基于灰色關(guān)聯(lián)度法的某供輸彈液壓系統(tǒng)保障性研究

1、2016年2月第44卷第3期機床與液壓MACHINETOOL&HYDRAULICSFeb2016V0144No3DoI：103969／jissn100卜3881201603050基于灰色關(guān)聯(lián)度法的某供輸彈液壓系統(tǒng)保障性研究陸繼山，馮廣斌，孫華時，張云峰(軍械工程學院軍械技術(shù)研究所，河北石家莊050003)摘要：供輸彈液壓系統(tǒng)是供輸彈系統(tǒng)工作的重要驅(qū)動機構(gòu)，利用灰色關(guān)聯(lián)度法建立系統(tǒng)的計算模型，確定出液壓系統(tǒng)中的各種故障模式和故障分布規(guī)律；

2、利用區(qū)間估計的方法，判斷系統(tǒng)故障的平均時間間隔，從而掌握系統(tǒng)的生產(chǎn)質(zhì)量水平和保障性參數(shù)，為部隊對裝備的接收或拒收判據(jù)提供重要參考。關(guān)鍵詞：供輸彈液壓系統(tǒng)；灰色關(guān)聯(lián)度法；故障分布；判據(jù)中圖分類號：THl37文獻標志碼：A文章編號：100卜388l(2016)3—20卜3SecurityR鶴earchofLoaderHyd豫lllicSystemB嬲edonGreyCorrelationDegneMethodLUJishan，F(xiàn)ENGGua

3、ngbin，SUNHuagang，ZHANGYuIlf色ng(OrdnanceEngineeringCollege，Ordnance7rechnicalInstitution，ShijiazhuangHebei050003，China)Abstr丑ct：Loaderhydraulicsystemis鋤imponantactllatingdeviceoftIleauto—feedersystem，thematImodel0fthesyst

4、emwasbuiltbytheGreycoⅡelationdegreemethod，andthedi髓rentkindsof蹦luremodels鋤dtherulesof島luredist曲utionwerecon6nIledtooTheimervalestimationmethodwasusedtojudgememe鋤timebetweenfailure(MTBF)，so山elevelofproductionqualityandsec

5、urityp眥metersoftIlesystemweremasteredwellTheimponantreferencecanbepmvidedfbrthe刪yasaccept柚ceorrejectioncriteriaoftheequipmentsKeywords：Loaderhydmulicsystem；GreycoITelationdegreemethod；Failuredistribution；Criteria0前言液壓系統(tǒng)因

6、其傳遞功率大，靜態(tài)速度剛度大而在工程技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用1?；鹋谝簤合到y(tǒng)一般由動力元件、控制元件和液壓輔助元件三部分組成舊1。供輸彈液壓系統(tǒng)是火炮自動裝填系統(tǒng)的重要子結(jié)構(gòu)，它能持續(xù)為供輸彈系統(tǒng)各部件的運動提供源源不斷的驅(qū)動力，然而，在部隊使用過程中發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)的故障率一直居高不下。因此，部隊在接收裝備時，如何判斷系統(tǒng)質(zhì)量和保障水平從而進行接收或拒收決策成為一項重大課題。灰色關(guān)聯(lián)度法就是利用實驗數(shù)據(jù)的取值頻率與常見的概率分布的取值頻率之間的

7、相似程度(即關(guān)聯(lián)程度)來推斷被測隨機變量更接近何種概率分布。利用灰色關(guān)聯(lián)法來確定系統(tǒng)保障性參數(shù)的最佳分布規(guī)律，可以很好地解決傳統(tǒng)意義上的對參數(shù)先假設(shè)后檢驗方法的繁瑣而復(fù)雜的計算和評價問題。該方法適用于具有一定概率分布特點的參數(shù)，并廣泛應(yīng)用于裝備的工程研制、試驗定型、生產(chǎn)及生產(chǎn)定型、部署使用等階段‘3I。1供輸彈液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及工作原理供輸彈液壓系統(tǒng)主要由集流板電磁閥、油泵電機組件、油濾安全閥組件、雙向液壓鎖、油箱組件、放油塞總成、手泵

8、吸油管、節(jié)流閥、回油嘴組件、壓力表總成和管路等部件組成。其工作原理為：雙聯(lián)泵在直流電機的帶動下從油箱吸油，由兩根不同流量的油管分別通過雙油濾安全閥組，分別流人集流板電磁閥(集流板上共裝有9個電磁閥，分別是4個10通徑的電磁閥14、24、38、4’閥以及5個6通徑電磁閥5。、6。、7。、8’、94閥)。不工作時，液壓油從集流板另一個出口流回油箱。當壓力過大時，安全閥被打開，液壓油經(jīng)過安全閥流回油箱，系統(tǒng)傳動路線如框圖1所示。圖1液壓系統(tǒng)的

9、動力傳動路線當液壓油流入集流板電磁閥后，可以根據(jù)各執(zhí)行機構(gòu)的不同工作特點提供不同的流量。其工作程序為㈨：輸彈過程：142434輸藥過程：143。5。6’輸彈完畢鏈條復(fù)位：1’2’48——2。4“輸藥完畢鏈條復(fù)位：1’244。5。6‘——2#4#5#6’彈盤翻轉(zhuǎn)：2。7。收稿日期：2014一12—10作者簡介：陸繼山(1988一)，男，研究方向為火炮、彈藥與自動武器。E—mail：lujishan881122@163com。萬方數(shù)據(jù)第3期

10、陸繼山等：基于灰色關(guān)聯(lián)度法的某供輸彈液壓系統(tǒng)保障性研究3確定故障分布規(guī)律通過對部隊供輸彈系統(tǒng)工作過程進行大量的調(diào)研和數(shù)據(jù)整理后，得出了供輸彈液壓系統(tǒng)在使用800h左右時，所出現(xiàn)的故障及故障時間的詳細統(tǒng)計情況。由于系統(tǒng)出現(xiàn)故障全部都是偶然因素，服從統(tǒng)計規(guī)律。利用上述灰色關(guān)聯(lián)度法確定的計算模型可確定出液壓系統(tǒng)中各種故障模式的故障分布規(guī)律，如表l所示。表l供輸彈液壓系統(tǒng)故障模式分布規(guī)律從表中不難看出，前面11個故障模式服從指數(shù)分布，于是可以利

11、用區(qū)間估計法進行計算評估，在區(qū)間估計方法中，參數(shù)服從指數(shù)分布，有7個被試品，出現(xiàn)故障可以替換，當故障數(shù)為凡時，進行定數(shù)截尾試驗，其單側(cè)置信下限p和雙側(cè)置信區(qū)間(肛。，肛。)分別表示為：《蓋≯和‘瓦i旁，菥i≥尹)根據(jù)需要，選擇置信度為08來進行區(qū)間估計計算，可以得出平均故障間隔時間為578342～599165h之間。而液壓系統(tǒng)的第12個故障模式服從正態(tài)分布，且方差為未知數(shù)。均值肛的雙側(cè)置信區(qū)間的上限和下一廠—r一廠■r限為：肛t=xVn

12、√南和pu=x機a√南，選擇置信度為075的情況下，平均故障時間在6944l～594336h之間。4結(jié)果分析對于使用該系統(tǒng)的單位來說，系統(tǒng)發(fā)生故障的平均間隔時間越長，則說明系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高，所需的維修保障費用越少，在遂行演習和作戰(zhàn)任務(wù)時，系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能發(fā)揮就會更好。根據(jù)從部隊調(diào)研的情況來看，基層使用單位根據(jù)任務(wù)特點、作戰(zhàn)樣式和規(guī)律等保障性要求，對供輸彈液壓系統(tǒng)各個重要部件在以往長期使用過程中的故障模式和故障發(fā)生時間間隔等進行了大量的數(shù)據(jù)

13、統(tǒng)計和總結(jié)，對于新接受的裝備提出了新的要求。表2即為基層單位在接收裝備時對該系統(tǒng)各個部件評估值的參考要求。于是可以判定，這一批新生產(chǎn)的供輸彈液壓系統(tǒng)滿足基層裝備的相關(guān)要求。表2供輸彈液壓系統(tǒng)接收標準從上述對新生產(chǎn)的液壓系統(tǒng)分析計算和評價結(jié)果來看，集流板電磁閥、油泵電機、油濾安全閥組件等11個部件的平均故障間隔時間為578342～599165h之間，而在表2中對這11個重要部件的相關(guān)參考標準為總體平均故障時間間隔的最大值為大于或等于560