Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
А. В. Федотов, Н. Г. Скабкин
Конспект лекций
Издательство ОмГТУ
УДК 62-192+681.518.54
ББК 30.14+30.82
Федотов, А. В.
Ф34 Основы теории надежности и технической диагностики: конспект лекций / А. В. Федотов, Н. Г. Скабкин. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 64 с.
Рассматриваются основные понятия теории надежности, качественные и количественные характеристики надежности. Рассмотрены математические основы теории надежности, расчеты показателей надежности, основные понятия, определения и задачи технической диагностики.
Конспект может быть использован как для практического закрепления теоретического материала по курсу «Диагностика и надежность автоматизированных систем» студентам дневной формы обучения, так и при самостоятельной подготовке студентов заочной и дистанционной форм обучения.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Омского государственного технического университета
УДК 62-192+681.518.54
ББК 30.14+30.82
© ГОУ ВПО «Омский государственный
технический университет», 2010
Появление техники и ее широкое применение в производственных процессах сделало актуальным вопрос о ее эффективности. Эффективность использования машин связана с их способностью непрерывно и качественно выполнять возложенные на них функции. Однако из-за поломок или неисправностей снижается качество работы машин, возникают вынужденные простои в их работе, возникает потребность в ремонте для восстановления работоспособности и требуемых технических характеристик машин.
Перечисленные обстоятельства привели к появлению понятия надежности машин и других технических средств. Понятие надежности связано со способностью технического средства выполнять возложенные на него функции в течение требуемого времени и с требуемым качеством. С первых шагов развития техники стояла задача сделать техническое устройство таким, чтобы оно работало надежно. С развитием и усложнением техники усложнялась и развивалась проблема ее надежности. Для решения ее потребовалась разработка научных основ нового научного направления – науки о надежности.
Надежность характеризует качество технического средства. Качество – совокупность свойств, определяющих пригодность изделия к использованию по назначению и его потребительские свойства. Надежность – комплексное свойство технического объекта, которое состоит в его способности выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики в установленных пределах. Понятие надежности включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохранность.
Изучение надежности как качественного показателя, характеризующего техническое устройство, привело к появлению науки "Надежность". Предмет исследования науки – изучение причин, вызывающих отказы объектов, определение закономерностей, которым они подчиняются, разработка способов количественного измерения надежности, методов расчета и испытаний, разработка путей и средств повышения надежности.
Различают общую теорию надежности и прикладные теории надежности. Общая теория надежности имеет три составляющие:
1. Математическая теория надежности. Определяет математические закономерности, которым подчиняются отказы и методы количественного измерения надежности, а также инженерные расчеты показателей надежности.
2. Статистическая теория надежности. Обработка статистической информации о надежности. Статистические характеристики надежности и закономерности отказов.
3. Физическая теория надежности. Исследование физико-химических процессов, физических причин отказов, влияния старения и прочности материалов на надежность.
Прикладные теории надежности разрабатываются в конкретной области техники применительно к объектам этой области. Например, существует теория надежности систем управления, теория надежности электронных устройств, теория надежности машин и др.
Надежность связана с эффективностью (например, с экономической эффективностью) техники. Недостаточная надежность технического средства имеет следствием:
снижение производительности из-за простоев вследствие поломок;
снижение качества результатов использования технического средства из-за ухудшения его технических характеристик вследствие неисправностей;
затраты на ремонты технического средства;
потеря регулярности получения результата (например, снижение регулярности перевозок для транспортных средств);
снижение уровня безопасности использования технического средства.
С надежностью непосредственно связана диагностика. Диагностика – учение о методах и принципах распознавания болезней и постановки диагноза. Техническая диагностика рассматривает вопросы, связанные с оценкой действительного состояния технических систем. Задачей диагностики является выявление и предотвращение возникающих отказов технических средств с целью повышения их общей надежности.
Процесс технической диагностики предусматривает наличие объекта диагностики, средств диагностики и человека-оператора. В процессе диагностики выполняются измерительные, контрольные и логические операции. Эти операции выполняются оператором с использованием средств диагностики с целью определения действительного состояния технического средства. Результаты оценки используются для принятия решения о дальнейшем использовании технического средства.
I . Основы теории надёжности и диагностики.
1. Системы поддержания работоспособного состояния автомобилей. Сущность планово предупредительной системы состоит в том, что профилактические воздействия выполняются принудительно без согласования фактической необходимости, а неисправности и отказы устраняются при их возникновении. При ППР планируется пробеги от1-го воздействия до другого того же типа.
Система ППР имеет виды профилактических воздействий: ЕО: мойка (косметическая и углубленная), дозаправка Ж., полировка, установка шипов, санитарная обработка фургонов и салонов а/м «Скорой помощи». ТО-1: нормируется строго через 4-5 тыс. км пробега, включающие работы: крепежные – периодическая подтяжка резьбовых соединений; смазочные, в том числе замена масла в картере; несложные малообъемные регулировочные работы (натяжение ремня вентилятора). ТО-2: вкл. все работы относящиеся к ТО-1 + потребные регулировочные работы. СО: 2 раза в год. Планируется замена сезонных масел, шин, АКБ, зазоры в свечах. Работы определяются «Положением о ТО и ТР».
Плюсы: 1) Нужно при низком образовании; 2) Можно заранее определить объемы работ, распределить их по дням недели. Минусы: 1) рекомендации разработаны по средним результатам наблюдения; 2) система требует выполнять работы иногда без их необходимости.
2. Расчет безотказности автомобиля при последовательном и параллельном включении элементов. Под сложной системой понимают объект, выполняющий заданные функции, который может быть расчленен на элементы, каждый из которых также выполняет определенные функции и находится во взаимодействии с другими элементами. Элементы могут иметь разнообразные выходные параметры, которые с позиции надежности можно разбить на три группы (типа): XI - параметры, изменение которых с выходом за установленные уровни показателей приводит к потере работоспособности элемента и системы; Х2 - параметры участвующие в формировании выходных параметров всей системы, по которым трудно судить об отказе элемента; ХЗ - параметры, влияющие на работоспособность других элементов аналогично изменению внешних условий работы системы. Для большей наглядности возможных типов выходных параметров систему из двух элементов (на примере двигателя) можно представить структурной схемой В представленной на рис. 18 схеме для системы питания XI - это пропускная способность топливного жиклера (если жиклер забит и топливо не поступает, то система питания отказывает и отказывает двигатель), Х2 - это износ топливного жиклера (топливная экономичность автомобиля ухудшается), ХЗ - богатая смесь приводит к перегреву двигателя и затрудняет работу системы охлаждения . В свою очередь плохая работа системы охлаждения приводит к перегреву двигателя и образованию паровых пробок в системе питания - это ХЗ для элемента №2, плохая работа термостата затягивает прогрев двигателя, что приводит к снижению топливной экономичности автомобиля - это Х2, обрыв ремня приводит к отказу системы охлаждения и отказу автомобиля - это XI для элемента №2. В реальных сложных системах элементы могут иметь или все три типа выходных параметров или меньше (один или два). Во многом это зависит от степени расчленения системы на элементы. В рассмотренном примере система питания и система охлаждения сами являются сложными системами. Автомобиль является очень сложной системой, которую можно разбить на большое число элементов. При анализе надежности такой сложной системы ее элементы полезно разделять на группы; 1.Элементы, отказ которых практически не влияет на работоспособность автомобиля (повреждение обивки салона, коррозия крыла). Отказ таких элементов обычно рассматривают изолированно от системы. 2.Элементы, работоспособность которых за рассматриваемый промежуток времени или наработки практически не меняется (для автомобиля, направляемого на уборку урожая, учитывать изменение состояния картера коробки передач не имеет смысла). 3. Элементы, восстановление работоспособности которых не требует значительных затрат времени и, практически, не снижает показателей эффективности работы автомобиля (натяжение ремня вентилятора). 4. Элементы, отказы которых приводят к отказу автомобиля и регламентируют его надежность. В связи с тем, что функционирование автомобиля связано с выполнением разнообразных задач в неодинаковых условиях эксплуатации, выделение элементов в указанные группы может быть проблематично (отказ стеклоочистителя в сухую хорошую погоду не приводит к отказу автомобиля, а в дождь и слякоть - приводит к отказу). В зависимости от характера влияния на надежность сложной системы, ее элементы можно считать включенными последовательно или параллельно (по аналогии с включением лампочек в гирлянде). При этом реальную конструктивную схему системы следует представлять структурной схемой безотказности. Приведем пример структурной схемы подшипникового узла, состоящего из следующих элементов; 1 - вал, 2 - подшипник, 3 - корпус подшипника, 4 - винты крепления крышки подшипника (4 шт.), 5 крышка подшипника. Если отказ элемента приводит к отказу системы, то можно считать, что элемент включен последовательно. Если при отказе элемента система продолжает функционировать, то элемент включен параллельно. В соответствие с этим структурная схема подшипникового узла будет иметь первый элемент, однако, при увеличении наработки до величины 2 вероятность отказа второго элемента может существенно возрасти. Третий элемент при рассматриваемых значениях наработки остается, практически, безотказным. Таким образом, для повышения безотказности системы, состоящей из последовательно включенных элементов, следует в первую очередь повышать надежность наиболее «слабых» элементов. Одинаково увеличивать средний ресурс всех элементов системы нецелесообразно.
3. Основные понятия, определения, свойства и показатели надежности. В процессе эксплуатации автомобиля его качество, обычно, ухудшается за счет изменения показателей. Надежность является свойством качества, поскольку проявляется только в течение длительного времени. Надежность выражается четырьмя параметрами: а) безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени, показателями является средняя наработка на отказ; б) долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания, показателями являются средний срок службы, средний ресурс; в) ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к обнаружению, устранению отказов и неисправностей, показателями являются периодичность ТО, удельная трудоемкость, количество используемых инструментов; г) сохраняемость – свойство объекта сохранять установленные показатели качества в процессе хранения, транспортирования, показателями являются средний и гамма процентный срок хранения. Основными терминами и понятиями являются: а) отказ – изменение одного или нескольких показателей заданных параметров объекта, приводящее его в неработоспособное состояние; б) неисправность – состояние, когда объект не отвечает хотя бы одному из требований нормативно-технической документации; в) сбой – самоустраняющийся отказ. По происхождению или причинам появления отказы и неисправности делятся на три вида: а) конструкционные, производственные, и эксплуатационные.
4. Процессы изменения свойств конструкционных материалов, влияющих на надежность автомобиля. В конструкции автомобиля используются весьма разнообразные материалы: различные металлы, пластмассы, резина, ткани, стекло. По мере эксплуатации автомобиля свойства конструкционных материалов меняются также весьма разнообразно. Рассмотрим наиболее существенные процессы: Температурное разупрочнение - характерно для металлов и других материалов. При повышении температуры для разных металлов более или менее снижаются их прочностные характеристики (предел текучести). Например, при перегреве двигателя у поршней могут выламываться перемычки между поршневыми кольцами. Усталость - разупрочнение металлов при циклических нагрузках, приводящее к разрушению деталей при напряжениях. Источниками циклических нагрузок могут быть условия естественного функционирования детали (например, при работе шестерни зуб воспринимает нагрузку, потом «отдыхает», вновь воспринимает нагрузку и т. д.), вибрационные нагрузки и т. п. Межкристаллитная коррозия - это процесс диффундирования (просачивания) кислорода в кристаллическую решетку металла. Этот процесс снижает усталостную прочность деталей. Наводораживание - это процесс диффундиронания водорода в кристаллическую решетку металлов, приводящий к повышению хрупкости и снижению усталостной прочности детали. Наводораживание может происходить при нарушении режимом гальванических покрытий деталей. Межкристаллитная адсорбция (Эффект Ребиндера) это процесс разупрочнения деталей за счет расклинивающего действия молекул, попадающих в трещины или надрезы.
Изменение свойств неметаллических материалов весьма разнообразно и должно рассматриваться отдельно в каждом конкретном случае.
5. Обработка результатов усеченных испытаний долговечности деталей и агрегатов. Появление данной методики обусловлено растянутостью моментов наблюдения отказов и желание получить как можно скорее результат. При обработке усеченных испытаний вначале строят кривую вероятности отказа и по ней находят числовые характеристики (средний ресурс или гамма процентный ресурс). Без существенного снижения точности определения среднего ресурса, испытания долговечности автомобилей можно прекращать (усекать) после отказа 60….70 числа испытуемых автомобилей. Располагая результаты испытаний х1 х2, х1.. .х в порядке нарастания ресурсов, можно рассчитать вероятности отказов, соответствующие полученным значениям случайных величин, деля порядковый номер случайной величины на число испытуемых автомобилей. . Нанося на график точки вероятностей и проводя через них кривую, можно получить закон распределения вероятностей. При малом числе испытуемых автомобилей n=1, кривая существенно смещается и воизбежании неверного результата следует пользоваться формулой: . Вторым приемом, повышающим точность результатов испытаний, является использование специальной вероятностной бумаги, когда кривая закона распределения вероятностей наносится на график с нелинейными шкалами, Порядок построения нелинейных шкал определяется видом закона распределения вероятностей для нормального закона шкала ординат линейная, а шкала абсцисс (вероятностей) - нелинейная. Эту шкалу можно построить по специальной таблице, или путем равномерного откладывания значений квантилей с указанием вероятности, соответствующей значению квантиля, или непосредственно графическим построением. Нанося величины против соответствующих значений на вероятностную бумагу и проводя через полученные точки прямую линию, получим искомое распределение вероятностей. Числовые характеристики получаемого распределения случайных величин определяют по положению линии распределения относительно осей координат на графике, Например, для нормального закона при испытании долговечности средний ресурс соответствует вероятности 0,5.
6. Определение показателей долговечности по испытаниям усеченным слева. Испытания, усеченные слева - наблюдается момент отказа, а момент начала работы испытуемого агрегата неизвестен. Наблюдая за большой группой разновозрастных автомобилей одной модели на сравнительно небольшом отрезке времени или наработки, можно получить информацию о долговечности их агрегатов или деталей. Этот отрезок времени должен быть достаточно большим, чтобы можно было иметь отказы, но при этом вероятность последовательных двух и более отказов на одном а/м должна быть крайне мала. Поскольку для построения закона распределения достаточно 6...8 точек, то можно величину отрезка Т выбирать примерно равной 0,25 предполагаемого среднего срока службы детали.
Результаты наблюдения заносятся в таблицу: Разбивая возможный срок службы на интервалы мы будем иметь гистограмму (рис.), характеризующую вероятности наблюдения отказов Р;, в интервалах Т,. Если распределение вероятностей близко к нормальному закону, то при большом сроке службы вероятности отказов уменьшаются, т. к. основная доля деталей уже отказала ранее. Практически у старых а/м детали отказывают чаще, чем у новых. Это объясняется тем, что в числе отказывающих деталей присутствуют не только первые (установленные на заводе) детали, но и установленные проведении ремонта. Таким образом, для построения закона распределения вероятностей необходимо из наблюдаемого количества отказов исключить отказы деталей, установленных при ремонтах или скорректировать наблюдаемые (опытные) вероятности. Для вывода формулы, позволяющей корректировать опытные вероятности, рассмотрим граф возможных исходов событий для объектов, имеющих различную наработку или срок службы. На графе состояние отказа показано крестиком, а работоспособное состояние - кружочком, вероятность отказа за первый интервал - за второй – ...Вероятность отказа детали в первом периоде будет совпадать с опытной вероятностью, которая определяется по результатам наблюдения за группой новых автомобилей, 
. Вместо отказавшей детали при ремонте а/м будет установлена другая деталь, которая также может отказать во втором периоде. Вероятность двух отказов подряд выразится произведением вероятностей отказов и будет равна . Во втором периоде с вероятностью может наблюдаться отказ детали, установленной на заводе, срок службы которой мы ищем. Т. о. опытная вероятность отказов детали в возрастной группе а/м будет равна Р2° = Р,2 + Р2. Откуда Р2 = Р2° - Р,2. Аналогично для третьего периода можно записать 
. Преобразуя получим выражение: . Сопоставляя полученные выражения, видим общую тенденцию, которая записывается так: 
Достоинством данного метода оценки долговечности деталей является то, что, придя на АТП с большим разновозрастным парком автомобилей, инженер уже после года работы имеет возможность определить средний срок службы всех деталей. Зная средний годовой пробег автомобиля по среднему сроку службы, легко определить средний ресурс, что позволяет оценивать надежность автомобилей и планировать расход запасных частей.
7. Определение нормы запасных частей, гарантирующей заданную вероятность отсутствия простоев автомобилей из-за нехватки частей.
Расчет позволяет определить такие нормы запаса частей, которые с любой наперед заданной вероятностью гарантируют отсутствие простоев автомобиля из-за нехватки частей в течение планируемого периода. Метод расчета приемлем при любом кол-ве автомобилей, если ресурс частей описывается экспоненциальным законом (отказы носят внезапный характер), а также может быть распространен на большие группы автомобилей, разнородных по наработке и сроку службы, когда ресурс описывается любым законом распределения вероятностей. В первом и во втором случае, когда отказы нормируемых деталей происходят на разных автомобилях и не связаны друг с другом, количество отказов за планируемый промежуток времени описывается законом Пуассона 
а - средний расход запасных частей за планируемый период. При запасе На частей вероятность, что случайное число отказов будет меньше этого запаса, выразится суммой вероятностей а = Р(к = 0) + Р(к = 1) + Р(к = 2) +... + Р(к = На).Используя закон Пуассона, можно записать 
для удобства расчета перепишем формулу, перенося постоянный множитель в левую часть равенства. 
Зная средний расход запасных частей и задаваясь требуемой вероятностью отсутствия простоев из-за нехватки запасных частей подсчитывают левую часть равенства, а затем начинают считать сумму правой части последовательным перебором числа к до момента, когда величина суммы достигнет значения левой части равенства. То число к при котором будет достигнуто равенство, и будет искомой нормой запасных частей На. На основании рассмотренных формул составлены таблицы относительных норм запасных частей, обеспечивающих заданную вероятность отсутствия простоев из-за нехватки частей. Анализируя табличные значения, можно заметить очень важную закономерность: чем больше средний расход запасных частей, тем ближе значение ρ к единице, т. е. при больших средних расходах незначительное превышение средних запасов гарантирует высокую вероятность отсутствия простоев из-за нехватки запасных частей. Таким образом, склады должны находиться не на входе в производство, а на выходе производства. Для гарантии отсутствия простоев АТП с небольшим парком а/м должны иметь запас подшипников в несколько раз превышающий их средний расход, а на складе подшипникового завода излишних запасов иметь не надо, при незначительном повышении расхода запросы всех потребителей будут удовлетворены с очень высокой гарантией.
8. Определение периодичности ТО параллельно включенных систем, плавно меняющих свои характеристики.
Рассмотрим замену масла в двигателе. По мере работы двигателя смазочные свойства залитого в
картер масла постепенно ухудшаются, что приводит к увеличению интенсивности износа деталей
двигателя. Выразим величину износа формулой I = a-xb, где х - наработка масла, а и b -
эмпирические коэффициенты. Если заменять масло через Хто километров, то при каждой замене
характер нарастания износа будет повторяться. Согласно технико-экономическому методу определения периодичности ТО, целевая функция удельных затрат.
. Определим неизвестный нам ресурс двигателя из следующих соображений. Если за время до замены масла двигатель изнашивается на величину AI = а*Xhmо то предельный по техническим условиям износ 1пр будет достигнут при наработке 
Подставляя в целевую функцию значение ресурса, получим формулу с одним искомым неизвестным – периодичностью ТО: 
Берем производную о этой формулы по Хи приравниваем ее к нулю. 
Отсюда выражаем оптимальную периодичность замены масла: 
Полученную формулу можно упростить, введя значение минимального ресурса двигателя работающего без замены масла. Из условия 
выразим: 
9. Определение периодичности ТО параллельно включенных систем дискретно меняющих свои характеристики.
В качестве примера рассматриваемой системы может быть принят полнопоточный фильтр для очистки масла, который отказывает при механическом разрушении фильтрирующего элемента или его забивании, когда масло начинает проходить через редукционный клапан неочищенным. Рассмотрим характер нарастания износа деталей двигателя по мере наработки (рис.) При отказавшем фильтре интенсивность износа высокая и предельный износ двигателя (кривая 1) может быть достигнут при наработке , если фильтр гарантированно работает, то интенсивность износа низкая (кривая 2) и двигатель сможет проработать . Фильтры часто изготавливают неразборными и заменяют в плановом порядке с периодичностью , в течение которой фильтр может отказать. Для конкретного двигателя нарастание износа будет выражено ломаной линией 1, а его ресурс случайной величиной . Найдем оптимальную периодичность замены фильтра, используя целевую функцию суммарных удельных затрат: 
. 
Очевидно, что если , то , если (фильтры не заменяются), то . Кроме периодичности ТО, на ресурсе двигателя будет сказываться и надежность самого фильтра на периоде , которую можно представить кривой безотказности. По мере работы автомобиля вероятность безотказной работы фильтра будет меняться от 1 до , среднюю безотказность фильтра можно определить по равновеликой площади под кривой безотказности путем интегрирования 
. Зная безотказность фильтра, можно найти средний ресурс двигателя, как математическое ожидание по двум значениям и . Подставляя значение ресурса в целевую функцию затрат, получим . Оптимальную периодичность ТО можно определить по минимуму затрат из условия Поскольку аналитическое решение выполнить сложно, можно использовать численное решение, находя среднюю безотказность фильтра по площади под кривой на заданном отрезке , можно найти такое значение, которое даст минимальные суммарные затраты.
10. Определение периодичности ТО последовательно включенных систем.
К последовательно включенным системам относятся агрегаты и системы автомобиля, отказ которых приводит к потере работоспособности автомобиля без серьезных повреждений других систем, - это приборы системы питания, зажигания, пуска и т. д.
Обслуживание и ремонт последовательно включенных систем по потребности приводит к большим затратам , включающим возможные штрафы за срывы рейса, необходимость буксирования автомобиля в гараж и т. д. Регламентированные ТО этих систем в условиях АТП или СТО требуют затрат . Определим оптимальную периодичность ТО последовательно включенных систем, используя
закон распределения вероятностей ее наработки на отказ. При назначенной периодичности вероятность отказа системы в дорожных условиях 
, вероятность, что отказ будет предотвращен при плановом ТО, 
. Отказ может наблюдаться в интервале , в среднем отказ будет происходить при наработке, которую можно найти по формуле: 
. Таким образом часть а/м будет отказывать и обслуживаться, в среднем при наработке , а часть – при наработке . Можно найти среднюю наработку, при которой будут обслуживаться последовательно включенные системы, как математическое ожидание: . Аналогично можно найти средние затраты на обслуживание системы: , где - коэффициент, учитывающий обслуживание при очередном ТО системы, которая отказывала ранее и обслуживалась по потребности. Если все системы обслуживаются в плановом порядке, то , если в плановом порядке обслуживались только те системы, которые до этого не отказывали и не обслуживались по потребности, то . Зная средние затраты на обслуживание и среднюю наработку, при которой проводится обслуживание можно записать удельные суммарные затраты, т. е. целевую функцию для определения периодичности ТО, .
Периодичность ТО, при которой удельные затраты будут минимальными, является оптимальной. Проведем качественный анализ удельных затрат: при вероятности , , при , т. е система не будет обслуживаться в плановом порядке, , , . Оптимальную периодичность ТО можно найти численным решением, располагая величинами затрат на ТО в плановом порядке и средней стоимостью устранения отказов системы, а также кривой закона распределения вероятностей отказа системы. Характер изменения удельных затрат показан на рисунке.
11. Сущность метода постановки диагноза по комплексу диагностических параметров.
Технической диагностикой называется отрасль знаний, изучающая признаки неисправностей автомобиля, методы, средства и алгоритмы определения его технического состояния без разборки, а также технологию и организацию использования систем диагностирования в процессах технической эксплуатации. Диагностированием называется процесс определения технического состояния объекта без его разборки, по внешним признакам путём изменения величин, характеризующих его состояние и сопоставления их с нормативами. Диагностирование проводят согласно алгоритму (совокупности последовательных действий), установленному технической документацией. Комплекс, включающий объект, средства и алгоритмы, образуют систему диагностирования. Системы диагностирования делятся на функциональные, когда диагностирование проводят в процессе работы объекты, и тестовые, когда при изменении диагностических параметров работу объекта воспроизводят искусственно. Различают системы универсальные, предназначенные для нескольких различных диагностических процессов, и специальные, обеспечивающие только один диагностический процесс. Цель постановки диагноза выявить неисправности объекта, определить потребность в ремонте или ТО, оценить качество выполненных работ или же подтвердить пригодность диагностируемого механизма к эксплуатации до очередного обслуживания. 
Требуется поставить диагноз по комплексу признаков: 
; 
; 
;
- вероятность диагностических параметров- диагноз
II . Лицензирование и сертификация на автомобильном транспорте.
1. Деятельность, лицензируемая в области автомобильного транспорта, порядок получения лицензии. В соответствии с законом положение предусматривает лицензирование перевозок пассажиров автомобильным транспортом, оборудованным для перевозки более восьми человек. Лицензирование перевозок пассажиров автомобильным транспортом осуществляется Министерством транспорта РФ, которое возложило эти обязанности на РТИ. На Минтранс РФ в сфере автотранспорта возложены полномочия по лицензированию только трех видов деятельности : перевозка пассажиров автобусами, перевозка пассажиров легковыми автомобилями и перевозка грузов. На лицензируемый вид деятельности предоставляется соответствующая лицензия. Лицензионными требованиями и условиями при осуществлении перевозок пассажиров и грузов автомобильным транспортом являются: а) выполнение требований, установленных федеральными законами; б) соответствие автотранспортных средств, заявленных для выполнения перевозок; в) соответствие индивидуального предпринимателя и работникам квалификационным требованиям; г) наличие в штате юридического лица должностных лиц, ответственных за обеспечение безопасности дорожного движении. Лицензия – документ, представляющий собой разрешение на осуществление конкретного вида деятельности при обязательном соблюдении лицензионных требований. Для получения лицензии соискатель лицензии предоставляет в лицензирующий орган следующие документы: 1) Заявление с указанием юридического лица, правовой формы, адреса, для ИП: Ф. И.О, паспортные данные, указание вида деятельности; 2) Копия учредительного документа или копия свидетельства регистрации ИП; 3) Копия свидетельства о регистрации в налоговой инспекции ; 4) Копия документов о квалификации; 5) Копия документов специалиста по БДД; 6) Сведения о транспортных средствах; 7) Квитанция об оплате за лицензирование. Решение о выдаче лицензии должно быть выдано в течение 30 дней. Срок действия лицензии не более 5 лет.
2. Технические регламенты и другие документы, используемые при сертификации. Технический регламент – документ, который принят международным договором РФ, ратифицированным в порядке, установленном законодательством РФ или федеральным законом и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки).Технические регламенты принимаются в целях: а) защиты жизни или здоровья граждан; б) имущества физических лиц или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; в) охраны окружающей среды , жизни или здоровья животных и растений; г) предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей (потребители услуг). Принятие технических регламентов в иных целях не допускается. В отличие от обязательного для исполнения технического регламента, стандарт, как основание для сертификации – это нормативный документ, разработанный на основе консенсуса, утвержденный признанным органом, направленный на достижение оптимальный степени упорядочения в определенной области. Стандарт – это документ в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации.
3. Основные понятия сертификации, ее формы и участники. Сертификация в переводе с латыни означает «сделано верно». Сертификация – это процедура, посредством которой третья сторона письменно удостоверяет, что должным образом идентифицированная продукция, процесс, услуга соответствует заданным требованиям. Систему сертификации составляют: центральный орган; правила и порядок проведения сертификации; нормативные документы; порядок инспекционного контроля . Целями сертификации являются: а) удостоверение соответствия продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения перевозки стандартам и условия договоров; б) содействия приобретателям в выборе продукции, работ и услуг; в) повышение конкурентоспособности продукции, работ, услуг на российском и международном рынке; г) создание условий для обеспечения свободного перемещения товаров по территории РФ. Сертификация может быть обязательной или добровольной, что напрямую связано с наличием или отсутствием принятых технических регламентов. Для осуществления сертификации создаются системы, включающие: 1) центральный орган, который руководит всей системой; 2) органы по сертификации; 3) правила и положения сертификации; 4) нормативная документация. Система обычно организуется по отраслевому принципу. Орган по сертификации – физическое или юридическое лицо, аккредитованное в установленном порядке. Функции органа сертификации: а) осуществляет подтверждение соответствия; б) выдает сертификат; в) представляет право на применение знака обращения на рынке (при обязательной) или соответствия (при добровольной); г) приостанавливать или прекращать действие выданного сертификата. Для регистрации системы добровольной сертификации необходимо: а) свидетельство государственной регистрации юридического лица или ИП; б) изображение знака соответствия; в) квитанция об оплате регистрации(регистрация происходит в течение 5 дней). Закон предусматривает 2 вида обязательной сертификации: 1) декларирование соответствия; 2) сертификация соответствия. Декларирование соответствия осуществляется: а) принятие декларации о соответствии на основании собственных доказательств; б) принятие декларации о соответствии на основании собственных доказательств и доказательств, полученных с участием органа по сертификации или аккредитованной испытательной лаборатории.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра транспорта
Курсовая работа
По дисциплине «Основы теории надежности и диагностики»
Выполнил студент, группы ФТ 10-06 В.В. Короленко
Проверил В.В. Коваленко
Принял д.т.н., проф. Н.Ф. Булгаков
Красноярск 2012
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ научно исследовательских работ по надежности и диагностики
2 Оценка показателей надежности транспортных средств
2.2 Точечная оценка
2.3 Интервальная оценка
2.5 Проверка нулевой гипотезы
4 Второй вариационный ряд
5 Оценка показателей процесса восстановления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
надежность безотказный работа восстановление
Теория и практика надежности изучает процессы возникновения отказов и способы борьбы с ними в составных частях объектов любой сложности - от больших комплексов до элементарных деталей.
Надежность - свойство объекта сохранить во времени в установленных пределах значение всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежность - сложное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения состоит из сочетаний свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Существует развернутая система государственных стандартов “Надежность в технике”, описываемая ГОСТ 27.001 - 81.
Основные из них:
ГОСТ 27.002 - 83. Надежность в технике. Термины и определения.
ГОСТ 27.003 - 83. Выбор и нормирование показателей надежности. Основные положения.
ГОСТ 27.103 - 83. Критерии отказов и предельных состояний. Основные положения.
ГОСТ 27.301 -83.Прогнозирование надежности изделий при проектировании. Общие требования.
ГОСТ 27.410 - 83.Методы и планы статистического контроля показателей надежности по альтернативному признаку.
1 Анализ научно исследовательских работ
В статье рассказывается о выдающимся инженере и предпринимателе А.Е. Струве, который был основателем знаменитого Коломенского машиностроительного завода (ныне ОАО «Коломенский завод). Занимался строительством 400 железнодорожных платформ для Московско-Курской дороги. Под его руководством строился самый крупный в Европе железнодорожный мост через Днепр. Наряду с товарными выгонами, платформами и конструкциями мостов на заводе Струве был освоен выпуск паровозов и пассажирских вагонов всех классов, служебных вагонов и цистерн.
В статье описывается деятельность Е.А. и М. Е. Черепановых, которые построили первый в России паровоз. Паровоз, использующий в качестве энергетической установки паровую машину, долгое время был господствующим типом локомотивов и сыграл огромную роль в становлении железнодорожного сообщения
В статье излагается деятельность В. Х. Балашенко, известного создателя путевой техники, заслуженного изобретателя, трижды «Почетного железнодорожника», лауреата Государственной премии СССР. Он с проектировал снегоземлеуборочную машину. Тогда же им был изготовлен передвижной транспортер для загрузки полувагонов и пресс для штамповки противоугонов из старогодних рельсов. Разработал 103 путерихтовочных машины, которые заменили свыше 20 тыс. монтеров пути.
В статье рассказывается о С. М. Сердинове, который занимался технико-экономическим обоснованием и подготовкой первых проектов электрифицируемых участков, разрабатывал образцы электроподвижного состава и оборудования для устройств электроснабжения и в дальнейшем вводил в действие первых электрифицированных участков и их последующей эксплуатации. В дальнейшем С.М. Сердиновым были поддержаны предложения по повышению энергетической эффективности системы переменного тока 25 кВ, разработана и внедрена система 2х25 кВ вначале на участке Вязьма - Орша, а затем на ряде других дорог (более 3 тыс. км).
В статье рассказывается о Б.С. Якоби, который одним из первых в мире, применил созданный им электродвигатель для транспортных целей - движения по Неве катера (бота) с пассажирами. Он создал модель электродвигателя, состоящего из восьми электромагнитов, расположенных попарно на подвижном и неподвижном деревянных барабанах. Впервые применил в своем электродвигателе коммутатор с вращающимися металлическими дисками и медными рычагами, которые при скольжении по дискам обеспечивали токосъем
В статье описываются работы И. П. Прокофьева, который разработал ряд оригинальных проектов, в том числе арочные перекрытия железнодорожных мастерских на станциях Перово и Муром (первые в России рамные трехпролетные конструкции), перекрытие дебаркадера (навес в зоне прибытия и отправления поездов) Казанского вокзала в Москве. Им также разработан проект железнодорожного моста через р. Казанку и ряд типовых проектов подпорных стенок переменной высоты.
В статье описывается деятельность В. Г. Иноземцева, заслуженного деятеля науки РФ, изобретателя тормозной техники, которая используется по сей день. Создал во ВНИИЖТе уникальную лабораторную базу для исследования тормозов поездов большой массы и длины.
В статье рассказывается о Ф. П. Кочневе, докторе технических наук, профессоре. Он разработал научные принципы организации пассажирских перевозок, касающиеся выбора рациональной скорости движения пассажирских поездов и их веса. Важное значение имели решение проблемы рациональной организации пассажиропотоков, разработка системы технико-экономических расчетов для пассажирского движения.
В статье рассказывается о И. Л. Перистом, который установил технологию вождения грузовых поездов повышенного веса, и усовершенствовал работы пассажирской инфраструктуры и формирование крупнейших сетей сортировочных комплексов. Был главным инициатором беспрецедентной по масштабам реконструкции московских вокзалов.
В статье излагается о П. П. Мельникове, выдающимся русском инженере, ученом и организатором в области транспорта, строителья первой в России железной дороги большой протяженности. Строительство продолжалось почти 8 лет.
В статье описывается деятольность И. И. Рерберга. Он российский инженер, архитектор, автор проектов Киевского вокзала, организовал защиту линии от снежных заносов с помощью лесонасаждений. По его инециативе был открыт первый в России шпалопропиточный завод. Создал механические мастерские, которые начали выпуск первых отечественных вагонов. Работал над улучшением условий труда и быта железнодорожников.
В статье рассказывается о русском инженере и ученом в области строительной механики и мостостроения Н. А. Белелюмбском, который разработал больше 100 проектов больших мостов. Общая длина мостов, построенных по его проектам, превышает 17 км. В их число входят мосты через Волгу, Днепр, Обь, Каму, Оку, Неву, Иртыш, Белую, Уфу, Волхов, Неман, Селену, Ингулец, Чу сову ю, Березину и др.
В статье рассказывается о деятельности С. П. Сыромятникова, советского ученого в области паровозостроения и теплотехники, который разработал вопросы проектирования, модернизации и теплового расчета паровозов. Основоположник научного проектирования паровозов; разработал теорию и расчёт тепловых процессов, а также создал теорию топочного процесса паровозных котлов.
В статье описываются работы В. Н. Образцова, который предложил пути решения проблем связанных с проектированием железнодорожных станций и узлов, организовывал планирования сортировочной работы на сети железных дорог, а также вопросы взаимодействия служб железной дороги и различных видов транспорта между собой. Является основоположником науки о проектировании станций и узлов железнодорожного узла.
В статье рассказывается о деятельности П.П. Ротерте, начальника метростроя, организовавшего строительство первой очереди Московского метро. Для первой очереди строительства были утверждены участки: «Сокольники» - «Охотный Ряд», «Охотный Ряд» - «Крымская площадь» и «Охотный Ряд» - «Смоленская площадь». На них предусматривалось сооружение 13 станций и 17 наземных вестибюлей.
2 Оценка показателей надежности железнодорожных средств
78 35 39 46 58 114 137 145 119 64 106 77 108 112 159 160 161 101 166 179 189 93 199 200 81 215 78 80 91 98 216 224
2.1 Оценка средней наработки на отказ
В результате статистической обработки вариационных рядов получают выборочные характеристики, которые необходимы для дальнейших расчетов.
2.2 Точечная оценка
Точечной оценкой средней наработки до отказа элемента АТС между заменами является выборочная средняя, тыс.км:
где Li - i-й член вариационного ряда, тыс. км;
N - Объем выборки.
Количество членов вариационного ряда N=32.
Lср=1/32 3928 = 122,75
Дисперсия (несмещенная) точечной оценки средней наработки до отказа, (тыс. км)2:
D(L) = 1/31 (577288 - 482162) = 3068,5745
Среднее квадратичное отклонение, тыс. км,
S(L) = = 55,39471
Коэффициент вариации точечной оценки средней наработки до отказа
Параметр формы Вейбулла - Гнеденко в определим по таблице 11 в зависимости от полученного коэффициента вариации V.
Если по коэффициенту вариации сложно определить форму в, то производим расчет формы в по следующему алгоритму:
1. Разбиваем полученный коэффициент вариации на сумму двух чисел, причем по одному из них определяем значение формы в из таблицы
V = 0,4512 = 0,44+0,0112
2. Находим по таблице 11 значение формы в для коэффициента вариации, разложенного в сумме и следующего значения формы в
для V1 = 0, 44 в1 = 2,4234
для V2 = 0,46 в2 = 2,3061
3. Находим разницу?V и?в для найденных нами значений
V = 0,46 - 0,44 = 0,02
В = 2,4234 - 2, 3061 = 0,1173
4. Составляем пропорцию
5. Находим значение формы в для коэффициента вариации V = 0,45128
в = в(0,44) - вх = 2, 4234 - 0, 06568 = 2, 35772
Определим д при б=0,90, для чего рассчитаем уровень значимости е и выберем из таблицы 12 значение (64):
Квантиль распределения:
Требуемая точность оценки средней наработки до отказа:
е=(1-0,9)/2 = 0,05
Расчетное значение предельной относительной ошибки:
д = ((2*32/46,595)^(1/2,3577))-1 = 0,1441
2.3 Интервальная оценка
С вероятностью б можно утверждать, что средняя наработка до отказа токоприемника Л-13У находится в интервала , что и является интервальной оценкой.
Нижняя и верхняя границы данного интервала следующие:
Lсрн = 122,75*(1-0,1441) = 105,0617
Lсрв = 122,75*(1+0,1441) = 140,4382
В итоге получаем точечную и интервальную оценки средней наработки до отказа токоприемника Л-13У - одного из количественных показателей безопасности. Для невосстанавливаемых элементов он является одновременно и показателем долговечности - средним ресурсом.
2.4 Оценка параметра масштаба закона Вейбулла - Гнеденко
Точечную оценку параметра масштаба а закона Вейбулла - Гнеденко, рассчитываем по формуле, тыс.км:
где Г(1+1/в) - гамма - функция по аргументу х=1+1/в, которая берется из таблицы 12 в зависимости от коэффициента вариации V. Чтобы найти, гамма - функцию Г(1+1/в) воспользуемся тем же алгоритмом аналогично оценки параметра формы в закона Вейбулла - Гнеденко.
Г(1=1/в) = 0,8862
Получаем соответственно нижнюю границу параметра масштаба
Верхнюю границу
2.5 Проверка нулевой гипотезы
Соответствие закона Вейбулла-Гнеденко экспериментальному распределению проверяем по X2 - критерию согласия Пирсона. Нет оснований для отклонения нулевой гипотезы при соблюдении условия
Х2расч < Х2табл(,к), (2.9)
где - значение критерия, вычисленное по экспериментальным данным;
Критическая точка (табличное значение) критерия при уровне значимости и числе степени свободы (см. Таблица 12 приложение 1) .
Уровень значимости обычно берут равным одному из значений ряда: 0.1, 0.05, 0.025, 0.02, 0.01.
Число степеней свободы
k = S - 1 - r, (2.10)
где S - количество частичных интервалов выборки;
r - количество параметров предполагаемого распределения.
При двухпараметрическом законе Вейбулла - Гнеденко k = S-3.
Нулевая гипотеза проверяется по следующему алгоритму:
S = 1+3,32*lnN (2.11)
Разделить на S интервалов размах вариационного ряда, т.е. разность между наибольшим и наименьшим числами. Границы интервалов находят по формуле
где j - 1,2,….,S.
Определить эмпирические частоты, т.е. nj - количество членов вариационного ряда, попавших в j -й интервал. При возникновении нулевого интервала (nj = 0) этот интервал делят на две части и присоединяют к соседним с пересчетом их границ и общего количества интервалов.
где j = 1,2,…,S.
Функцию распределения отказов, входящую в формулу (14), определяем по формуле (для закона Вейбулла-Гнеденко).
3) Определить расчетное значение критерия
Храсч2 = (2.15)
Оценку Х2 - критерия рассмотрим на ранее приведенном примере вариационного ряда.
1) Количество интервалов S = 1+3.332*ln316. Число степеней свободы к = 6 - 3 = 3. Уровень значимости примем равным 0,1. Табличное значение критерия Х2табл (0,1;3) =6,251 (см. Таблица 12) . Размах вариационного ряда 224-35=189 тыс. км делится на 6 интервалов: 189/6=31,5 тыс.км. Необходимо учесть, что первый интервал начинается с нуля, а последний оканчивается в бесконечности.
Таблица 1 - Расчет эмпирических частот
2) Рассчитываем теоретические частоты по формуле (2.13) и определяем расчетное значение критерия Х2расч по формуле (2.15). Для наглядности расчет сведен в таблицу 2.
Таблица 2 - Расчет Х2- критерия согласия Пирсона
3)В результате получаем, что расчетное значение критерия:
Х2расч =33,968 - 32 = 1,968
Х2расч = 1,968 Х2табл=6,251
Нулевая гипотеза принимается.
3 Оценка количественных характеристик безотказности и долговечности
3.1 Оценка вероятности безотказной работы
Рассчитываем количественные характеристики безотказности на примере тормозной системы. Оценка вероятности безотказной работы токоприемника Л-13У ведется по закону Вейбулла-Гнеденко, используя формулу:
P(L) = exp[-(L/a)]. (3.1)
Интервальную оценку определяют, подставив соответственно в формулу (3.1) значений ан и ав вместо а.
Таблица 3 - Точечная оценка вероятности безотказной работы тормозной системы до первого отказа
|
L, тыс. км. |
||||
Рисунок 1 - График вероятности безотказной работы токоприемника Л-13У
3.2 Оценка гамма-процентной наработки до отказа
Согласно ГОСТ 27.002 - 83 гамма-процентной наработки до отказа Lj , тыс.км,- это наработка, в течение которой отказ элемента АТС не возникает с вероятностью j . Для невосстанавливаемых элементов он является одновременно показателем долговечности - гамма - процентным ресурсом (наработкой, в течении которой элемент АТС не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью j). Для закона Вейбулла - Гнеденко его точечная оценка, тыс.км,
Lj = a*(-ln(j/100))1/в. (3.2)
Вероятность j возмем равную соответственно 90%. Тогда получаем:
3.3 Оценка интенсивности отказов
Интенсивность отказов (L), тыс. км-1, - условная плотность вероятности возникновения отказа токоприемника Л -13У, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник.
Для закона Вейбулла - Гнеденко его точечная оценка, отказ, тыс.км,
(L) = в/ав*(L)в-1. (3.3)
в=2,3577; а=138,1853
Интервальную оценку определяют при подстановке в формулу (3.3) вместо а значений aн и aв.
Таблица 4 - Точечная оценка интенсивности отказов токоприемника Л-13У
|
L, тыс. км. |
||||
Рисунок 2 - График интенсивности отказов токоприемника Л-13У
3.4 Оценка плотности распределения отказов
Плотность распределения отказов f(L) , тыс.км-1, - это плотность вероятности того, что наработка токоприемника Л-13У до отказа окажется меньше L. Для закона Вейбулла - Гнеденко:
f(L) = в/а*(L/a)в-1 * (3.4)
f(10) = 2,357/138,185*(10/138,185)2,3577-1 * 0,00048
Таблица 5 - Плотность распределения наработок до отказа токоприемника Л-13У
Рисунок 3 - График плотности распределения отказов токоприемника Л-13У
4 Второй вариационный ряд для упрощения задачи рассчитываем с помощью программы ЭВМ.
Вариационный ряд:
54 67 119 14 31 41 68 90 94 112 80 130 146 71 45 148 88 99 113
В результате расчета получаем следующие таблицы и графики.
Таблица 6 - исходные данные оценки средней наработки до отказа
Таблица 7 - Расчет Х2- критерия согласия Пирсона
Х2расч = 1,6105 Х2табл=11,345
Нулевая гипотеза принимается.
Таблица 8 - Точечная оценка вероятности безотказной работы токоприемника Л-13У
|
L, тыс. км. |
||||
Рисунок 4 - График вероятности безотказной работы токоприемника Л-13У
Таблица 9 - Точечная оценка интенсивности отказов токоприемника Л-13У
|
L, тыс. км. |
||||
Рисунок 5 - График интенсивности первых отказов токоприемника Л-13У
Таблица 10 - Плотность распределения наработок до отказа токоприемника Л-13У
Рисунок 5 - График плотности распределения отказов токоприемника Л-12У
Таблица 11 - Результаты расчета основных параметров 1-го, 2-го вариационных рядов
|
Показатель |
Первый ряд |
Второй ряд |
|
5 Оценка показателей процесса восстановления (графоаналитический метод)
Произведем расчет оценку средней наработки до первого, второго восстановления:
Произведем расчет оценку среднего квадратичного отклонения до первого, второго восстановления:
Произведем расчет функции композиции распределения до первого, второго, третьего восстановления, рассчитанные данные занесем в таблицу.
Расчет функций композиции распределения наработок до замен элементов токоприемника Л-13У произведем по формуле:
где lcp - средняя наработка на отказ;
Up - квантиль распределения;
К - среднеквадратическое отклонение
Таблица 12 - Расчет функции композиции распределения наработок до замен
|
l№ср±Uр?у№к |
lІср±Uр?уІк |
|||
Произведем графическое построение функций композиций распределения. Рассчитаем значения ведущей функции и параметра потока отказов на выбранных нами интервалах. Рассчитанные данные занесем в таблицы и произведем графическое построение (смотреть рисунок 6).
Расчет производится графоаналитическим методом, показатели снимаются с полученного графика и заносятся в таблицу.
Таблица 13 - Определения ведущей функции
Параметр потока отказов определяется по формуле:
подставим значения для
Рассчитаем параметр потока отказов для других значений пробега, результат занесем в таблицу.
Таблица 13 - Определение параметра потока восстановления
Рисунок 6 - Графоаналитический метод расчета характеристик процесса восстановления, ?(L) и щ(L) токоприемника Л-13У
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проведения курсовой работы, закреплены теоретические знания по дисциплине «Основы теории надежности и диагностики», «Основы работоспособности технических систем». По первой выборке были произведены: оценка среднего технического ресурса до замены элементов ТС (точечная оценка); расчет доверительного интервала среднего технического ресурса ТС; оценка параметра масштаба закона Вейбулла-Гнеденко; оценка параметров нулевой гипотезы, оценка характеристик теории вероятности: плотности вероятности и функции распределения отказов f(L), F(L); оценка вероятности безотказной работы; определение потребности в запасных частях; оценка гамма - процентной наработки до отказа; оценка интенсивности отказов; оценка показателей процесса восстановления (графоаналитическим методом); расчет ведущей функции восстановления; расчет параметра потока восстановления; графоаналитический метод расчета ведущей функции и параметра потока восстановления. Второй вариационный ряд посчитан в разработанной, специально для студентов, программе ЭВМ “Модель статистического оценивания характеристик надежности и эффективности техники”.
Система оценки надежности позволяет не только постоянно следить за техническим состоянием парка подвижного состава, но и управлять их работоспособностью. Облегчается оперативное планирование производства, управление качеством ТО и ремонта железнодорожных средств.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Булгаков Н. Ф., Бурхиев Ц. Ц. Управление качеством профилактики автотранспортных средств. Моделирование и оптимизация: Учеб. пособие. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. 184 с.
2 ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
3 Касаткин Г. С. Журнал «Железнодорожный транспорт» №10, 2010 год.
4 Касаткин Г. С. Журнал «Железнодорожный транспорт» №4, 2010 год.
5 Садчиков П.И., Зайцева Т.Н. Журнал «Железнодорожный транспорт» №12, 2009 год.
6 Прилепко А. И. Журнал «Железнодорожный транспорт» №5, 2009 год.
7 Шилкин П.М. Журнал «Железнодорожный транспорт» № 4, 2009 год.
8 Касаткин Г.С. Журнал «Железнодорожный транспорт» № 12, 2008 год.
9 Балабанов В.И. Журнал «Железнодорожный транспорт» № 3, 2008 год.
10 Анисимов П.С. Журнал «Железнодорожный транспорт» № 6, 2006 год.
11 Лёвин Б.А. Железнодорожный транспорт» № 3, 2006 год.
12 ХРеферат. Cтроитель первой в России железной дороги. http://xreferat.ru.
13 Новости ГЖД. Бронзовый бюст Ивану Рербергу. http://gzd.rzd.ru.
14 Вебсиб. Николай Аполлонович Белелюбский. http://www.websib.ru.
15 Сыромятников С. П. Библиография ученых СССР. "Известия АН СССР. Отд. технич. наук", 1951, № 5.64с.
16 Википедия. Свободная энциклопедия. В. Н. Образцов. http://ru.wikipedia.org.
17 Касаткин Г.С. Касаткин«Железнодорожный транспорт» № 5 2010 год.
18 Новости ГЖД. Выдающейся деятель железнодорожной отрасли. http://www.rzdtv.ru.
19 Методическое пособие «Основы теории надежности и диагностики». 2012
Размещено на Allbest.ru
Оценка показателей надежности железнодорожного колеса в тележечной системе подвижного состава. Плотность распределения наработки. Оценка средней наработки до первого отказа. Основы диагностики автосцепного устройства на железнодорожном транспорте.
курсовая работа , добавлен 28.12.2011
Факторы, определяющие надежность авиационной техники. Классификация способов резервирования. Оценка показателей надежности системы управления вертолета Ми-8Т. Зависимость вероятности безотказной работы и вероятности появления отказа от наработки.
дипломная работа , добавлен 10.12.2011
Устройство токарно-винторезного станка. Анализ надежности его системы. Расчет вероятности отказа электро- и гидроооборудования, механической части методом "дерева событий". Оценка риска профессиональной деятельности авиатехника по планеру и двигателям.
курсовая работа , добавлен 19.12.2014
Определение статистических вероятностей безотказной работы. Преобразование значений наработки до отказа в статистический ряд. Оценка вероятности безотказной работы некоторого блока в электронной системе управления электровоза. Схема соединения блоков.
контрольная работа , добавлен 05.09.2013
Рассмотрение основ вычисления вероятности безотказной работы машины. Расчет средней наработки до отказа, интенсивности отказов. Выявление связи в работе системы, состоящей из двух подсистем. Преобразование значений наработки в статистический ряд.
контрольная работа , добавлен 16.10.2014
Расчет показателей эксплуатационной надежности грузовых вагонов. Методика сбора статистических данных о причинах отцепок вагонов в текущий ремонт. Оценка показателей их эксплуатационной надежности. Определение перспективных значений количества поездов.
курсовая работа , добавлен 10.11.2016
Общие сведения об электрических цепях электровоза. Расчет показателей надежности цепей управления. Принципы микропроцессорной бортовой системы диагностирования оборудования. Определение эффективности применение систем диагностики при ремонте электровоза.
дипломная работа , добавлен 14.02.2013
Надежность и ее показатели. Определение закономерностей изменения параметров технического состояния автомобиля по наработке (времени или пробегу) и вероятности его отказа. Формирование процесса восстановления. Основные понятия о диагностике и ее виды.
курсовая работа , добавлен 22.12.2013
Общие принципы технической диагностики при ремонте авиационной техники. Применение технических средств измерений и физических методов контроля. Виды и классификация дефектов машин и их частей. Расчет оперативных показателей надежности воздушных судов.
дипломная работа , добавлен 19.11.2015
Методы статистической обработки информации об отказах аккумуляторов. Определение характеристик надежности. Построение гистограммы опытных частот по пробегу. Нахождение величины критерия согласия Пирсона. Интервальная оценка математического ожидания.
Изложены основы теории надежности и диагностики применительно к наиболее емкой составляющей системы человек - автомобиль - дорога - среда. Представлены основные сведения о качестве и надежности автомобиля как технической системы. Даны основные термины и определения, приведены показатели надежности сложных и расчлененных систем и методы их расчета. Уделено внимание физическим основам надежности автомобиля, методам обработки информации о надежности и методам испытания на надежность. Показаны место и роль диагностирования в системе технического обслуживания и ремонта автомобилей в современных условиях.
Для студентов высших учебных заведений.
Понятия «качество» и «надежность» машин.
Жизнь современного общества немыслима без использования самых разнообразных по конструкции и назначению машин, которые преобразуют энергию, материалы, информацию, изменяют жизнь людей и окружающую среду.
Несмотря на огромное разнообразие всех машин, в процессе их развития применяют единые критерии для оценки степени их совершенства.
В условиях рыночных отношений создание большинства новых машин требует соблюдения важнейшего условия конкурентоспособности, а именно придания им новых функций и высоких технико-экономических показателей их использования.
Для эффективного использования машин необходимо, чтобы они обладали высокими показателями качества и надежности.
Международный стандарт ИСО 8402 - 86 (ISO - International Organization Standartization) дает следующее определение: «Качество - это совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Глава 1. Надежность - важнейшее свойство качества продукции
1.1. Качество продукции и услуг - важнейший показатель успешной деятельности предприятий транспортно-дорожного комплекса
1.2. Понятия «качество» и «надежность» машин
1.3. Надежность и общечеловеческие проблемы
Глава 2. Основные понятия, термины и определения, принятые в области надежности
2.1. Объекты, рассматриваемые в области надежности
2.1.1. Общие понятия
2.1.2. Классификация технических систем
2.2. Основные состояния объекта (технической системы)
2.3. Переход объекта в различные состояния. Виды и характеристики отказов технических систем
2.4. Основные понятия, термины и определения в области надежности
2.5. Показатели надежности
2.6. Критерии надежности невосстанавливаемых систем
2.7. Критерии надежности восстанавливаемых систем
2.8. Показатели долговечности
2.9. Показатели сохраняемости
2.10. Показатели ремонтопригодности
2.11. Комплексные показатели надежности
Глава 3. Сбор, анализ и обработка эксплуатационных данных о надежности изделий
3.1. Цели и задачи сбора информации и оценки надежности машин
3.2. Принципы сбора и систематизации эксплуатационной информации о надежности изделий
3.3. Построение эмпирического распределения и статистическая оценка его параметров
3.4. Законы распределения времени наработки до отказа, наиболее часто используемые в теории надежности
3.5. Преобразование Лапласа
3.6. Доверительный интервал и доверительная вероятность
Глава 4. Надежность сложных систем
4.1. Сложная система и ее характеристики
4.2. Надежность расчлененных систем
Глава 5. Математические модели надежности функционирования технических элементов и систем
5.1. Общая модель надежности технического элемента
5.2. Общая модель надежности систем в терминах интегральных уравнений
5.2.1. Основные обозначения и допущения
5.2.2. Матрица состояний
5.2.3. Матрица переходов
5.3. Модели надежности невосстанавливаемых систем
Глава 6. Жизненный цикл технической системы и роль научно-технической подготовки производства по обеспечению требований ее качества
6.1. Структура жизненного цикла технической системы
6.2. Комплексная система обеспечения качества изделия
6.3. Оценка уровня качества и управление надежностью
6.3.1. Международные стандарты качества ИСО серии 9000-2000
6.3.2. Контроль качества и его методы
6.3.3. Методы контроля качества, анализа дефектов и их причин
6.4. Технико-экономическое управление надежностью изделия
6.5. Семь простых статистических методов оценки качества, применяемых в стандартах ИСО 9000
6.5.1. Классификация статистических методов контроля качества
6.5.2. Расслоение данных
6.5.3. Графическое представление данных
6.5.4. Диаграмма Парето
6.5.5. Причинно-следственная диаграмма
6.5.6. Диаграмма разброса
6.5.7. Контрольный листок
6.5.8. Контрольная карта
Глава 7. Физическая сущность процессов изменения надежности конструктивных элементов автомобилей при их эксплуатации
7.1. Причины потери работоспособности и виды повреждений элементов машин
7.2. Физико-химические процессы разрушения материалов
7.2.1. Классификация физико-химических процессов
7.2.2. Процессы механического разрушения твердых тел
7.2.3. Старение материалов
7.3. Отказы по параметрам прочности
7.4. Трибологические отказы
7.5. Виды изнашивания деталей автомобиля
7.6. Отказы по параметрам коррозии
7.7. Диаграмма изнашивания и методы измерения износа деталей автомобилей
7.8. Методы определения износа деталей машин
7.8.1. Периодическое измерение износа
7.8.2. Непрерывное измерение износа
7.9. Влияние остаточных деформаций и старения материалов на износ деталей
7.10. Оценка надежности элементов и технических систем автомобилей при их проектировании
7.11. Наиболее распространенные способы и методы обеспечения и прогнозирования надежности, используемые при создании машин
Глава 8. Система технического обслуживания и ремонта машин
8.1. Системы технического обслуживания и ремонта машин, их сущность, содержание и принципы построения
8.2. Требования, предъявляемые к системе технического обслуживания и ремонта, и методы определения периодичности их проведения
8.3. Функционирование машины в экстремальных ситуациях
Глава 9. Диагностирование как метод контроля и обеспечения надежности автомобиля при эксплуатации
9.1. Общие сведения о диагностике
9.2. Основные понятия и терминология технической диагностики
9.3. Значение диагностики
9.4. Диагностические параметры, определение предельных и допустимых значений параметров технического состояния
9.5. Принципы диагностирования автомобилей
9.6. Организация диагностирования автомобилей в системе технического обслуживания и ремонта
9.7. Виды диагностики автомобилей
9.8. Диагностирование агрегатов автомобилей при ремонте
9.9. Диагностирование состояния цилиндропоршневой группы
9.10. Концепция диагностирования техники в современных условиях
9.11. Техническое диагностирование - важный элемент технологической сертификации услуг сервисных предприятий
9.12. Управление надежностью, техническим состоянием машин по результатам диагностирования
9.13. Диагностика и безопасность автомобиля
9.14. Диагностика тормозной системы
9.15. Диагностика фар головного освещения
9.16. Диагностика подвески и рулевого управления
Заключение
Список литературы.
