故障樹分析法在工程機(jī)械維修中的應(yīng)用

1、<p>　　故障樹分析法在工程機(jī)械維修中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：文章闡述了故障樹分析法的特點(diǎn)及流程，在進(jìn)行故障樹定性分析和探討數(shù)學(xué)表達(dá)的基礎(chǔ)上，結(jié)合柴油機(jī)這一常用的工程機(jī)械維修實(shí)例，對(duì)故障樹分析法在工程機(jī)械維修中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討，以期能為新時(shí)期的工程機(jī)械維修行業(yè)發(fā)展提供有益參考</p><p>　　關(guān)鍵詞：分析法．工程機(jī)械．故障．維修</p><

2、p>　　當(dāng)前，工程機(jī)械得到了廣泛的應(yīng)用，作為大型項(xiàng)目施工的工具和設(shè)備，其在我國(guó)的各地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面發(fā)揮著極其重要的作用，但也常常發(fā)生故障，對(duì)于施工質(zhì)量和施工進(jìn)度造成影響，基于此，對(duì)發(fā)生故障的工程機(jī)械進(jìn)行及時(shí)維修很重要，針對(duì)此，基于工程機(jī)械維修可靠性方面的考慮，本文探討了故障樹分析法在工程機(jī)械維修中的應(yīng)用。</p><p>　　1 故障樹分析法及其特點(diǎn)、流程</p><p>　　

3、FTA即故障樹分析法，最早由美國(guó)貝爾電話研究所H.A.Watson于1961年提出，借助于分析可能造成系統(tǒng)故障的各個(gè)因素，將其對(duì)應(yīng)的故障樹畫出來(lái)，繼而對(duì)系統(tǒng)失效原因及組合方式進(jìn)行確定，得出其具體的發(fā)生概率，在此基礎(chǔ)上，將系統(tǒng)故障概率計(jì)算出來(lái)，實(shí)施針對(duì)性糾正，促使對(duì)應(yīng)機(jī)械系統(tǒng)的可靠性得以提高，即為故障樹分析法[1]。</p><p>　　從其特點(diǎn)看來(lái)，主要表現(xiàn)為以下方面[2]：</p><p&g

4、t;　?、賹?duì)單因素和多因素故障都可分析，且可對(duì)故障實(shí)施定量、抑或是定性分析；</p><p>　　②從整體各系統(tǒng)到零件，從大系統(tǒng)到小系統(tǒng)，都可進(jìn)行分析；</p><p>　　③可借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槭腔谶壿嬮T構(gòu)成的邏輯圖，具備了診斷高效、簡(jiǎn)單直觀及、易更新知識(shí)庫(kù)的特點(diǎn)。</p><p>　　就其運(yùn)用的流程來(lái)看，首要的是對(duì)邊界條件初始條件的定義，在此基礎(chǔ)上，對(duì)頂事件

5、進(jìn)行定義，并結(jié)合此進(jìn)行故障樹構(gòu)建，完善后，即可實(shí)施針對(duì)性的定性分析，最終的步驟是輸出診斷結(jié)果，結(jié)合此實(shí)施對(duì)應(yīng)維修等。</p><p>　　2 故障樹基本事件和符號(hào)、定性分析</p><p>　　基本事件及對(duì)應(yīng)意義，見表1。</p><p>　　對(duì)應(yīng)的故障樹基本符號(hào)及意義方面，見表2。</p><p><b>　　3 定性分析<

6、/b></p><p>　　綜合看來(lái)，當(dāng)同時(shí)發(fā)生幾個(gè)底事件的前提下，方能引發(fā)頂事件發(fā)生，對(duì)應(yīng)的，定義這幾個(gè)底事件構(gòu)成的集合為的割集，基于此定義，每個(gè)割集對(duì)應(yīng)的一種故障情況。</p><p>　　上述情況外，存在某一個(gè)割集去掉任意一個(gè)底事件的基礎(chǔ)上，將不再是割集的情況，需針對(duì)性定義此割集為最小割集?；诖耍煽闯鱿到y(tǒng)故障樹包含的所有最小割集，皆為系統(tǒng)發(fā)生故障所有模式或種類的代表。<

7、;/p><p>　　基于此，尋找系統(tǒng)的全部最小割集，顯然是故障樹定性分析的目標(biāo)，借此來(lái)完善工程機(jī)械故障診斷[3]。</p><p>　　與割集和最小割集相反，還可進(jìn)行路集和最小路集的定義。頂事件會(huì)因?yàn)閹讉€(gè)底事件集合均不發(fā)生而不發(fā)生，這樣可設(shè)定多個(gè)底事件的集合即為路集，與上述相似，去掉某路集中一個(gè)底事件，將會(huì)出現(xiàn)該路集不再是路集的路集的情況，則稱其為最小路集，類似于上述的最小割集，系統(tǒng)保證頂事件

8、正常工作時(shí)的全部可能途徑，即為其意義，是研究的重點(diǎn)。</p><p>　　4 故障樹分析法的數(shù)學(xué)表達(dá)</p><p>　　結(jié)合分析需要，設(shè)n個(gè)底事件構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，y 為頂事件的狀態(tài)變量，并定義底事件的狀態(tài)變量為Xi（i=1，2，...n），這樣，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，取值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)變量為0，由此可得出，y是底事件狀態(tài)變量Xi的函數(shù)，表示為：</p><p>　　y=f（X1

9、，X2，...Xi，...Xn）。</p><p>　　根據(jù)上述內(nèi)容，若某底事件集合X中，Xi即其狀態(tài)變量均等于1的情況下y也等于1，這樣，可得X為一個(gè)割集，從而當(dāng)無(wú)法找到一個(gè)割集Xi完全屬于X，則可以得出其X為最小割集，并按照下式進(jìn)行頂事件狀態(tài)變量y值取值：</p><p>　　對(duì)于工程機(jī)械故障診斷而言，尋找系統(tǒng)的全部最小割集顯然是實(shí)施定性分析的目標(biāo)，所以筆者只討論了和說(shuō)明了割集和最小割

10、集的數(shù)學(xué)表達(dá)。</p><p><b>　　5 實(shí)例應(yīng)用分析</b></p><p>　　新時(shí)期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，作為現(xiàn)代工程機(jī)械的重要?jiǎng)恿?lái)源，柴油機(jī)運(yùn)用范圍較廣，占據(jù)著工程機(jī)械維修總量的較大份額，本文涉及到的案例為Caterpillar C6.6 ACERT 型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，將對(duì)其工程機(jī)械維修中運(yùn)用故障樹分析法進(jìn)行分析。</p><p>　　設(shè)

11、定發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)為該柴油機(jī)故障的具體表現(xiàn)，繼而將頂事件設(shè)立為“發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)”，這樣，即可建立故障樹，如圖1所示。</p><p>　　結(jié)合上圖可得，共有17個(gè)頂事件對(duì)應(yīng)的底事件。依次是X17，基于此，結(jié)合故障樹邏輯關(guān)系，我們可得出共有16個(gè)最小割集，依次為：</p><p>　　[可根據(jù)故障樹提供的邏輯關(guān)系，結(jié)合給出底事件的發(fā)生概率和公式（3），即可將頂事件的概率求出。</p>

12、<p><b>　　6 結(jié) 語(yǔ)</b></p><p>　　綜上所述，在工程機(jī)械的維修方面，借助于故障樹分析法，可以清楚、全面地對(duì)造成故障的可能一一列出，借助于相應(yīng)的定性分析，可以發(fā)現(xiàn)潛在的故障等等，在工程機(jī)械維修中具備了廣泛的應(yīng)用前景，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行有效運(yùn)用，以此提高工程建設(shè)的效率和質(zhì)量等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b&g