Reliability Assessment of Electro-mechanical Linear Actuator

Abstract: Syftet med denna avhandling var att uppskatta livslängden och tillförlitligheten för det elektromekaniska linjära ställdonet genom att använda metoder för sannolikhet och statistik, med fokus på att fastställa svagare områden som kan förbättras för att inkludera dessa förbättringar i kommande generation. Bedömningen gjordes kvantitativt och kvalitativt. FMEA valdes för den kvalitativa analysen. För den kvantitativa analysen bedömdes Weibull-distribution vara den mest lämpliga för att skatta komponenternas felfrekvens. För detta valdes form- och skalparametrar enligt B. Bertsche. [1] Övergripande systemtillförlitlighet uppskattades utifrån den Boolean-teorin, där en känslighetsanalys utfördes med utgång från systemet fortsatta funktion. Det inkluderade utvärdering av komponenternas relativa betydelse för den övergripande tillförlitligheten, och att utföra känslighetsanalys med avseende på systemkomponenternas fördelningsparametrar. Baserat på den information som erhållits från kvalitativ och kvantitativ analys, erhölls underhållsaktiviteter för det elektromekaniska ställdonet under servicetiden. För att föreslå lämpliga tillförlitlighetstester var det nödvändigt att först fastställa storlek och testlängd för kommande prov. Flera testmetoder och respektive provstorleksuppskattning och urvalstester för testlängd studerades. Resultatet från FMEA ser totalt sett lovande ut. Det finns en möjlighet att några mindre fel uppstår i smörj-, kyl- och övervakningssystemet, som kan tas om hand genom att följa föreslagna underhållsaktiviteter. Ingen komponent sticker särskilt ut i tillförlitlighetsanalysen, med tanke på att säkerhetsfaktorerna för växlar överskrider minimigränsen och axlar som är konstruerade för oändlig livslängd. Individuellt verkar de utvalda lagren inte påverka det övergripande systemets tillförlitlighet. Men eftersom komponenterna anses vara i serie verkar den kombinerade tillförlitligheten hos lagren dominera hela systemets tillförlitlighet. Eftersom de tre fallstudierna genomförs för att förstå systemets beteende när det gäller tillförlitlighet, gäller ovanstående resultat för de två första fallstudierna där redskapen var säkra. I fallstudie tre påverkades systemets tillförlitlighet av både växlar och lager. Känslighetsanalysen följde samma mönster som det ses i tillförlitlighetsanalys. För fallstudie 1 och 2 - lager är signifikanta och i fallstudie 3 - rack och kugghjul 2 var mer signifikanta än lager. För tillförlitlighetsprovning har censureringsmetoder av Typ 1 och Typ 2 visat sig vara lämpliga. För uppskattning av testprov erhölls att generaliseringen av felmetoden med hjälp av Larsens nomogram var idealisk för tidiga förutsägelser.