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解析HERION電磁閥的可靠性試驗(yàn)和評(píng)估
HERION電磁閥可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)的種手段。閥門的可靠性試驗(yàn)是對(duì)閥門的設(shè)計(jì)改進(jìn)以及分析等方面的驗(yàn)證，比如說證明在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素是正確的，也是發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的各種缺陷，確定閥門壽命的而且必須的方法。可靠性試驗(yàn)主要包括試驗(yàn)方法、試驗(yàn)方案和試驗(yàn)評(píng)估方法的確定。
1、可靠性試驗(yàn)方法有關(guān)可靠性試驗(yàn)方法的研究主要是針對(duì)具體型號(hào)的閥門，介紹了試車臺(tái)配氣系統(tǒng)減壓器大、小流量試驗(yàn)和穩(wěn)定性試驗(yàn)以及減壓器關(guān)鍵元件之的膜片工作時(shí)間確定試驗(yàn)等，通過試驗(yàn)及采取適當(dāng)措施，更好地保證了減壓器工作的穩(wěn)定性和可靠性。研究了閥門在溫度變化大的情況下的試驗(yàn)，并對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論：溫度的變化率越大，對(duì)閥門的影響越大，溫度的變化會(huì)導(dǎo)致在殼體中產(chǎn)生應(yīng)力，而且減小熱應(yīng)力的方法是減小殼體的厚度，二是在殼體厚度變化的地方使厚度過渡平滑緩慢，這樣可以提高閥門的可靠性。需要指出的是，可靠性試驗(yàn)方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有很大的影響，其準(zhǔn)確性與實(shí)際操作情況、試驗(yàn)條件等有很大的關(guān)系。
2、可靠性試驗(yàn)方案可靠性試驗(yàn)之前要確定試驗(yàn)對(duì)象的壽命分布，閥門的壽命分布在試驗(yàn)中大部分假設(shè)取指數(shù)分布，但是閥門作為典型的機(jī)械產(chǎn)品，顯然是不合適的。提出閥門的工作壽命服從正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。提出閥門的壽命分布服從兩參數(shù)的威布爾分布。閥門的壽命分布服從威布爾分布，假設(shè)兩參數(shù)的威布爾分布代替固定的故障率，在研究相關(guān)的失效機(jī)理的基礎(chǔ)上，證明威布爾分布應(yīng)用在閥門上是正確可行的。指出檢測(cè)間隔時(shí)間在定水平下接受，固定的故障率假設(shè)是錯(cuò)誤的。閥門是典型的機(jī)械產(chǎn)品，壽命分布受到各種失效模式之間的相互影響，以及環(huán)境和操作應(yīng)力中的時(shí)間變量的影響。
HERION電磁閥閥門壽命般情況下應(yīng)當(dāng)以服從威布爾分布來處理。關(guān)于可靠性試驗(yàn)方案，種是可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，即產(chǎn)品的研制初期經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)？？？改進(jìn)？？？再試驗(yàn)的過程，在這個(gè)過程中，產(chǎn)品不斷暴露出各種缺陷，而經(jīng)過分析和進(jìn)之后，產(chǎn)品的可靠不斷提高。這種試驗(yàn)逐漸應(yīng)用在閥門上，對(duì)類小型電磁閥進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的研究，主要包括可靠性增長(zhǎng)模型的選取與變換、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析與處理等工作。
試驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)后，電磁閥的可靠性有了較大提高。此方法對(duì)于非連續(xù)工作且經(jīng)常需要?jiǎng)幼鞯拈y門具有定的指導(dǎo)作用，能夠跟蹤可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過程，評(píng)定閥門的可靠性增長(zhǎng)水平，預(yù)測(cè)平均*間隔次數(shù)，可以作為類似閥門可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的參考。通過可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)及理論分析，得出接觸疲勞磨損是溢流閥的主要失效模式，其主要失效機(jī)理是導(dǎo)閥閥芯與閥座之間的硬度相差太大。
在此基礎(chǔ)上對(duì)其可靠性增長(zhǎng)提出了結(jié)構(gòu)及工藝的改進(jìn)措施。通過試驗(yàn)證明，其中熱處理工藝上的改進(jìn)將溢流閥的壽命提高了3倍。另種是閥門的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)，即種閥門在其研制結(jié)束或批量結(jié)束時(shí)，利用可靠性技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求和zui低接收要求，從而決定產(chǎn)品是否可以投入批量或投入使用。簡(jiǎn)述了某軍用安全閥的原始抽樣方案，分析了方案的可靠性特性，在此基礎(chǔ)上給出了適用于該安全閥、滿足使用方風(fēng)險(xiǎn)和方風(fēng)險(xiǎn)要求的方案。利用超幾何分布公式，設(shè)計(jì)出了方和使用方都能接受的抽樣方案。詳細(xì)闡述了閥門可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的方案，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理，對(duì)產(chǎn)品的平均*工作壽命(MTBF)、使用壽命和可靠壽命作了統(tǒng)計(jì)的、定量的評(píng)估。
HERION電磁閥閥門的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)和可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的研究偏少，而且實(shí)際試驗(yàn)大多采用其它產(chǎn)品的試驗(yàn)方案，針對(duì)閥門這高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品以及小子樣的特點(diǎn)，研究得不夠深入。
3、可靠性評(píng)估方法研究了閥門可靠性的評(píng)估方法：統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，在現(xiàn)有的和試驗(yàn)失效數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行可靠性評(píng)估；參數(shù)法，在工作時(shí)期或試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間內(nèi)有關(guān)參數(shù)變化的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)估。與統(tǒng)計(jì)的方法相比，參數(shù)法允許減少試驗(yàn)品的件數(shù)和試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間。文獻(xiàn)主要介紹了參數(shù)方法以及其存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，但沒有明確地指出哪種方法在閥門的可靠性評(píng)估中更為適用。閥門的可靠性評(píng)估屬于小子樣、長(zhǎng)壽命可靠性評(píng)估問題，傳統(tǒng)基于壽命數(shù)據(jù)的可靠性評(píng)估方法具有定的局限性，不能獲得符合實(shí)際的結(jié)果，將運(yùn)用在閥門可靠性評(píng)估中是研究的發(fā)展趨勢(shì)。
4、提高閥門可靠性的措施
(1)結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施改進(jìn)導(dǎo)桿/閥芯的形狀或角度，減小流動(dòng)介質(zhì)的沖刷，防止腐蝕；優(yōu)化閥體內(nèi)部腔線型的設(shè)計(jì)，使介質(zhì)流動(dòng)穩(wěn)定；通過閥門零部件設(shè)計(jì)的改進(jìn)，可以達(dá)到消除卡滯、改善密封性、減小振動(dòng)和噪聲、減輕腐蝕和磨損的目的。
(2)材料改進(jìn)措施通過熱處理工藝來改變閥門零部件材料的成分或內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高閥門的強(qiáng)度；采用噴焊、熔覆、噴涂等技術(shù)使零部件表面耐磨損能力提高；采取化工等防護(hù)措施，解決引起閥門損壞主要原因之的腐蝕問題。
