Файл: Методы расчета показателей надежности сжат.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии»

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»
Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов

Специализация Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы теории надежности"

на тему: «Методы расчета показателей надежности СЖАТ»

Обучающийся Курс V Группа	подпись, дата
Руководитель	подпись, дата

Санкт-Петербург

2023

Оглавление

1. Особенности надежности и безопасности СЖАТ

Безопасность СЖАТ - свойство системы непрерывно сохранять исправное, работоспособное или защитное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Надёжность устройств СЖАТ – свойство обеспечивать во времени бесперебойное и безопасное управление движением поездов в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта.

---

Событие, в результате которого нарушается исправность называется дефектом.

Отказом называется событие, нарушающее работоспособность системы, когда хотя бы один из параметров, определяющих способность выполнять функции, не соответствует требованиям документации.

Классификация отказов:

По влиянию на безопасность: защитные, опасные, маскируемые (обнаруживаемые, необнаруживаемые);

Проявлению: Внезапные, постепенные;

Последствиям: Критические (могут создать опасность для жизни и здоровья человека), не критические;

Зависимости: зависимые; независимые, по общей причине;

Значению: константные, с непостоянным значением.

Три вида неработоспособного состояния: защитное, опасное, предельное.

Защитное- неработоспособное состояние системы, при котором значения всех параметров, характеризующих ее способность выполнять заданные функции по обеспечению безопасности, соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Опасное – Неработоспособное состояние системы, при котором значения хотя бы одного параметра, характеризующего его способность выполнять заданные функции по обеспечению безопасности, не соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Предельное состояние системы – Состояние системы, при котором ее дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление ее работоспособности невозможно или нецелесообразно.

Безотказность - это свойство системы непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Функциональная безопасность– это свойство системы непрерывно сохранять исправное, работоспособное или защитное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Ремонтопригодность – это свойство системы, обеспечивающее упрощение процессов технического обслуживания, поиска неисправностей и ремонта.

Долговечность – это свойство системы сохранять в течение определенного времени показатели безотказности и безопасности до наступления предельного состояния в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство системы сохранять в заданных пределах значение параметров, характеризующих

---

способность системы выполнять заданные функции, в течение и после хранения и (или) транспортировки. Показатель сохранности: средний срок сохраняемости.
Обеспечение высокого уровня безотказности и безопасности СЖАТ является непростой научно-технической проблемой. Трудности её решения определяют особенности СЖАТ:

-непрерывный характер работы во времени (и днем, и ночью);

-длительный срок службы (десятки лет);

-широкое распространение систем по всей стране (сотни и тысячи экземпляров);

-серийное производство систем в больших количествах на электротехнических заводах;

-сложные климатические (на юге и на севере), динамические (воздействие со стороны движущихся поездов) и электромагнитные (влияние тягового тока и грозовых разрядов) условия работы.

Надежность есть важнейшая характеристика любого технического объекта.

При проектировании и расчете изделия закладывается его надежность. Она зависит от конструкции машины и ее узлов, применяемых материалов, методов защиты от различных вредных воздействий, системы смазки, приспособленности к ремонтам и обслуживанию и других конструктивных особенностей.

При изготовлении (производстве) изделия обеспечивается его надежность. Она зависит от качества изготовленных деталей, методов контроля выпускаемой продукции, возможностей управления ходом технологического процесса, от качества сборки изделия и его узлов, методов испытания готовой продукции и других показателей технологического процесса.

При эксплуатации изделия реализуется его надежность. Показатели безотказности и долговечности проявляются только в процессе использования машины и зависят от методов и условий эксплуатации изделия, принятой системы его ремонтов и методов технического обслуживания, режимов работы и других эксплуатационных факторов.

---

2. Показатели надёжности для невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем

Показателями надежности называются количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность системы. Выбор тех или иных показателей продиктован видом исследуемой системы. В теории надежности различают восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы. К невосстанавливаемым относят системы, восстановление которых непосредственно после отказа считается нецелесообразным или невозможным, а к восстанавливаемым – в которых проводится восстановление непосредственно после отказа.

Показателями надежности восстанавливаемых систем являются: функция готовности, коэффициент готовности, наработка на отказ, параметр потока отказов.

К показателям надежности невосстанавливаемых систем относятся: интегральный закон распределения времени безотказной работы; интегральный закон распределения времени до отказа; дифференциальный закон распределения времени исправной работы устройства до первого отказа; среднее время безотказной работы (средняя наработка до отказа); интенсивность отказов.

3. Методы расчета показателей надежности СЖАТ

3.1 Статистические оценки показателей надежности

3.1.1 Построение функции распределения и функции плотности распределения по статистической выборке

На основании статистической выборки из 30 значений построить гистограмму частот. Используя критерий Пирсона, убедиться в экспоненциальном законе распределения времени наработки до отказа t. Построить теоретическую функцию плотности распределения a(t).

№ варианта	Статистическая выборка времени наработки до отказа T, дней
14	550	1575	2662	3393	2317	297	119	1245	471	395	1154	530	191	108	1109
17	8504	1152	1393	1234	1375	1434	1505	8703	4537	8692	2531	441	1225	3229	900

---

Переведем время наработки до отказа в часы, в результате статистика примет следующий вид (таблица 1.1). (*24)

Таблица 1.1

№ варианта	Статистическая выборка времени наработки до отказа T, ч
14	13200	37800	63888	81432	55608	7128	2856	29880	11304	9480	27696	12720	4584	2592	26616
17	204096	27648	33432	29616	33000	34416	36120	208872	108888	208608	60744	10584	29400	77496	21600

Статистический ряд для данной выборки, а также номер интервала, в который попадает определенное значение представлены в таблице 2.

Таблица 2

2592	2856	4584	7128	9480	10584	11304	12720	13200	21600
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
26616	27648	27696	29400	29616	29880	33000	33432	34416	36120
2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
37800	55608	60744	63888	77496	81432	108888	204096	208608	208872
2	3	3	3	4	4	6	10	10	10

---