论文部分内容阅读
摘要:紧固件拆装作业时间是影响机械产品维修性的主要因素之一,占机械产品维修作业时间的70 80%。因此,探讨紧固件拆装作业时间的预计方法对研究、设计机械产品的维修性,将是十分必要的。通过分析紧固件拆装作业过程,探索出了影响拆装作业时间的诸因素,并对所有的影响因素进行分析、权衡和回归,建立紧固件拆装作业时间的预计模型。
关键词:紧固件;拆装时间;预计模型
維修性预计是维修性工作项目的重要部分,是产品研制过程中主要的维修性活动之一。在目前的诸多预计方法中,都存在可操作性不强等多种不足。对于机械产品,通过对大量维修作业过程及作业时间的统计、处理和分析,我们发现:紧固件的拆装作业时间是影响机械产品维修性的主要因素之一,占整个产品维修(更换)作业时间的70 80%。因此,对机械产品进行维修性预计,应以紧固件拆装作业时间为主体进行预计。对紧固件的拆装过程进行分解,确定出影响紧固件拆装作业时间的主要因素,进行回归处理,并依据以往经验和国内外有关参考文献和实际统计得到的数据,确定了紧固件拆装作业时间的预计模型。
一 紧固件拆装作业时间影响因素的确定
紧固件的拆卸过程可分为三个阶段:(1)解锁,即解脱锁紧装置;(2)螺纹联接分离;(3)取出,即取出螺栓、螺母、螺钉等。装配过程与之相反,即(1)放入;(2)螺纹拧紧;(3)锁紧。三个阶段时间之和即为紧固件拆卸或安装时间。通过对三个阶段的分析看出,解锁或锁紧的时间,反映了采取的锁紧方式对拆卸、安装的影响程度。即说明紧固件的锁紧方式是紧固件拆装作业时间的影响因素之一。螺纹联接分离与安装时间,受紧固件自身结构尺寸,同时也受紧固件所处的空间位置环境的影响。取出阶段时间,主要受空间位置环境影响。经过综合分析归纳,影响紧固件拆装作业时间的主要因素可归纳为:联接类型、紧固件的规格、锁紧方式、紧固件工作长度、拆装时工具最大的拧转角度(简称拧转角度)、取出或放入紧固件时的难易程度(简称难易程度)。
二 紧固件拆装作业时间预计模型
建立回归模型的步骤通常是:
图1 建立回归模型的步骤
上述步骤从试建模型到异常数据剔除是一个循环过程,通过循环,可以建立质量较高的数学模型。
1.选择模型类型。
机械系统的维修工作,根据其结构特点,结合制约机械系统维修性的诸因素,其作业时间计算模型多用回归分析方法研究。对于紧固件而言,由于作业过程中的诸多主要因素,如解锁、螺纹连接分离过程、扭转角度、操作者的拧转速度和施力情况等均可假定为均匀不变,即不随时间而变,故可用多元线性回归方程作为其数学模型。以往的经验和国外某些资料表明,选用这类模型是适宜的。
2.数据的预处理。
在采集到的4万多个数据中,有定量数据和定性数据两类,定量数据有:规格、工作长度、拧转角度、拆卸时间、安装时间;定性数据有:联接类型、锁紧方式和难易程度。由于两类数据并存,故需对数据进行预处理。这里,以联接类型分类建模共有螺钉、螺栓、螺柱三种;再以拆卸时间和安装时间分类建模,共建立六个模型。
对于锁紧方式和难易程度等定性数据做如下处理:一种方法是选择规格、工作长度和拧转角度均相同的一组数据,分别计算其拆卸时间和安装时间的数学期望(均值),再求出不同锁紧方式或难易程度的均值之比,即可确定各种锁紧方式和难易程度的权重值。另一种方法是专家打分的方法,即由多名专家按照不同项的影响程度进行两两对比打分,最后进行统计处理得到不同的权重值。两种方法的结果基本一致,其权重值如表1、表2所示。
3.试建模型。
首先将各影响因素作为参数,各参数名称和代号见表3。
三 回归模型的预测与验证
将模型在某型履带车辆上进行了实际的应用,通过统计大量的各类数据,验证了模型的正确性和适用性。实测值与预计值的对比情况如表4所示。从表中结果看出,误差比例都在可接受的范围内,因此可以认为,所建模型是正确的。
四 结论
紧固件的拆装作业是机械产品的维修的重要环节,因此建立紧固件拆装作业时间预计模型,对研究机械产品的维修性预计,提供了一种较实用的方法。
关键词:紧固件;拆装时间;预计模型
維修性预计是维修性工作项目的重要部分,是产品研制过程中主要的维修性活动之一。在目前的诸多预计方法中,都存在可操作性不强等多种不足。对于机械产品,通过对大量维修作业过程及作业时间的统计、处理和分析,我们发现:紧固件的拆装作业时间是影响机械产品维修性的主要因素之一,占整个产品维修(更换)作业时间的70 80%。因此,对机械产品进行维修性预计,应以紧固件拆装作业时间为主体进行预计。对紧固件的拆装过程进行分解,确定出影响紧固件拆装作业时间的主要因素,进行回归处理,并依据以往经验和国内外有关参考文献和实际统计得到的数据,确定了紧固件拆装作业时间的预计模型。
一 紧固件拆装作业时间影响因素的确定
紧固件的拆卸过程可分为三个阶段:(1)解锁,即解脱锁紧装置;(2)螺纹联接分离;(3)取出,即取出螺栓、螺母、螺钉等。装配过程与之相反,即(1)放入;(2)螺纹拧紧;(3)锁紧。三个阶段时间之和即为紧固件拆卸或安装时间。通过对三个阶段的分析看出,解锁或锁紧的时间,反映了采取的锁紧方式对拆卸、安装的影响程度。即说明紧固件的锁紧方式是紧固件拆装作业时间的影响因素之一。螺纹联接分离与安装时间,受紧固件自身结构尺寸,同时也受紧固件所处的空间位置环境的影响。取出阶段时间,主要受空间位置环境影响。经过综合分析归纳,影响紧固件拆装作业时间的主要因素可归纳为:联接类型、紧固件的规格、锁紧方式、紧固件工作长度、拆装时工具最大的拧转角度(简称拧转角度)、取出或放入紧固件时的难易程度(简称难易程度)。
二 紧固件拆装作业时间预计模型
建立回归模型的步骤通常是:
图1 建立回归模型的步骤
上述步骤从试建模型到异常数据剔除是一个循环过程,通过循环,可以建立质量较高的数学模型。
1.选择模型类型。
机械系统的维修工作,根据其结构特点,结合制约机械系统维修性的诸因素,其作业时间计算模型多用回归分析方法研究。对于紧固件而言,由于作业过程中的诸多主要因素,如解锁、螺纹连接分离过程、扭转角度、操作者的拧转速度和施力情况等均可假定为均匀不变,即不随时间而变,故可用多元线性回归方程作为其数学模型。以往的经验和国外某些资料表明,选用这类模型是适宜的。
2.数据的预处理。
在采集到的4万多个数据中,有定量数据和定性数据两类,定量数据有:规格、工作长度、拧转角度、拆卸时间、安装时间;定性数据有:联接类型、锁紧方式和难易程度。由于两类数据并存,故需对数据进行预处理。这里,以联接类型分类建模共有螺钉、螺栓、螺柱三种;再以拆卸时间和安装时间分类建模,共建立六个模型。
对于锁紧方式和难易程度等定性数据做如下处理:一种方法是选择规格、工作长度和拧转角度均相同的一组数据,分别计算其拆卸时间和安装时间的数学期望(均值),再求出不同锁紧方式或难易程度的均值之比,即可确定各种锁紧方式和难易程度的权重值。另一种方法是专家打分的方法,即由多名专家按照不同项的影响程度进行两两对比打分,最后进行统计处理得到不同的权重值。两种方法的结果基本一致,其权重值如表1、表2所示。
3.试建模型。
首先将各影响因素作为参数,各参数名称和代号见表3。
三 回归模型的预测与验证
将模型在某型履带车辆上进行了实际的应用,通过统计大量的各类数据,验证了模型的正确性和适用性。实测值与预计值的对比情况如表4所示。从表中结果看出,误差比例都在可接受的范围内,因此可以认为,所建模型是正确的。
四 结论
紧固件的拆装作业是机械产品的维修的重要环节,因此建立紧固件拆装作业时间预计模型,对研究机械产品的维修性预计,提供了一种较实用的方法。