей надежности изделия аналога (предшественника);

-    определение лимитирующих надежность элементов изделия -аналога, усовершенствованные конструкции которых намечаются использовать в новом изделии;

-    оценка удильных суммарных приведенных затрат на весь жизненный цикл изделия-аналога;

-    назначение и оценка мероприятий по повышению надежности изделия.

1.3.2.    По каждому мероприятию, повышающему надежность, следует стремиться к максимальному значению разности между полезным эффектом Е и затратами С:

Р_опт — (Е - С) ПЬ а,*} или к результату, когда величина С достигает предельно допустимого значения при заданной величине S.

1.3.3.    При нормировании показателей долговечности (ресурса) рекомендуется польсоваться РД 12.44.110-87 "Инструкция о порядке установления ресурсных показателей очистного и проходческого оборудования до и после капитального ремонта"; при нормировании показателей безотказности - РД- 50-^76-85 "Надежность в технике. Установление норм показателей надежности изделий. Основные положения".

1.4. Порядок нормирования установленных показателей:

I.4.I. Нормирование установленного ресурса, полного установленного ресурса производится путем пересчета известных.средних значений этих показателей с использованием знаний о законе распре-

деления коэффициента вариации и уровня доверия.

!.4.2. Распределение случайны! величин ресурса и наработок на отказ не противоречит закону распределения Вейбулла (чертеж).

1.4.3. Коэффициенты вариации ресурсов и наработок между отказами приведены в табл.1, уровень доверия / принимается равным 0,8.

Ру- установленный показатель надежности, Р₀ - средний показатель надежности, ^ - коэффициент вариации, ^ - уровень доверия, %.

Таблица I

I. Комбайны очистные	0,64	0,8
2. Крепи механизированные	0,64	0,8
3. Конвейеры скребковые	0,52	0,8
4. Агрегаты очистные	0,60	0,8
5. Комбайны проходческие	0,37	0,8
6. Машины погрузочные	0,41	С,8
7. Установки бурильные	0,35	0,8
8. Молотки отбойные	0,25	0,8
9. Перфораторы и горные сверла	0,30	0,8

1.4.4. Расчет установленного показателя

Для принимаемого уровня доверия $ = 0,8 и коэффициента вариации рассматриваемого вида изделия определяется по чертежу соотношение К., =    . Затем, по известной величине среднего показателя опреде-

^ро

ляется установленный показатель.

Пример. Средний ресурс вновь создаваемого комбайна равен 250 тыс.т. Необходимо определить величину установленного ресурса.

По чертежу находим, что при S) =0,64 и % = 0,8 Ку = 0,42, отсвда Тру равно:

Т_ру = 0,42 . Т_р = 0,42 . 250 = 105 тыс.т Пример. Для вновь создаваемого комбайна величина установленного ресурса (Тру) задана 150 тыс.т. Определить средний ресурс до капитального ремонта. По чертежу находим, что при л) = 0,64 ж /=0,8

отношение Тру = 0,42, отсвда Тр -    =    -ISfi- = 360 тыс.т

Тр    0,42    0,42

1.4.5. Ддя выпускаемого оборудования в случае, если величина установленного ресурса, определенная расчетам/ путем, подучилась меньше действующего гарантийного ресурса, то установленный ресурс принимается равным действующему гарантийному ресурсу для серийного оборудования или аналога для вновь создаваемого.

2. ПОРЯДОК ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО ИССВДОВАНИЮ НАДЕЖНОСТИ

2.1.    Исследование кидежнооти оборудования проводятся комплексно на всех стадиях его прожзводства ж эксплуатации, включая опытное н серийное прожаводотво, о учетом влияния на надежность конструктивных решений, соблюдения технолога изготовления, эксплуатации н капитального ремонта под руководством генерального конструктора по видам оборудования (по единым планам н методике).

Прн исследовании надежности должно обеспечиваться решение сле-духщих задач:

2.1.1.    Оценка показателе* надежности (безотказности, долговечности н ремонтопригодности).

2.1.2.    Выявление влияния условий эксплуатации, режимов работа, качества технического обслуживания к ремонта на надежность изделий.

2.1.3.    Выявление действенности рекомендаций и предложений по улучшению качеотва конструирования, изготовления и эксплуатации.

2.1.4.    Выявление вяоопшх потребителем конструктивных изменений, их эффективности и целесообразности использования в серийном производстве.

2.1.5.    Установление в течение периода исследования фактических орохов службы деталей, сборочных единиц, лимитирующих надежность. Использование полученных сроков службы для разработки нору расхода запасных частей. Для деталей, имеющих срок службы больше периода исследований, следует использовать экспертный метод

2.1.6.    Разработка в последующем рекомендации по. совершенствованию или модернизации конструкций, увеличению ресурса, улучшению ремонтопригодности, повышению безотказности изделий; нормированию расхода запасных частей, ресурса и дипжх показателей

надежности; изменению и дополнению требований в технических условиях, руководство по эксплуатации, (в т.ч по техническому обслуживанию и текущему ремонту по предупреждению отказов при эксплуатации изделий), руководствах по капитальному ремонту.

2.2.    Результаты оценок надежности оформляются отчетом. Отчет является основанием для включения показателей в технические условия и карты уровня при принятии решения об отнесении оборудования к определенной категории качества.

2.3.    Работы по исследованию надежности проводятся в условиях эксплуатации и (или) на стендах.

2.4.    Объектами исследований являются конкретные изделия (или их составные части) как используемые по назначению, так и находящиеся в капитальном ремонте.

2.5.    Методическое обеспечение работами по исследованию надежности осуществляется Гипроуглемашем совместно с ИГД им.А.А.Скочин-ского и головными организациями по видам продукции в соответствии с их специализацией.

2.6.    Планирование исследований надежности обеспечивается подготовкой отдельного годового плана.

2.6.1. Ответственными исполнителями работ по исследованию надежности вновь создаваемого и модернизируемого оборудования на стадии испытаний опытного образца (опытных партий) являются организации-разработчики (ПКИ, СКВ заводов и НИИ) и базовые испытательные организации (БИО).

Ответственным исполнителем работ по исследованию надежности серийного оборудования (начиная с установочной серии) является завод-изготовитель или ПКИ.

Исследование надежности отремонтированного оборудования выполняют НИИ, ПКИ с участием ремонтных и машиностроительных заводов.

Допускается в отдельных работах по исследованию надежности оборудования участие управления "СпецГШОобслужжвание".

2.6.2.    Машиностроительные заводы, проектно-конструкторские и научно-исследовательские институты, потребители (шахты, ремонтные предприятия, объединения) и другие организации направляют не позднее 15 мая предшествующего планируемому году в управление "CneitflliO обслуживание" (по его запросу) свои предложения (по форме приложения I) по конкретным изделиям, подлежащим исследованию, с указанием срока выполнения работ и исполнителей.

Проект плана управление "СпецПБОобслуживание" направляет Гип-роуглемашу не позднее I июня для согласования и утверждения в Министерстве.

2.6.3.    Гипроуглемаш согласовывает окончательную редакцию проекта плана до I июля и при необходимости привлекает для этой цели головные ПКИ по видам оборудования (Донгипроуглемаш, ЦНИИподземмаш,

и другие головные организации.

2.6.4.    Проект плана по исследованию надежности до I августа представляется Гипроуглемашем на согласование Главуглемашу и Главному управлению по эксплуатации и ремонту энергомеханического оборудования и связи и на утверждение руководству Министерства.

2.6.5.    План исследования надежности должен быть увязан по срокам с планами модернизации серийного оборудования, аттестации, приемочных испытаний и разработки нормативов расхода запасных частей.

2.7. Одновременно с планом исследования надежности Гипроутле-маш разрабатывает рабочий план проведения НИСами хронометражных наблюдений, который утверждается в Главней! экономическом управлении