基于Weibull分布的小型气缸可靠性分析.pdf

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1、机械设计与制造第7期238MachineryDesign&Manufacture2011年7月文章编号：1001—3997(2011)07—0238—02辟tttt女管，理。基于Weibul1分布的小型气缸可靠性分析术房学法王丛岭杨平(电子科技大学机械电子工程学院，成都611731)ReliabilityanalysisofasmallpneumaticcylinderbasedonweibulldistributionFANGXue-fa，WANGCong—ling，YANGPing(SchoolofMechatronicsEngineering，Universityo

2、fElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China)矿’l”^t晕，"、．H＼量¨、-—^H＼．州’、’、．^毫，卉^H州；【摘要】在气动系统应用中，气缸作为最多的一种执行机构，其可靠性是实现整个系统安全、可}靠的前提。以某小型高速气缸的常规寿命试验为基础，通过对气缸的失效机理分析，确定其失效模型。l根据可靠性统计方法确定气缸寿命的具体分布形式。利用中位秩法对失效数据进行预处理，提出利用》计算机实现可靠性特征参数的最小二乘估计的方法，并在此基础上建立了气缸可靠性分析模型。应用}此模型可以得到气缸的可靠度分布

3、，为气缸的可靠性定量分析提供了一种可行的方法。；关键词：气缸；Weibul1分布；可靠性；最小二乘法；【Abstract】Intheapplicationofpneumaticsystem，thereliabilityofcylinderanexecutivemecha—nismmostoftimeis口preconditionforsecurityofthewholesystem．Basedontheconventionallifetestof0；smallhigh-speedpneumaticcylinder，0failuremodelisdeterminedthro

4、ughfailuremechanismanalysis．Accordingtostatisticsonreliability，speccdistributionformforcylinderlifeisdetermined．Thenmedi一}anrankmethodisappliedinpre-processingfailuredata，andtheleastsquaresestimationmethodispro—lposedwiththeutilizationofcomputerstoachievethereliabilitycharacteristicparame

5、ters，onwhichmodel》foranalyzingpneumaticcylinderreliabilityisestablished．Withthismodelthedistributionofthereliabilityl?Q厂epneumaticcylinderisobtained，whichprovidealeasiblemethodforquantitativeanalysisoff》bilityofthepneumaticcylinder．}Keywords：Pneumaticcylinder；Weibulldistribution；Reliabili

6、ty；Least-squaresmethod中图分类号：TH16，TH138．5文献标识码：A上I百气缸是气动系统中最常见的执行机构，被广泛地用于自动化生产中，如机械加工零件的磨削，有毒化工原料的输送和灌装，飞机火箭的自动控制等。随着科学技术的发展，气动系统越来越复杂，系统发生故障造成的损失及危害越来越大，因此对气缸产品的可靠性研究与分析也就越来越重要。气缸的可靠性是指气缸在规定的时间内，规定的条件下完成规定功能的概率ll。气缸越接近于寿命期，失效的概率越大，可靠性越低。目前，国内很多研究机构和院校进行了气缸的可靠性研究[2-51。通过气缸的常规寿命试验，提出一种联合最小

7、二乘及中位秩的参数估计方法对Weibul1图1试验回路不恿图分布进行参数估计，从而实现气缸的可靠性分析。Fig．1Testcircuitdiagram2气缸常规寿命试验方案2-2测量系统电气设计2．1气动回路根据测量要求，采用数据采集系统采集各组试验数据，其电以正常应力的常规寿命试验为基础。试验中被测气缸为9气控制系统框图，如图2所示。选用DVP一64EH00T2型PLC，通只，其中1只作为标定用气缸，气缸内径为10mm，行程为50ram。过输出继电器对电磁阀进行开关控制，由电磁阀来改变气路的进气缸水平安装，共分为两组。气缸工