李廣廣

摘要：本文首先闡述了鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計的重要意義，進(jìn)而分析了鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計方法，最后對鉆揚潮.械可靠性設(shè)計的合理性進(jìn)行了研究。期望通過本文的研究能夠?qū)μ岣咩@揚潮械的整體性能有所幫助。

1.鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計的重要意義

鉆探機(jī)械是鉆探工程中不可或缺的重要組成之一，其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣關(guān)系重大。而想要確保鉆探機(jī)械產(chǎn)品的整體質(zhì)量，可靠性設(shè)計既是前提也是核心。國家現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中，對機(jī)械可靠性設(shè)計給出了一個比較全面的定義：產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，在限定的時間和規(guī)定的使用條件下，生產(chǎn)出來的機(jī)械產(chǎn)品所能夠達(dá)到性能要求即可靠性。機(jī)械可靠性歸屬于邊緣性學(xué)科的范疇，它的研究方向與內(nèi)容存在多元化的特點，并且其中涉及的方面較多，是一門比較復(fù)雜的科學(xué)。通過對機(jī)械進(jìn)行可靠性設(shè)計，不僅能夠使機(jī)械的使用壽命大幅度延長，而且還能進(jìn)一步提高機(jī)械產(chǎn)品本身的性能，從而滿足不同用戶的使用需要，若是機(jī)械的可靠性不足，則會導(dǎo)致其在使用過程中，出現(xiàn)各種故障問題，這不僅會影響機(jī)械的正常使用，而且還會增大維修成本，同時，機(jī)械的使用壽命也會縮短。由此可見，對鉆探機(jī)械進(jìn)行可靠性尤為重要。

2.鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計方法

對于鉆探機(jī)械產(chǎn)品而言，可靠性是其質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)之一，其現(xiàn)已受到工程界越來越多的關(guān)注和重視。機(jī)械的可靠性高低，設(shè)計是決定性因素，如果設(shè)計不合理，那么即便采用再好的生產(chǎn)工藝，也很難獲得可靠性高的機(jī)械產(chǎn)品。相關(guān)研究表明，可靠性試驗數(shù)據(jù)時機(jī)械可靠性設(shè)計的基礎(chǔ)，但是，試驗得出的數(shù)據(jù)只能對可靠性設(shè)計提供指導(dǎo)，卻并能從根本上提高機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。而想要提高鉆探機(jī)械的可靠性，還必須通過相應(yīng)的可靠性設(shè)計方法，正因如此，使得機(jī)械可靠性設(shè)計方法獲得了飛速發(fā)展。鉆探機(jī)械是一類比較特殊的工程機(jī)械設(shè)備，它的可靠性主要包括兩個方面，一方面是機(jī)械設(shè)備靜止?fàn)顟B(tài)下的關(guān)鍵零部件的可靠性，另一當(dāng)面是機(jī)械設(shè)備運行過程中的整機(jī)可靠性。目前，較為常用的鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計方法有以下幾種：

（1）故障預(yù)防設(shè)計

這是目前鉆探機(jī)械可靠性過程中最為常用的一種設(shè)計方法，該方法從全方位、多方面對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行了綜合考慮，其屬于一種優(yōu)化設(shè)計方法，基于該方法設(shè)計出來的鉆探機(jī)械產(chǎn)品能夠有效預(yù)防各種故障問題的發(fā)生。該設(shè)計方法的特點體現(xiàn)在以下三個方面上：

1）以機(jī)械產(chǎn)品的整體性為著眼點。故障預(yù)防設(shè)計從產(chǎn)品的整體性入手，通過對各個主要零部件的質(zhì)量控制，提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，確保鉆探機(jī)械的整體性能良好。

2）基于鉆探機(jī)械的設(shè)計經(jīng)驗。采用該方法對鉆探機(jī)械進(jìn)行設(shè)計時，一般都是基于當(dāng)前現(xiàn)有的成熟經(jīng)驗，并在對設(shè)計方案進(jìn)行嚴(yán)格論證的基礎(chǔ)上，來實現(xiàn)預(yù)防機(jī)械產(chǎn)品不確定故障的目標(biāo)。

3）從已知故障入手。在設(shè)計過程中，對鉆探機(jī)械已知的故障進(jìn)行提前考量，并借助相應(yīng)的措施和手段，避免類似的故障發(fā)生，從而提高機(jī)械產(chǎn)品的性能和可靠性。

（2）環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計

由于鉆探機(jī)械的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，環(huán)境因素對機(jī)械的可靠性要求較高，該設(shè)計方法就是在考慮環(huán)境因素對鉆探機(jī)械影響的前提下進(jìn)行設(shè)計，從而減低環(huán)境對機(jī)械可靠性的影響。例如，有些鉆探機(jī)械常常需要在腐蝕性較強的環(huán)境中作業(yè)，在產(chǎn)品設(shè)計時，需要重點對腐蝕性原因進(jìn)行分析，并在設(shè)計中采取合理、有效的抗腐蝕措施，增強鉆探機(jī)械產(chǎn)品抗腐蝕性能，從而提高機(jī)械的可靠性。

（3）人機(jī)工程設(shè)計

通過對鉆探機(jī)械運行中的各種故障原因進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，有些故障是機(jī)械本身零部件失效導(dǎo)致的，還有一些故障則是人為操作失誤造成的。這種失誤除了與操作人員自身有關(guān)外，也與機(jī)械設(shè)備運行中傳遞了不準(zhǔn)確的信息有關(guān)。人機(jī)工程設(shè)計方法，不僅充分考慮了人對鉆探機(jī)械操作時的需求，并且通過人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計，有效降低了人為操作失誤的可能，機(jī)械設(shè)備的可靠性大幅度提高。

（4）降額設(shè)計

這種設(shè)計方法具體是指使機(jī)械產(chǎn)品各個主要零部件的使用應(yīng)力低于額定應(yīng)力。大量的實踐證明，鉆探機(jī)械零部件在低于額定承載應(yīng)力的條件下運行故障率要明顯低于超額運行，而故障率低，就表明機(jī)械產(chǎn)品的可靠性高。所以在設(shè)計時，可采取提高零部件強度、降低應(yīng)力等方法來提高機(jī)械的可靠性。

（5）簡化設(shè)計

由于鉆探機(jī)械的功能大致相同。為此，在滿足機(jī)械使用功能要求的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的設(shè)計要越簡單越好，這也是機(jī)械可靠性設(shè)計最為基本的原則之一。通過最小量零部件的使用，最大限度地滿足鉆探機(jī)械的設(shè)計功能要求，降低機(jī)械設(shè)備的復(fù)雜程度，減少故障發(fā)生，從而提高產(chǎn)品的可靠性。

3.鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計的合理性研究

由上文的分析可知，鉆探機(jī)械的可靠性設(shè)計方法較多，究竟采用何種方法設(shè)計出來的鉆探機(jī)械的性能更加可靠，則需要對其合理性進(jìn)行研究。也就是說，只有確保機(jī)械可靠性設(shè)計方法合理、可行，才能使鉆探機(jī)械的性能得以最大程度地發(fā)揮，也才能使故障率達(dá)到最低?，F(xiàn)階段，機(jī)械可靠性設(shè)計方法已在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)制造領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。故此，開展可靠性設(shè)計的合理性研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。其中不但涉及到機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還與機(jī)械安全密切相關(guān)。換言之，在鉆探機(jī)械設(shè)計過程中，為了確保選用的可靠性設(shè)計方法合理，除了要考慮該方法設(shè)計出來的產(chǎn)品質(zhì)量是否最優(yōu)，還要考慮產(chǎn)品是否安全、可靠，只有滿足上述條件，才能證明可靠性設(shè)計方法具有足夠的合理性，若是其中某個要素缺失，則說明設(shè)計方法存在缺陷，必須進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整和改進(jìn)。合理性是檢驗鉆探機(jī)械可靠性設(shè)計的一個標(biāo)準(zhǔn)，在具體設(shè)計時，必須對此予以足夠的重視。

4.結(jié)論

總而言之，隨著鉆探機(jī)械在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，確保產(chǎn)品的性能安全、可靠尤為重要。本文介紹了幾種鉆探機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計方法，在具體選擇時，除了應(yīng)當(dāng)結(jié)合產(chǎn)品的實際情況之外，還要對設(shè)計方法的合理性進(jìn)行驗證，這樣才能確保設(shè)計出來的鉆探機(jī)械具有足夠的可靠性。

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