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基于FMEA和FTA的智能型制动器的失效分析

编辑:必威官网登录咨询    分类:必威官网工具    时间:2017-07-17 09:44:55

故障模式影响分析(FMEA)是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响,并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。其目的在于找出组件或系统的潜在弱点,为设计、制造、质量控制提供可行的对策,及早进行设计与制造过程的改进,提高产品质量。


一、FMEA分析系统潜在故障

FMEA通过分析系统结构鉴别系统的每一个潜在的故障模式,分析引起故障的原因,然后利用统计方法估算故障发生时的严酷度(S),故障发生频率(O)以及不可探测度(D),计算风险优先度(RPN)的值,根据RPN值的大小判断系统是否有必要进行改进或者确定改进的优先级别。


合作10.jpg


其中(S)是指潜在故障模式发生时,对下工序或系统影响后果的严重程度评价标准。要减少故障后果的严重程度,只能通过修改设计来实现。一般分为灾难的、致命的、临界的、轻微的等几个等级,取值在1~10之间;(O)是指某一故障的起因或机理出现的可能性。一般可分为极高、高、中等、低等几个等级,取值在1~10之间;(D)是指发现故障原因的难易程度,是探测故障模式或原因的能力的指标,一般分为极难、难、可能、能等几个等级,取值在1~10之间。


一、FMEA的分析流程

FMEA的分析流程如图1所示。


FMEA的分析流程图

图1


FMEA将每一个底事件相关的部件作为元件,对每一元件可能出现的问题及影响其完成的因素即故障模式和影响因素,通过经验和数据讨论来确定故障模式的严酷度、故障发生频率、不可探测程度的等级和评估标准。


对于严重度、发生度和难检度的评价准则因FMEA表的类型不同而有些不同,本设计因制动器用于岸桥等起重机上,用FMEA的参数评价准则如表1所示。


FMEA的参数评价准则

表1


二、制动器的FMEA分析

将其潜在失效模式、原因及影响制成FMEA工作表,并请相关专业人员依据评估标准进行评估,最终确定失效模式的风险优先度。由表2可知:


确定失效模式的风险优先度

表2


1、此智能型制动器最容易发生故障的部位是变频器和制动瓦块,其次是制动臂、总线、传感器的信息采集处理设备及制动接触面,这5个部位的故障频率远高于其他部位。与实际作业中制动器发生的故障情况相吻合。


2、通过FMEA分析,可找到该智能型制动器的薄弱环节和潜在弱点,为进一步采取一系列改进措施,防止或减少故障的发生提供了依据。


智能型制动器作为起重机的核心部件,由于其存在电气控制系统和制动器本体两部分,其故障发生的可能性也相较于普通制动器大幅提高。在FTA的基础上运用FMEA,分析其可靠性,可以充分发挥两种方法的优点,既可以快速找到最易引发故障的环节,又能减少所需分析的零部件数目,对于提高重要部件的可靠性具有很大意义


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