Файл: Отчет, содержа титульный лист установленного образца цель работы.docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 27
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
щий:
По итогам выполнения каждой
контрольной
работы оформляется отчет, содержа-
-
титульный лист установленного образца; -
цель работы; -
ход выполнения работы (условие задачи, исходные данные к ней и решение); -
выводы по работе.
Отчеты предъявляются преподавателю для проверки и допуска к зачетному собеседованию.
Зачетное собеседование производится по контрольным вопросам, приведенным в конце указаний к каждой практической работе.
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
-
Цель работы
Изучение основных показателей безотказности. Определение показателей безот- казности невосстанавливаемых объектов по результатам испытаний на надежность.
-
Сведения из теории
Надежностью называется свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, техниче- ского обслуживания, хранения и транспортирования [2]. Например, надежность свето- форной лампы можно определить как ее способность давать свет определенной силы при номинальном напряжении.
Применительно к железнодорожной технике используется также следующее опре- деление надежности: надежность – это способность железнодорожной техники выпол- нять предусмотренные техническими требованиями функции в течение определенной наработки или периода эксплуатации при установленных в нормативной и (или) техни-
ческой документации условиях применения, технического содержания, хранения и транспортирования [3].
При этом под техническим содержанием понимается совокупность работ по тех- ническому обслуживанию и ремонту железнодорожной техники [3].
Надежность объекта оценивается не только во время непосредственной эксплуата- ции, но и во время хранения, транспортирования и ремонтов. Поэтому надежность явля- ется сложным свойством и состоит из сочетания следующих свойств: безотказность, дол- говечность, ремонтопригодность и сохраняемость [1].
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять способность выполнять требуемые функции в течение некоторого времени или наработки в заданных режимах и условиях применения.
Долговечность – свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования, технического об- служивания и ремонта до достижения предельного состояния.
Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленно- сти к поддержанию и восстановлению состояния, в котором объект способен выполнять требуемые функции, путем технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять способность к выполнению требуе- мых функций после хранения и (или) транспортирования при заданных сроках и услови- ях хранения и (или) транспортирования
Невосстанавливаемыми являются объекты, которые после отказа не ремонтируют и больше не используют по назначению [2].
К числу наиболее широко применяемых количественных критериев надежности для невосстанавливаемых систем и элементов относятся:
-
вероятность безотказной работы P(t); -
вероятность отказа Q(t); -
частота отказов f(t); -
интенсивность отказов λ(t); -
средняя наработка до отказа Т.
ВероятностьюбезотказнойработыP(t) называется вероятность того, что в пре- делах заданной наработки tотказ объекта не возникает [2]:
P(t) P(t tот ),
где t – время, в течение которого определяется вероятность безотказной работы;
tот – время работы объекта от его включения до первого отказа (наработка до отказа).
Практически статистическая оценка вероятности безотказной работы P*(t) может быть вычислена по результатам статистических испытаний по следующему выражению:
P*(t)
N0 n(t) ,
N0
(1.1)
где N0 – число объектов, поставленных на испытание;
n(t)– число объектов, отказавших за время t.
ВероятностьюотказаQ(t) называется вероятность того, что наработка до отказа меньше t, или вероятность того, что за время tобъект откажет:
Q(t) P(t tот ).
Исправная работа и отказ в течение времени tявляются несовместными события- ми. Поэтому
P(t) Q(t) 1.
(1.2)
Статистическая оценка вероятности отказа Q*(t) может быть определена по выра- жению
Q*(t) n(t) .
N0
(1.3)
Частотой отказов f(t) называется отношение числа отказавших объектов в еди- ницу времени к первоначальному числу испытываемых объектов при условии, что все вышедшие из строя объекты не восстанавливаются. Статистическая оценка частоты от- казов f*(t) определяется по выражению
i
f*(t) n(ti) ,
N0ti
(1.4)
где n(Δt) – число объектов, отказавших на интервале времени от t
-
ti
до t
-
ti;
ii 2 i 2
Δti– интервал времени, для которого определяется частота.
Интенсивностью отказов λ(t) называется отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный интервал времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными.
Статистическая оценка интенсивности отказов λ*(t) определяется по выражению
i
λ*(t)
n(ti) ,
Nср iti
(1.5)
где
Nср i
– среднее число исправно работающих объектов в интервале времени
ti,
Nср i
Ni1 Ni
2 ;
Ni1 Ni
-
число объектов, исправно работающих в начале интервала времени -
число объектов, исправно работающих в начале интервала времени
ti;
ti.
СреднейнаработкойдоотказаТназывается математическое ожидание наработ- ки объекта до первого отказа.
Статистическая оценка средней наработки до отказа Т* по результатам испытаний, если отказали все испытываемые элементы, вычисляется по формуле
N0
tiT i1 ,
N0
где ti– время безотказной работы i-го объекта.
(1.6)
На практике для сокращения расходов на процесс испытаний, зачастую, испытания производятся не до отказа всех объектов, а все время испытаний разбивается на kинтервалов. В этом случае среднюю наработку до отказа определяют по выражению [4]
k
n(ti) tср i
-
tkN0 n(tk)
где
tср i
ti1 ti
2
T i1 ,
N0
– среднее время работы объектов в i-м интервале времени;
(1.7)
ti1 – время начала i-го интервала времени;
ti– время конца i-го интервала времени;
n(ti)
– число объектов, отказавших за время
ti.
-
Задание на
контрольную
работу
На испытание поставлено N0 = 1600 образцов неремонтируемой аппаратуры. Число отказов n(Δt) фиксировалось через каждые 100 часов работы (Δt = 100 ч). Данные об от- казах приведены в табл. 1.1. При этом к величине n(Δt) необходимо прибавить j – номер варианта (задается преподавателем).
Требуется определить следующие показатели надежности:
-
вероятность безотказной работы P*(t); -
вероятность отказа Q*(t); -
частоту отказов f*(t); -
интенсивность отказов λ*(t); -
среднюю наработку до отказа Т*.
Построить графики зависимостей P*(t), Q*(t), f*(t), λ*(t).
Результаты расчетов рекомендуется свести в таблицу (см. табл. 1.2).
Таблица 1.1
Данные об отказах
i | Номер группы | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||||||
Δti, ч | n(Δti) | Δti, ч | n(Δti) | Δti, ч | n(Δti) | Δti, ч | n(Δti) | ||||
1 | 0–100 | 44 | 0–100 | 48 | 0–100 | 51 | 0–100 | 50 | |||
2 | 100–200 | 42 | 100–200 | 44 | 100–200 | 46 | 100–200 | 43 | |||
3 | 200–300 | 37 | 200–300 | 40 | 200–300 | 42 | 200–300 | 36 | |||
4 | 300–400 | 31 | 300–400 | 37 | 300–400 | 36 | 300–400 | 33 | |||
5 | 400–500 | 28 | 400–500 | 33 | 400–500 | 32 | 400–500 | 30 | |||
6 | 500–600 | 25 | 500–600 | 28 | 500–600 | 29 | 500–600 | 28 | |||
7 | 600–700 | 20 | 600–700 | 25 | 600–700 | 25 | 600–700 | 25 | |||
8 | 700–800 | 17 | 700–800 | 22 | 700–800 | 20 | 700–800 | 20 | |||
9 | 800–900 | 16 | 800–900 | 21 | 800–900 | 17 | 800–900 | 17 | |||
10 | 900–1000 | 16 | 900–1000 | 22 | 900–1000 | 16 | 900–1000 | 16 | |||
11 | 1000–1100 | 15 | 1000–1100 | 20 | 1000–1100 | 16 | 1000–1100 | 16 | |||
12 | 1100–1200 | 14 | 1100–1200 | 19 | 1100–1200 | 15 | 1100–1200 | 15 | |||
13 | 1200–1300 | 15 | 1200–1300 | 19 | 1200–1300 | 16 | 1200–1300 | 14 | |||
14 | 1300–1400 | 13 | 1300–1400 | 18 | 1300–1400 | 15 | 1300–1400 | 15 | |||
15 | 1400–1500 | 13 | 1400–1500 | 18 | 1400–1500 | 15 | 1400–1500 | 14 | |||
16 | 1500–1600 | 13 | 1500–1600 | 18 | 1500–1600 | 14 | 1500–1600 | 13 | |||
17 | 1600–1700 | 12 | 1600–1700 | 19 | 1600–1700 | 13 | 1600–1700 | 12 | |||
18 | 1700–1800 | 13 | 1700–1800 | 18 | 1700–1800 | 14 | 1700–1800 | 13 | |||
19 | 1800–1900 | 14 | 1800–1900 | 20 | 1800–1900 | 15 | 1800–1900 | 14 | |||
20 | 1900–2000 | 15 | 1900–2000 | 24 | 1900–2000 | 16 | 1900–2000 | 15 |
10