Файл: Контрольная работа Тема определения показателей безотказности машин Студент Карпегин С. В. Группа 341 Номер зачётной книжки 12804.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 119
Скачиваний: 9
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕНРНЫЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА НАДЁЖНОСТЬ И РЕМОНТ МАШИН
Контрольная работа
Тема определения показателей безотказности машин
Студент: Карпегин С.В.
Группа 341
Номер зачётной книжки 128-04
Руководитель: Слободнюк Н.И.
Новосибирск 200
8
Содержание:
Введение
1 Рассчитываем среднюю наработку на отказ………………………………….4
2 Составляем ряд распределения………………………………………………..6
3 Рассчитываем среднее значение выборки …………………………………6
4 Определяем дисперсию выборки Д и среднее
квадратичное отклонение σ……………………………………………………..7
5 Рассчитываем коэффициент вариации……………………………………......7
6 Определяем закон распределения наработки между отказами……………..7
7 Проверка статистической гипотезы…………………………………………..8
8 Определить показатели безотказности……………………………………….10
9 Построение кривой вероятности безотказности работы……………………11
10 Расчет вероятности отказа машины…………………………………………12
11 Определение значение коэффициента готовности…………………………13
Контрольные вопросы…………………………………………………………...14
Список литературы.
Ведение
Надёжность является комплексным свойством изделия, которое включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Надежность — свойство объекта сохранять во время эксплуатации, в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.
Тем самым производство неразрывно связано с проблемой обеспечения надежности эксплуатируемой техники. Надежность, как важнейший показатель качества машин, формируется на всех этапах конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта.
По Российским стандартам надежность машин определяется четырьмя свойствами:
- безотказностью;
- долговечностью;
- ремонтопригодностью;
- сохраняемостью.
1 Рассчитываем среднюю наработку на отказ.
Таблица 1 –Шиномонтажный комплект
№ Объекта | Наработка между отказами Т, ч | |||||||||||||||
1 | 40 | 5 | 35 | 65 | 35 | 0 | 5 | 0 | 20 | 25 | 15 | 25 | 145 | 20 | 35 | 60 |
2 | 5 | 150 | 30 | 0 | 0 | 100 | 40 | 25 | 30 | 20 | 15 | 15 | | | | |
3 | 0 | 75 | 90 | 90 | 55 | 30 | 30 | 20 | 20 | 25 | 65 | | | | | |
4 | 165 | 15 | 15 | 160 | 30 | 50 | 65 | 25 | | 180 | | | | | | |
5 | 5 | 20 | 20 | 25 | 30 | 10 | 0 | 75 | 30 | | | | | | | |
6 | 10 | 40 | 20 | 0 | 60 | 20 | 0 | 15 | 55 | 40 | 30 | 60 | 45 | | | |
7 | 70 | 40 | 45 | 15 | 25 | 35 | 0 | 60 | 30 | 10 | 45 | 5 | 60 | | | |
8 | 30 | 45 | 15 | 10 | 30 | 50 | 40 | 45 | 40 | 120 | 20 | 10 | 40 | | | |
9 | 5 | 10 | 60 | 45 | 100 | 15 | 45 | 40 | 45 | 30 | 20 | 45 | 80 | 25 | 50 | |
Таблица 2 - Поток отказов.
Наработка | февраль | март | апрель | май | октябрь | Ноябрь | |||||
| 70 | 75 ч | 80ч | 75 ч | 75 | 75 ч | 80 ч | 75 ч | 75 | ||
Количество отказов на период | 12 | 15 | 14 | 14 | 13 | 14 | 13 | 15 | 14 |
Продолжительность сменной работы - 5 часов.
Суммарное время восстановления отказов – 175часов
В задании даны наработка каждой машины между её отказами. Наработка между отказами является случайной величиной. Для описания случайной величины рассчитываются статические характеристики, и определяется вид закона ее распределения.
Статистическими характеристиками являются:
- среднее значение случайной величины ;
- дисперсия Д;
- коэффициент вариации V.
Таблица 3 - Сводные данные расчетных значений статистических
характеристик.
№ интервала | Границы интервала, Ха, Хб | Середина интервала, Хср | Частота в интервале, ni | | | | | Частность |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | 0-18 | 9 | 31 | 279 | -30,58 | 935,13 | 28989,03 | 0,274 |
2 | 18-36 | 27 | 36 | 972 | -12,58 | 158,25 | 5697 | 0,318 |
3 | 36-54 | 45 | 21 | 945 | 5,42 | 29,37 | 616,77 | 0,186 |
4 | 54-72 | 63 | 12 | 756 | 23,42 | 548,49 | 6581,88 | 0,106 |
5 | 72-90 | 81 | 5 | 405 | 41,42 | 1715,61 | 8578,05 | 0,044 |
6 | 90-108 | 99 | 2 | 198 | 59,42 | 3530,73 | 7061,46 | 0,018 |
7 | 108-126 | 117 | 1 | 117 | 77,42 | 5993,85 | 5993,85 | 0,009 |
8 | 126-144 | 135 | 0 | 0 | 95,42 | 9104,97 | 0 | 0 |
9 | 144-162 | 153 | 3 | 459 | 113,42 | 12864,09 | 38592,27 | 0,027 |
10 | 162-180 | 171 | 2 | 342 | 131,42 | 17271,21 | 34542,42 | 0,018 |
2 Составляем ряд распределения.
Для упрощения расчета численные значения случайной величины разбиваем на 10 интервалов.
Ширина интервала равна:
(1)
где: W = xmax - xmin - размах выборки;
Xmax - Xmin - максимальные и минимальные значения случайной величины в выборке;
к - число интервалов.
В колонку 2 таблицы 3 записываем границы интервалов в порядке возрастания случайной величины. То есть составляется ряд распределения.
3 Рассчитываем среднее значение выборки .
Для этого в каждом интервале определяется среднее значение интервала. Подсчитывается частота ni попадания случайных величин в интервал. При этом, если значения попадает на границу двух интервалов его нужно отнести к левому интервалу.
Среднее значение выборки определяется по формуле:
(2)
где: Xcpi - середина i-ro интервала;
ni - число случаев в i-том интервале;
k – число интервалов;
Среднее значение выборки и является средней наработкой на отказ То.
4 Определяем дисперсию выборки Д и среднее квадратичное отклонение σ.
Дисперсия случайной величины характеризует ее рассеивание около математического ожидания. Для выборки объемом N дисперсия определяется по формуле:
(3)
В соответствии с этой формулой для каждого интервала рассчитывается разность (xcр-x) и заполняется последовательно колонки 6, 7 и 8 таблицы 3. числитель формулы 3 является суммой всех значений в колонке 8 таблицы 3.
Среднее квадратическое отклонение равно квадратному корню из дисперсии т.е.
(4)
Размерность среднего квадратического отклонения совпадает с размерностью случайной величины.
5 Рассчитываем коэффициент вариации.
Числовое значение коэффициента вариации:
(5)
6 Определяем закон распределения наработки между отказами.
Закон распределения характеризует связь между значениями случайной величины и соответствующими вероятностями. Случайные величины, используемые для оценки показателей надежности, наиболее часто подчиняются нормальному, экспоненциальному или распределению Вейбулла.
Построение гистограммы эмпирического распределения и выдвижение
статистической гипотезу.
Гистограмма распределения строится по результатам расчета статистической вероятности. Статистической вероятностью является частность:
(6)
где: ni – число случаев i – ом интервале;
N – объём выборки.
Значение Р заносится в колонку 9 таблицы 3.
При построении гистограммы по оси абсцисс откладываем интервалы (берутся из таблицы 3) и на каждом интервале строят прямоугольники, высота которых равна Р. Масштаб по оси ординат выбирается в зависимости от максимального значения Р.
По виду гистограммы, с учетом коэффициента вариации V=0,875 выдвигаем статистическую теорию, что вероятным является экспоненциальное распределение.
7 Проверка статистической гипотезы.
Правдоподобие гипотезы оценивается критериями согласия. С помощью критериев определяется, с какой вероятностью эмпирическое распределение согласуется с теоретическим, то есть оценивается сходимостью по вероятности.
Наиболее часто применяется критерий x2Пирсона, который рассчитывается по формуле:
(7)
где: k, ni, N – уравнение 2 таблица 3;
Рi - теоретическая вероятность в каждом интервале.
Таблица 4 - Расчетные данные для оценки сходимости распределения между отказами машин.
№ п/п | Ха | Хб | | | | | Рi | | | | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
1 | 0 | 18 | 0 | 0,45 | 1 | 0,64 | 0,274 | 30,96 | 0,04 | 0,0016 | 0,000052 |
2 | 18 | 36 | 0,45 | 0,9 | 0,64 | 0,41 | 0,318 | 35,93 | 0,07 | 0,0049 | 0,00014 |
3 | 36 | 54 | 0,9 | 1,35 | 0,41 | 0,26 | 0,186 | 21,02 | -0,02 | 0,0004 | 0,000019 |
4 | 54 | 72 | 1,35 | 1,8 | 0,26 | 0,17 | 0,106 | 11,98 | 0,02 | 0,0004 | 0,000033 |
5 | 72 | 90 | 1,8 | 2,25 | 0,17 | 0,11 | 0,044 | 4,97 | 0,03 | 0,0009 | 0,00018 |
6 | 90 | 108 | 2,25 | 2,7 | 0,11 | 0,068 | 0,018 | 4,32 | -2,32 | 5,38 | 1,25 |
7 | 108 | 126 | 2,7 | 3,15 | 0,068 | 0,043 | 0,009 | 2,03 | -1,03 | 1,06 | 0,52 |
8 | 126 | 144 | 3,15 | 3,6 | 0,043 | 0,028 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
9 | 144 | 162 | 3,6 | 4,05 | 0,028 | 0,036 | 0,027 | 3,05 | -0,05 | 0,0025 | 0,0008 |
10 | 162 | 180 | 4,05 | 4,5 | 0,036 | 0,011 | 0,018 | 2,03 | -0,03 | 0,0009 | 0,00044 |