Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Opublikowano na http://www.allbest.ru/

TEST

Podstawy teorii i diagnostyki niezawodności

Ćwiczenia

Na podstawie wyników badań niezawodności produktów zgodnie z planem uzyskano następujące dane wstępne do oceny wskaźników niezawodności:

5 przykładowych wartości czasu do awarii (jednostka: tysiąc godzin): 4,5; 5.1; 6,3; 7,5; 9.7.

5 przykładowych wartości czasu pracy przed cenzurą (tj. 5 produktów pozostało na koniec testów w stanie użytkowym): 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0.

Definiować:

Oszacowanie punktowe średniego czasu do awarii;

Z prawdopodobieństwem ufności, niższymi granicami ufności i;

Narysuj poniższe wykresy w odpowiedniej skali:

funkcja dystrybucyjna;

prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy;

górna granica ufności;

dolna granica ufności.

Wstęp

Część obliczeniowa pracy praktycznej zawiera ocenę wskaźników niezawodności na podstawie podanych danych statystycznych.

Oceny wskaźników niezawodności to wartości liczbowe wskaźników wyznaczone na podstawie wyników obserwacji obiektów w warunkach eksploatacyjnych lub specjalnych testów niezawodności.

Przy określaniu wskaźników niezawodności możliwe są dwie opcje:

- znany jest rodzaj prawa dotyczącego rozkładu czasu pracy;

- rodzaj prawa dotyczącego rozkładu czasu pracy nie jest znany.

W pierwszym przypadku stosuje się parametryczne metody oceny, w których w pierwszej kolejności ocenia się parametry prawa dystrybucji zawarte we wzorze obliczeniowym wskaźnika, a następnie wyznacza się wskaźnik wiarygodności w funkcji oszacowanych parametrów prawa dystrybucji.

W drugim przypadku stosuje się metody nieparametryczne, w których wskaźniki niezawodności ocenia się bezpośrednio na podstawie danych eksperymentalnych.

1. Krótka informacja teoretyczna

bezpieczny punkt dystrybucji zaufania

Ilościowe wskaźniki niezawodności taboru można określić na podstawie reprezentatywnych danych statystycznych dotyczących awarii uzyskanych podczas eksploatacji lub w wyniku specjalnych testów przeprowadzonych z uwzględnieniem właściwości eksploatacyjnych konstrukcji, obecności lub braku napraw i innych czynników.

Początkowy zbiór obiektów obserwacyjnych nazywany jest populacją ogólną. W zależności od zasięgu populacji wyróżnia się dwa rodzaje obserwacji statystycznych: ciągłe i próbne. Obserwacja ciągła, podczas której badany jest każdy element populacji, wiąże się ze znacznymi kosztami i czasem, a czasami jest w ogóle niewykonalna fizycznie. W takich przypadkach uciekają się do obserwacji selektywnej, która polega na wybraniu z populacji ogólnej pewnej jej reprezentatywnej części – populacji próbnej, zwanej także próbą. Na podstawie wyników badania cechy w populacji próbnej wyciąga się wniosek na temat właściwości cechy w populacji ogólnej.

Metodę próbkowania można zastosować na dwa sposoby:

- prosty wybór losowy;

- losowy wybór według typowych grup.

Podział populacji próby na typowe grupy (np. według modeli wagonów gondolowych, lat budowy itp.) pozwala na zwiększenie dokładności szacowania cech całej populacji.

Niezależnie od tego, jak dokładnie prowadzona jest obserwacja próbki, liczba obiektów jest zawsze skończona, a zatem ilość danych eksperymentalnych (statystycznych) jest zawsze ograniczona. Przy ograniczonej ilości materiału statystycznego można uzyskać jedynie pewne szacunki wskaźników rzetelności. Pomimo tego, że prawdziwe wartości wskaźników niezawodności nie są losowe, ich oszacowania są zawsze losowe (stochastyczne), co wiąże się z losowością próby obiektów z populacji ogólnej.

Obliczając szacunki, zazwyczaj staramy się wybrać metodę, która będzie spójna, bezstronna i skuteczna. Estymacja spójna to taka, która wraz ze wzrostem liczby obserwowanych obiektów zbliża się prawdopodobieństwem do prawdziwej wartości wskaźnika (warunek 1).

Bezstronny szacunek to taki, którego oczekiwanie matematyczne jest równe prawdziwej wartości wskaźnika wiarygodności (warunek 2).

Oszacowanie nazywa się efektywnym, którego wariancja w porównaniu z rozproszeniami wszystkich pozostałych szacunków jest najmniejsza (warunek 3).

Jeżeli warunki (2) i (3) są spełnione tylko wtedy, gdy N dąży do zera, to takie oszacowania nazywane są odpowiednio asymptotycznie nieobciążonym i asymptotycznie efektywnym.

Spójność, bezstronność i skuteczność to cechy jakościowe ocen. Warunki (1) - (3) pozwalają nam zapisać jedynie przybliżoną równość dla skończonej liczby obiektów obserwacyjnych N

a~b(N)

Zatem oszacowanie wskaźnika niezawodności w (N), obliczone z próbnej populacji obiektów o objętości N, przyjmuje się jako przybliżoną wartość wskaźnika niezawodności dla całej populacji. Oszacowanie to nazywa się oszacowaniem punktowym.

Biorąc pod uwagę probabilistyczny charakter wskaźników niezawodności oraz znaczny rozrzut danych statystycznych o awariach, stosując punktowe oszacowania wskaźników zamiast ich wartości rzeczywistych, ważne jest, aby wiedzieć, jakie są granice możliwego błędu i jakie jest jego prawdopodobieństwo, czyli ważne jest określenie dokładności i wiarygodności zastosowanych szacunków. Wiadomo, że jakość oszacowania punktowego jest tym wyższa, im więcej materiału statystycznego jest ono uzyskane. Tymczasem samo oszacowanie punktowe nie niesie ze sobą żadnej informacji o objętości danych, na podstawie których zostało uzyskane. Decyduje to o konieczności dokonywania szacunków przedziałowych wskaźników niezawodności.

Wstępne dane do oceny wskaźników niezawodności określa plan obserwacji. Początkowe dane planu (N V Z) to:

- przykładowe wartości czasu do awarii;

- przykładowe wartości czasu pracy maszyn, które pozostały sprawne w okresie obserwacji.

Czas pracy maszyn (produktów), które pozostały sprawne podczas testów, nazywany jest czasem pracy przed cenzurą.

Cenzurowanie (odcięcie) po prawej stronie to zdarzenie prowadzące do zakończenia badań lub obserwacji eksploatacyjnych obiektu przed wystąpieniem awarii (stan graniczny).

Powody cenzury to:

- różne czasy rozpoczęcia i (lub) zakończenia testów lub eksploatacji produktów;

- wycofanie z testów lub eksploatacji niektórych wyrobów ze względów organizacyjnych lub z powodu awarii podzespołów, których niezawodność nie jest badana;

- przeniesienie produktów z jednego sposobu użytkowania na inny podczas testowania lub eksploatacji;

- konieczność oceny niezawodności przed awarią wszystkich testowanych produktów.

Czas pracy przed ocenzurowaniem to czas pracy obiektu od rozpoczęcia badań do rozpoczęcia cenzurowania. Próbkę, której elementami są wartości czasu do awarii i przed cenzurą, nazywamy próbką ocenzurowaną.

Próbka raz ocenzurowana to próbka ocenzurowana, w której wartości wszystkich czasów przed ocenzurowaniem są sobie równe i nie mniejsze niż najdłuższy czas przed awarią. Jeżeli wartości czasu działania przed ocenzurowaniem w próbce nie są równe, wówczas próbka taka jest cenzurowana wielokrotnie.

2. Estymacja wskaźników niezawodności metodą nieparametryczną

1 . Czas do awarii i czas do cenzurowania ustalamy w ogólnym szeregu zmian w kolejności niemalejącego czasu pracy (czas do cenzurowania jest zaznaczony *): 4,0*; 4,5; 5,0*; 5.1; 6,0*; 6,3; 7,5; 8,0*; 9,7; 10,0*.

2 . Oszacowania punktowe funkcji rozkładu czasu pracy obliczamy ze wzoru:

; ,

gdzie jest liczbą sprawnych produktów j-tego uszkodzenia w szeregu zmian.

;

;

;

;

3. Oszacowanie punktowe średniego czasu do awarii obliczamy ze wzoru:

,

Gdzie;

;

.

;

tysiąc godzin

4. Punktowe oszacowanie bezawaryjnej pracy na tysiąc godzin wyznacza się ze wzoru:

,

Gdzie;

.

;

5. Szacunki punktowe obliczamy korzystając ze wzoru:

.

;

;

;

.

6. Na podstawie obliczonych wartości konstruujemy wykresy funkcji rozkładu czasu pracy i funkcji niezawodności.

7. Dolną granicę ufności dla średniego czasu do awarii oblicza się ze wzoru:

,

gdzie jest kwantylem rozkładu normalnego odpowiadającym prawdopodobieństwu. Akceptowane zgodnie z tabelą w zależności od poziomu ufności.

Zgodnie z warunkami zadania prawdopodobieństwo ufności. Wybieramy odpowiednią wartość z tabeli.

tysiąc godzin

8 . Wartości górnej granicy ufności dla funkcji rozkładu obliczamy ze wzoru:

,

gdzie jest kwantylem rozkładu chi-kwadrat z liczbą stopni swobody. Akceptowane zgodnie z tabelą w zależności od poziomu ufności Q.

.

Nawiasy klamrowe w ostatnim wzorze oznaczają przyjęcie części całkowitej liczby zawartej w tych nawiasach.

Dla;

Dla;

Dla;

Dla;

Dla.

;

;

;

;

.

9. Wartości dolnej granicy ufności prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy określa wzór:

.

;

;

;

;

.

10. Dolną granicę ufności prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy w danym czasie pracy, w tysiącach godzin, wyznacza wzór:

,

Gdzie; .

.

Odpowiednio

11 . Na podstawie obliczonych wartości konstruujemy wykresy funkcji górnej i dolnej granicy ufności jako wcześniej zbudowane modele ocen punktowych i

Wnioski z wykonanej pracy

Badając wyniki testów niezawodności produktów zgodnie z planem, uzyskano następujące wskaźniki niezawodności:

- punktowe oszacowanie średniego czasu do awarii, tys. godzin;

- punktowe oszacowanie prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy na tysiąc godzin pracy;

- z prawdopodobieństwem ufności dolne granice ufności tysięcy godzin i;

Wykorzystując znalezione wartości rozkładu, prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy, górną granicę ufności i dolną granicę ufności skonstruowano wykresy.

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń można rozwiązać podobne problemy, z jakimi borykają się inżynierowie podczas produkcji (na przykład podczas eksploatacji wagonów na kolei).

Bibliografia

1. Chetyrkin E.M., Kalikhman I.L. Prawdopodobieństwo i statystyka. M.: Finanse i statystyka, 2012. - 320 s.

2. Niezawodność systemów technicznych: Podręcznik / wyd. I.A. Uszakowa. - M.: Radio i komunikacja, 2005. - 608 s.

3. Niezawodność wyrobów inżynierskich. Praktyczny przewodnik po standaryzacji, potwierdzaniu i zapewnianiu. M.: Wydawnictwo Standardów, 2012. - 328 s.

4. Wytyczne. Niezawodność w technologii. Metody oceny wskaźników niezawodności na podstawie danych eksperymentalnych. RD 50-690-89. Wchodzić. Str. 01.01.91, M.: Wydawnictwo Standardy, 2009. - 134 s. Grupa T51.

5. Bolyshev L.N., Smirnov N.V. Tablice statystyki matematycznej. M.: Nauka, 1983. - 416 s.

6. Kiselev S.N., Savoskin A.N., Ustich P.A., Zainetdinov R.I., Burchak G.P. Niezawodność układów mechanicznych transportu kolejowego. Instruktaż. M.: MIIT, 2008-119 s.

Opublikowano na Allbest.ru

Podobne dokumenty

Estymacja parametrów prawa rozkładu zmiennej losowej. Estymacje punktowe i przedziałowe parametrów rozkładu. Testowanie hipotezy statystycznej o rodzaju prawa dystrybucji, znajdowanie parametrów systemu. Wykres oszacowania gęstości prawdopodobieństwa.

praca na kursie, dodano 28.09.2014


Obliczanie częstotliwości skumulowanych i konstrukcja empirycznych funkcji prawdopodobieństwa awarii, bezawaryjnej pracy prasy do cegieł wapienno-piaskowych oraz histogramu gęstości rozkładu. Statystyczna ocena parametrów teoretycznego rozkładu zasobów.

test, dodano 01.11.2012


Wyznaczanie prawdopodobieństwa zdarzenia losowego z wykorzystaniem klasycznego wzoru na prawdopodobieństwo, schematu Bernoulliego. Opracowanie prawa rozkładu zmiennej losowej. Hipoteza o rodzaju prawa dystrybucji i jej weryfikacja za pomocą testu chi-kwadrat Pearsona.

test, dodano 11.02.2014


Pojęcie prawdopodobieństwa i przedziału ufności oraz jego granice. Prawo rozkładu ocen. Konstrukcja przedziału ufności odpowiadającego prawdopodobieństwu ufności oczekiwania matematycznego. Przedział ufności dla wariancji.

prezentacja, dodano 11.01.2013


Poznanie istoty i przyjęcie założeń dotyczących prawa rozkładu prawdopodobieństwa danych doświadczalnych. Pojęcie i ocena asymetrii. Określenie postaci prawa rozkładu prawdopodobieństwa wyniku. Przejście od wartości losowej do wartości nielosowej.

praca na kursie, dodano 27.04.2013


Przetwarzanie wyników informacji o maszynach transportowych i technologicznych z wykorzystaniem metody statystyki matematycznej. Definicja funkcji całkowej rozkładu normalnego, funkcja prawa Weibulla. Wyznaczanie wielkości przesunięcia do początku rozkładu parametrów.

test, dodano 05.03.2017


Liczba możliwych opcji korzystnych dla wydarzenia. Określenie prawdopodobieństwa, że ​​projektowany wyrób będzie standardowy. Obliczanie szans, że studenci pomyślnie ukończą pracę z teorii prawdopodobieństwa. Wykreślanie prawa dystrybucji.

test, dodano 23.12.2014


Obliczanie parametrów rozkładu eksperymentalnego. Obliczanie średniej arytmetycznej i odchylenia standardowego. Wyznaczanie rodzaju prawa rozkładu zmiennej losowej. Ocena różnic pomiędzy rozkładami empirycznymi i teoretycznymi.

praca na kursie, dodano 04.10.2011


Prawdopodobieństwo łącznego spełnienia dwóch nierówności w układzie dwóch zmiennych losowych. Własności funkcji rozkładu. Wyznaczanie gęstości prawdopodobieństwa układu poprzez pochodną odpowiedniej funkcji rozkładu. Warunki prawa dystrybucji.

prezentacja, dodano 11.01.2013


Wyznaczanie oczekiwań matematycznych i odchylenia standardowego w celu doboru prawa rozkładu próby danych statystycznych o awariach elementów pojazdu. Znajdowanie liczby zdarzeń w zadanym przedziale; obliczenie wartości kryterium Pearsona.

-- [ Strona 1 ] --

JAKIŚ. Czeboksary

PODSTAWY TEORII NIEZAWODNOŚCI

I DIAGNOSTYKA

Kurs wykładowy

Omsk – 2012

Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej

Oświatowy budżet państwa federalnego

wyższa uczelnia zawodowa

„Syberyjska Państwowa Akademia Samochodów i Autostrad

(SibADI)”

JAKIŚ. Czeboksary

PODSTAWY TEORII NIEZAWODNOŚCI

I DIAGNOSTYKA

Przebieg wykładów Omsk SibADI 2012 UDC 629.113.004 BBK 39.311-06-5 Ch 34 Recenzent Ph.D. technologia nauk ścisłych, profesor nadzwyczajny ICH. Knyazev Praca została zatwierdzona na posiedzeniu wydziału „Eksploatacja i naprawa samochodów” Federalnej Państwowej Budżetowej Instytucji Edukacyjnej Wyższego Szkolnictwa Zawodowego SibADI jako kurs wykładów dla studentów wszystkich form studiów na specjalnościach 190601 „Samochody i przemysł motoryzacyjny ”, 190700 „Organizacja i bezpieczeństwo ruchu drogowego”, obszary szkoleniowe 190600 „Eksploatacja maszyn transportowych i technologicznych” oraz zespoły.”

Czeboksarow A.N. Podstawy teorii niezawodności i diagnostyki: cykl wykładów / A.N. Czeboksarow. – Omsk: SibADI, 2012. – 76 s.

Rozważane są podstawowe pojęcia i wskaźniki teorii niezawodności. Zarysowano matematyczne podstawy teorii niezawodności oraz podstawy niezawodności układów złożonych. Podano podstawowe zasady teoretyczne diagnostyki technicznej maszyn.

Kurs wykładów przeznaczony jest dla studentów studiów stacjonarnych, stacjonarnych przyśpieszonych, niestacjonarnych i na odległość specjalności 190601 „Samochody i przemysł motoryzacyjny”, 190700 „Organizacja i bezpieczeństwo ruchu”, obszary kształcenia 190600 „Eksploatacja transportu i Maszyny i kompleksy technologiczne”.

Tabela 4. Il. 25. Bibliografia: 12 tytułów.

© FSBEI „SibADI”, Spis treści Wprowadzenie……………………………………….…………...……. 1. Podstawowe pojęcia i wskaźniki teorii niezawodności….. 1.1. Rzetelność jako nauka…………………..……….………..… 1.2. Historia rozwoju teorii niezawodności……………..………… 1.3. Podstawowe pojęcia niezawodności……………...………..……… 1.4. Cykl życia obiektu……………………………...……… 1.5. Utrzymanie niezawodności obiektu w czasie eksploatacji............ 1.6. Główne wskaźniki niezawodności………………………..….. 1.6.1. Wskaźniki oceny wiarygodności………………….

.….. 1.6.2.Wskaźniki oceny trwałości…………..……...….. 1.6.3.Wskaźniki oceny trwałości…………..……...….. 1.6. 4. Wskaźniki oceny łatwości konserwacji…..…..…… 1.6.5. Kompleksowe wskaźniki niezawodności………………….….. 1.7. Uzyskanie informacji o niezawodności maszyn……….......….. 1.8. Standaryzacja wskaźników niezawodności………..………....…. Pytania do samodzielnego sprawdzenia…………………………….…………. 2. Matematyczne podstawy niezawodności……….……….….... 2.1. Aparat matematyczny do przetwarzania zmiennych losowych………………………………………………….. 2.2. Niektóre prawa rozkładu zmiennej losowej... 2.2.1. Rozkład normalny…………………...…….……..... 2.2.2. Rozkład wykładniczy…………………..…... 2.2.3. Rozkład Weibulla………………………………….. Pytania autotestowe………………………………………………………..…. 3. Podstawy niezawodności złożonych systemów…………….……..…... 3.1. Cechy systemów złożonych............................................................ 3.2. Struktura złożonych systemów……………………………..……. 3.3. Cechy obliczania niezawodności systemów złożonych…..….. 3.3.1. Obliczanie niezawodności systemu przy łączeniu jego elementów szeregowo…………………………….………… 3.3.2. Obliczanie niezawodności systemu przy równoległym łączeniu jego elementów……………………………..….… 3.4. Rezerwacja…………………….…………………..…… Pytania testowe…………………….………………..…. 4. Noszenie………………………………………………… 4.1. Rodzaje tarcia………………………………………………………..……... 4.2. Rodzaje zużycia…………………………………..……… 4.3. Charakterystyka zużycia…………………………………. 4.4. Metody określania zużycia……………………………..…… Pytania autotestowe………………………………………………………...…. 5. Uszkodzenia korozyjne……………………………..…….. 5.1. Rodzaje korozji……………………………………….……… 5.2. Metody zwalczania korozji………………………………….. Pytania do samodzielnego sprawdzenia………………………………….…..…. 6. Diagnostyka techniczna…………………………………..…. 6.1. Podstawowe pojęcia diagnostyki technicznej……………..… 6.2. Zadania diagnostyki technicznej………………………..… 6.3. Dobór parametrów diagnostycznych…………………..….. 6.4. Wzorce zmian parametrów stanu podczas pracy maszyn……………………….………….. 6.5. Metody i rodzaje diagnozy……………………….…... 6.6. Narzędzia diagnostyczne………………………………..….... 6.7. Klasyfikacja czujników………………………..……….….… 6.8. Diagnostyka komputerowa samochodu………………….. 6.9. Normy w diagnostyce samochodowej……………..….. 6.10. Ogólne wymagania dotyczące technicznych narzędzi diagnostycznych…………………………….……. Pytania testowe………………………..…….………. Bibliografia………………………..……………. Celem nauczania dyscypliny „Podstawy teorii niezawodności i diagnostyki” jest wykształcenie w studentach systemu wiedzy naukowej i umiejętności zawodowych w zakresie wykorzystania podstaw teorii niezawodności i diagnostyki w odniesieniu do rozwiązywania problemów eksploatacji technicznej pojazdów na wszystkich etapach eksploatacji. ich cykl życia:

projektowanie, produkcja, kontrola, przechowywanie i eksploatacja.

Głównymi celami dyscypliny „Podstawy teorii niezawodności i diagnostyki” są:

– zapoznanie się z podstawowymi definicjami struktury i treści pojęć niezawodności i diagnostyki;

– opanowanie metod gromadzenia i przetwarzania informacji o niezawodności pojazdów w eksploatacji, metod oceny uzyskanych wyników i ich systematyzacji;

– badanie wzorców zmian stanu technicznego wyrobów i występowania awarii, a także czynników wpływających na niezawodność i procesy fizyczne uszkodzeń wyrobów;

– uzyskanie wskaźników niezawodności głównych układów i podzespołów pojazdów w rzeczywistych warunkach eksploatacji oraz określenie optymalnej żywotności taboru;

– opanowanie metod diagnostycznych i obliczanie parametrów diagnostycznych;

– badanie metod zarządzania jakością produktów z wykorzystaniem międzynarodowych norm serii ISO 9000.

1. PODSTAWOWE POJĘCIA I WSKAŹNIKI TEORII

NIEZAWODNOŚĆ

Niezawodność charakteryzuje jakość produktu technicznego.

Jakość to zespół właściwości, które określają przydatność produktu do jego zamierzonego zastosowania i jego właściwości konsumenckich.

Niezawodność to złożona właściwość obiektu technicznego, polegająca na jego zdolności do wykonywania określonych funkcji przy zachowaniu jego podstawowych właściwości w ustalonych granicach.

Pojęcie niezawodności obejmuje niezawodność, trwałość, łatwość konserwacji i bezpieczeństwo.

Przedmiotem niezawodności jest badanie przyczyn powodujących awarie obiektów, określenie praw, którym podlegają, rozwój metod ilościowego pomiaru niezawodności, metod obliczeń i testowania, rozwój sposobów i środków zwiększania niezawodność.

Przedmiotem badań niezawodności jako nauki jest ten lub inny środek techniczny: oddzielna część, zespół maszyny, zespół, maszyna jako całość, produkt itp.

Wyróżnia się ogólną teorię niezawodności i stosowaną teorię niezawodności. Ogólna teoria niezawodności składa się z trzech elementów:

1. Matematyczna teoria niezawodności. Definiuje prawa matematyczne rządzące awariami oraz metody ilościowego pomiaru niezawodności, a także inżynierskie obliczenia wskaźników niezawodności.

2. Statystyczna teoria niezawodności. Przetwarzanie informacji statystycznych o wiarygodności. Charakterystyka statystyczna niezawodności i wzorców awarii.

3. Fizyczna teoria niezawodności. Badanie procesów fizykochemicznych, fizycznych przyczyn awarii, wpływu starzenia i wytrzymałości materiałów na niezawodność.

Stosowane teorie niezawodności opracowywane są w określonej dziedzinie techniki w odniesieniu do obiektów z tej dziedziny. Na przykład istnieje teoria niezawodności układów sterowania, teoria niezawodności urządzeń elektronicznych, teoria niezawodności maszyn itp.

Niezawodność jest powiązana z wydajnością (np. opłacalnością) technologii. Niewystarczająca niezawodność urządzenia technicznego powoduje:

– zmniejszona produktywność na skutek przestojów spowodowanych awariami;

– obniżenie jakości wyników użytkowania urządzenia technicznego na skutek pogorszenia jego właściwości technicznych na skutek nieprawidłowego działania;

– koszty napraw urządzeń technicznych;

– utrata regularności w uzyskiwaniu wyników (np. zmniejszona regularność przewozów pojazdów);

– obniżenie poziomu bezpieczeństwa użytkowania urządzenia technicznego.

1.2. Historia rozwoju teorii niezawodności Etap I. Pierwszy etap.

Rozpoczyna się wraz z pojawieniem się pierwszych urządzeń technicznych (jest to koniec XIX wieku (około 1880 r.)), a kończy wraz z pojawieniem się elektroniki i automatyzacji, lotnictwa oraz technologii rakietowej i kosmicznej (połowa XX wieku).

Już na początku stulecia naukowcy zaczęli zastanawiać się, jak uczynić każdą maszynę niezniszczalną. Istniało coś takiego jak „margines” bezpieczeństwa. Ale zwiększając margines bezpieczeństwa, zwiększa się również waga produktu, co nie zawsze jest akceptowalne. Eksperci zaczęli szukać sposobów rozwiązania tego problemu.

Podstawą rozwiązania takich problemów była teoria prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna. Na podstawie tych teorii już w latach 30. XX w.

Pojęcie zniszczenia sformułowano jako nadmiar obciążenia nad wytrzymałością.

Wraz z początkiem rozwoju lotnictwa i zastosowania w nim elektroniki i automatyki, teoria niezawodności zaczyna się szybko rozwijać.

Etap II. Etap kształtowania się teorii niezawodności (1950 – 1960).

W 1950 roku Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych zorganizowały pierwszą grupę badającą problemy niezawodności sprzętu elektronicznego. Grupa ustaliła, że ​​główną przyczyną awarii sprzętu elektronicznego była niska niezawodność jego elementów. Zaczęliśmy to rozumieć, badać wpływ różnych czynników eksploatacyjnych na prawidłowe działanie elementów. Zebraliśmy bogaty materiał statystyczny, który stał się podstawą teorii niezawodności.

Etap III. Etap klasycznej teorii niezawodności (1960 – 1970).

W latach 60-70. pojawia się technologia kosmiczna, która wymaga zwiększonej niezawodności. Aby zapewnić niezawodność tych produktów, zaczynają analizować konstrukcję produktu, technologię produkcji i warunki pracy.

Na tym etapie ustalono, że możliwe jest wykrycie i wyeliminowanie przyczyn awarii maszyn. Zaczyna się rozwijać teoria diagnostyki układów złożonych. Pojawiają się nowe standardy niezawodności maszyn.

Etap IV. Etap metod niezawodności systemów (od 1970 r. do chwili obecnej).

Na tym etapie opracowano nowe wymagania dotyczące niezawodności, kładąc podwaliny pod nowoczesne systemy i programy niezawodnościowe. Opracowano standardowe metody prowadzenia działań związanych z zapewnieniem niezawodności.

Techniki te dzielą się na dwa główne obszary:

pierwszy kierunek dotyczy potencjalnej niezawodności, która uwzględnia konstrukcyjne (wybór materiału, współczynnik bezpieczeństwa itp.) i technologiczne (tolerancje dokręcania, zwiększanie czystości powierzchni itp.) metody zapewnienia niezawodności;

drugi kierunek ma charakter operacyjny, który ma na celu zapewnienie niezawodności działania (stabilizacja warunków pracy, doskonalenie metod konserwacji i napraw itp.).

Niezawodność wykorzystuje koncepcję obiektu. Obiekt charakteryzuje się jakością. Niezawodność jest składowym wskaźnikiem jakości obiektu. Im wyższa niezawodność obiektu, tym wyższa jego jakość.

Podczas pracy obiekt może znajdować się w jednym z następujących stanów (rys. 1.1):

1) Stan zdatny do użytku - stan obiektu, w którym spełnia wszystkie wymagania dokumentacji regulacyjnej, technicznej i (lub) projektowej.

2) Stan wadliwy – stan obiektu, w którym nie spełnia on przynajmniej jednego z wymagań dokumentacji regulacyjnej i technicznej i (lub) projektowej.

3) Stan użytkowy - stan obiektu, w którym wartości wszystkich parametrów charakteryzujących zdolność do wykonywania określonych funkcji odpowiadają wymaganiom regulacyjnej dokumentacji technicznej i (lub) projektowej.

4) Stan nieużytkowy – stan obiektu, w którym wartość przynajmniej jednego parametru charakteryzującego zdolność do pełnienia określonych funkcji nie spełnia wymagań dokumentacji regulacyjnej, technicznej i (lub) projektowej.

Występują awarie, otarcia i zużycie bieżnika prowadzące do awarii (pęknięcie metalowej konstrukcji ramy, wygięcie łopatki wentylatora - Niesprawny torus układu chłodzenia silnika).

Szczególnym przypadkiem stanu nieoperacyjnego jest rys. 1.1. Podstawowy schemat techniczny przedstawia stan graniczny. stwierdza: 1 – uszkodzenie; 2 – odmowa;

Stan graniczny – 3 – naprawa; 4 – przejście do stanu granicznego, w którym dalsza eksploatacja obiektu jest niedopuszczalna lub niepraktyczna ze względu na wystąpienie stanu krytycznego, III – inna jest drobna wada lub przywrócenie stanu użytkowego jest niemożliwe lub niepraktyczne.

Przejście obiektu do stanu granicznego pociąga za sobą czasowe lub trwałe zaprzestanie eksploatacji obiektu, to znaczy obiekt należy wyłączyć z eksploatacji, przekazać do naprawy lub wycofać z eksploatacji. Kryteria stanu granicznego są ustalone w dokumentacji regulacyjnej i technicznej.

Uszkodzeniem jest zdarzenie polegające na naruszeniu stanu zdatnego obiektu przy zachowaniu stanu zdatnego do użytku.

Awaria to zdarzenie polegające na naruszeniu stanu eksploatacyjnego obiektu.

Renowacja (naprawa) – przywrócenie obiektu do stanu używalności.

Kryteria uszkodzeń i awarii są określone w regulacyjnej dokumentacji technicznej i (lub) projektowej.

Klasyfikację uszkodzeń podano w tabeli. 1.1.

II. Zależność III. Charakter zdarzenia IV. Charakter detekcji V. Przyczyna wystąpienia Awaria zależna to awaria spowodowana innymi awariami.

Nagła awaria – charakteryzująca się gwałtowną zmianą jednego lub większej liczby określonych parametrów obiektu. Przykładem nagłej awarii jest awaria układu zapłonowego lub układu napędowego silnika.

Awaria stopniowa – charakteryzująca się stopniową zmianą jednego lub większej liczby określonych parametrów obiektu. Typowym przykładem awarii stopniowej jest awaria hamulców na skutek zużycia elementów ciernych.

Awaria jawna to awaria wykryta wizualnie lub za pomocą standardowych metod i środków kontroli i diagnostyki podczas przygotowania obiektu do użytkowania lub w trakcie jego użytkowania zgodnego z przeznaczeniem.

Awaria ukryta to awaria, która nie jest wykrywana wizualnie ani standardowymi metodami oraz środkami monitorowania i diagnostyki, ale jest wykrywana podczas konserwacji lub specjalnych metod diagnostycznych.

W zależności od sposobu usunięcia awarii, wszystkie obiekty są nienaprawialne (nieodzyskiwalne).

Do obiektów naprawialnych zalicza się obiekty, które w przypadku wystąpienia awarii są naprawiane i po przywróceniu funkcjonalności ponownie uruchamiane.

Przedmioty nienaprawialne (elementy) są wymieniane po wystąpieniu awarii. Do takich elementów zalicza się większość wyrobów azbestowo-gumowych (okładziny hamulcowe, okładziny tarcz sprzęgła, uszczelki, mankiety), niektóre wyroby elektryczne (lampy, bezpieczniki, świece zapłonowe), części eksploatacyjne zapewniające bezpieczeństwo eksploatacji (tuleje i sworznie złączy drążków kierowniczych, tuleje sworzni znajomości). Do nienaprawialnych elementów maszyn zaliczają się także łożyska toczne, osie, sworznie i elementy złączne.

Przywrócenie wymienionych elementów nie jest ekonomicznie wykonalne, ponieważ koszty naprawy są dość wysokie, a zapewniona trwałość jest znacznie niższa niż w przypadku nowych części.

Obiekt charakteryzuje się cyklem życia. Cykl życia obiektu składa się z kilku etapów: projektowania obiektu, wytwarzania obiektu, eksploatacji obiektu. Każdy z tych etapów cyklu życia wpływa na niezawodność produktu.

Na etapie projektowania obiektu kładzie się podwaliny pod jego niezawodność. Na niezawodność obiektu wpływają:

– dobór materiałów (wytrzymałość materiałów, odporność materiałów na zużycie);

– marginesy bezpieczeństwa części i konstrukcji jako całości;

– łatwość montażu i demontażu (decyduje o złożoności późniejszych napraw);

– naprężenia mechaniczne i termiczne elementów konstrukcyjnych;

– redundancja najważniejszych lub najmniej niezawodnych elementów i innych środków.

Na etapie produkcji o niezawodności decyduje wybór technologii produkcji, przestrzeganie tolerancji technologicznych, jakość obróbki współpracujących powierzchni, jakość zastosowanych materiałów oraz dokładność montażu i regulacji.

Na etapie projektowania i wytwarzania określane są czynniki konstrukcyjne i technologiczne wpływające na niezawodność obiektu. Wpływ tych czynników ujawnia się już na etapie eksploatacji obiektu. Dodatkowo na tym etapie cyklu życia obiektu na jego niezawodność wpływają również czynniki eksploatacyjne.

Eksploatacja ma decydujący wpływ na niezawodność obiektów, szczególnie skomplikowanych. Niezawodność obiektu podczas pracy zapewnia:

– zgodność z warunkami i trybami pracy (smarowanie, warunki obciążenia, warunki temperaturowe itp.);

– przeprowadzanie konserwacji okresowej w celu identyfikacji i eliminacji pojawiających się problemów oraz utrzymania obiektu w stanie użytkowym;

– systematyczna diagnoza stanu obiektu, identyfikacja i zapobieganie awariom, redukcja szkodliwych skutków awarii;

– przeprowadzanie napraw zapobiegawczych renowacyjnych.

Główną przyczyną spadku niezawodności w czasie eksploatacji jest zużycie i starzenie się elementów obiektu. Zużycie prowadzi do zmian wielkości, nieprawidłowego działania (na przykład z powodu pogorszenia warunków smarowania), awarii, zmniejszenia wytrzymałości itp. Starzenie się prowadzi do zmian właściwości fizycznych i mechanicznych materiałów, co prowadzi do awarii lub awarii.

Warunki pracy są ustalane w taki sposób, aby zminimalizować zużycie i starzenie: na przykład zużycie wzrasta w warunkach niedoboru lub złej jakości smaru. Starzenie się wzrasta, gdy warunki temperaturowe przekraczają dopuszczalne granice (na przykład uszczelki, zawory itp.).

Niezawodność obiektu w fazie eksploatacji można zilustrować wykresem typowej zależności stopnia awaryjności obiektu od czasu eksploatacji, przedstawionym na rys. 1.2.

Ryż. 1.2. Zależność awaryjności od czasu pracy: 1 – awaryjność (t); 2 – krzywa starzenia; I – okres docierania; II – okres normalnej pracy; III – okres zużycia; PS – stan graniczny W okresie docierania tп o niezawodności decydują przede wszystkim czynniki konstrukcyjne i technologiczne, co prowadzi do zwiększonej awaryjności. Dzięki identyfikacji i eliminacji tych czynników niezawodność obiektu zostaje sprowadzona do poziomu nominalnego, który utrzymuje się przez długi okres normalnej eksploatacji.

Podczas eksploatacji w obiekcie kumulują się objawy zużycia i zmęczenia, których intensywność wzrasta wraz ze wzrostem trwałości użytkowej obiektu (rosnąca krzywa 2 na rys. 1.2). Rozpoczyna się okres intensywnego zużycia obiektu, który kończy się osiągnięciem przez niego stanu granicznego i likwidacją.

Roczne koszty eksploatacji scharakteryzowano na wykresach (ryc. 1.3).

Ryż. 1.3. Zależność kosztów eksploatacyjnych od czasu eksploatacji: 1 – koszty eksploatacyjne; 2 – koszty Z wykresów jasno wynika, że ​​istnieje optymalny okres użytkowania obiektu, przy którym całkowite koszty eksploatacji są minimalne. Długotrwała eksploatacja, znacznie przekraczająca okres optymalny, jest ekonomicznie nieopłacalna.

1,5. Utrzymanie niezawodności obiektu w czasie eksploatacji Utrzymanie wymaganego poziomu niezawodności obiektów technicznych w czasie eksploatacji realizowane jest poprzez zespół środków organizacyjno-technicznych. Obejmuje to okresową konserwację, naprawy zapobiegawcze i naprawcze. Konserwacja okresowa ma na celu terminową regulację, eliminację przyczyn awarii i wczesne wykrycie awarii.

Konserwacje okresowe przeprowadzane są w ustalonych terminach i zakresie. Zadaniem każdego serwisu jest sprawdzenie kontrolowanych parametrów, ewentualna ich regulacja, identyfikacja i eliminacja usterek oraz wymiana elementów przewidzianych w dokumentacji eksploatacyjnej.

Procedurę wykonywania prostych prac określają instrukcje konserwacji, a procedurę wykonywania skomplikowanych prac określają mapy technologiczne.

W procesie utrzymania technicznego zwykle przeprowadza się diagnostykę stanu eksploatowanego obiektu (w takim czy innym zakresie).

Diagnostyka polega na monitorowaniu stanu obiektu w celu identyfikacji i zapobiegania awariom. Diagnostyka odbywa się za pomocą diagnostycznych narzędzi monitorujących, które mogą być wbudowane lub zewnętrzne. Wbudowane narzędzia pozwalają na ciągłe monitorowanie. Monitoring okresowy prowadzony jest przy wykorzystaniu środków zewnętrznych.

W wyniku diagnostyki identyfikowane są odchylenia parametrów obiektu oraz przyczyny tych odchyleń. Określana jest konkretna lokalizacja usterki. Rozwiązano problem przewidywania stanu obiektu i podjęto decyzję o jego dalszej eksploatacji.

Obiekt uważa się za sprawny, jeśli jego stan pozwala na realizację przypisanych mu funkcji. Jeżeli podczas pracy właściwości obiektu lub jego struktura zmieniły się w sposób niedopuszczalny, wówczas mówi się, że w obiekcie wystąpiła awaria. Wystąpienia awarii nie można utożsamiać z utratą funkcjonalności obiektu. Jednak wadliwy przedmiot zawsze będzie miał wadę.

Aby przywrócić wskaźniki niezawodności obiektu, gdy się zmniejszają, przeprowadzane są naprawy zapobiegawcze i regeneracyjne.

Naprawy odtworzeniowe służą przywróceniu funkcjonalności obiektu po awarii i utrzymaniu określonego poziomu jego niezawodności poprzez wymianę części i zespołów, które utraciły swój poziom niezawodności lub uległy awarii.

Liczba napraw zależy od wykonalności ekonomicznej. Typową zależność prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy naprawianego obiektu od czasu eksploatacji pokazano na rys. 1.4.

Ryż. 1.4. Zależność prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy naprawianego obiektu od czasu eksploatacji:

P – prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy obiektu;

Pmin – minimalny akceptowalny poziom niezawodności;

N to liczba elementów obiektu, które podlegają wymianie podczas naprawy. Kolejna naprawa nie pozwala na osiągnięcie początkowego poziomu niezawodności obiektu, a żywotność obiektu po tej naprawie będzie krótsza niż po naprawie poprzedniej ( t3 t2 t1). Tym samym zmniejsza się skuteczność każdej kolejnej naprawy, co pociąga za sobą konieczność ograniczenia całkowitej liczby napraw obiektu.

1.6. Główne wskaźniki niezawodności Zgodnie z GOST 27.002 niezawodność to właściwość obiektu polegająca na utrzymywaniu w czasie, w ustalonych granicach, wartości wszystkich parametrów charakteryzujących zdolność do wykonywania wymaganych funkcji.

W normie tej określono zarówno pojedyncze wskaźniki niezawodności, z których każdy charakteryzuje odrębny aspekt niezawodności (bezawaryjność, trwałość, możliwość przechowywania czy łatwość konserwacji), jak i złożone wskaźniki niezawodności, które charakteryzują jednocześnie kilka właściwości niezawodnościowych.

1.6.1. Wskaźniki oceny niezawodności Niezawodność to właściwość obiektu polegająca na ciągłym utrzymywaniu stanu użytkowego przez pewien czas lub czas eksploatacji.

Czas pracy oznacza czas pracy maszyny wyrażony:

– ogólnie dla maszyn – w czasie (godziny);

– dla transportu drogowego – w kilometrach przebiegu pojazdu;

– dla lotnictwa – w godzinach lotu statku powietrznego;

– dla maszyn rolniczych – w hektarach orki warunkowej;

– dla silników – w godzinach pracy silnika itp.

Aby ocenić niezawodność, stosuje się następujące wskaźniki:

1. Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy to prawdopodobieństwo, że w zadanym czasie eksploatacji nie nastąpi awaria obiektu.

Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy waha się od 0 do 1.

gdzie jest liczbą obiektów działających w momencie początkowym; n(t) – liczba obiektów, które uległy awarii w chwili t od rozpoczęcia testów lub eksploatacji.

Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy P obiektu wiąże się z prawdopodobieństwem awarii F zależnością:

Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy maleje wraz ze wzrostem czasu eksploatacji lub czasu eksploatacji obiektu. Zależności prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy P(t) i prawdopodobieństwa awarii F(t) od czasu pracy t przedstawiono na rys. 1,5.

Ryż. 1,5. Zależności prawdopodobieństwa bezawaryjności W początkowej chwili czasu dla obiektu eksploatacyjnego prawdopodobieństwo jego bezawaryjnej pracy wynosi jeden (100%). W miarę działania obiektu prawdopodobieństwo to maleje i dąży do zera. Przeciwnie, prawdopodobieństwo awarii obiektu wzrasta wraz ze wzrostem żywotności lub czasu pracy.

2. Średni czas do awarii (średni czas między awariami) i średni czas między awariami.

Średni czas do awarii to matematyczne oczekiwanie czasu pracy obiektu przed pierwszą awarią. Metryka ta jest często określana jako średni czas między awariami.

gdzie ti jest czasem do zniszczenia i-tego obiektu; N – liczba obiektów.

Średni czas między awariami to matematyczne oczekiwanie czasu pomiędzy sąsiadującymi awariami obiektu.

3. Gęstość prawdopodobieństwa awarii (częstotliwość awarii) - stosunek liczby uszkodzonych produktów w jednostce czasu do początkowej liczby objętych nadzorem, pod warunkiem, że uszkodzone produkty nie zostaną odtworzone lub wymienione na nowe.

gdzie n(t) jest liczbą awarii w rozpatrywanym okresie eksploatacji;

N to całkowita liczba produktów objętych nadzorem; t jest wartością rozważanego interwału roboczego.

4. Wskaźnik awaryjności to warunkowa gęstość prawdopodobieństwa wystąpienia awarii obiektu, wyznaczana pod warunkiem, że awaria nie wystąpiła przed rozpatrywanym momentem.

Inaczej mówiąc, jest to stosunek liczby wadliwych produktów w jednostce czasu do średniej liczby produktów niezawodnych w danym okresie czasu, pod warunkiem, że uszkodzone produkty nie zostaną odtworzone lub wymienione na nowe.

Wskaźnik awaryjności szacuje się za pomocą następującego wzoru:

gdzie f(t) – wskaźnik awaryjności; P(t) – prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy;

n(t) – liczba uszkodzonych produktów w czasie od t do t + t; t – rozpatrywany okres eksploatacji; ср – średnia liczba bezawaryjnie działających produktów:

gdzie N(t) to liczba produktów niezawodnych na początku rozpatrywanego okresu eksploatacji; N(t + t) to liczba produktów bezawaryjnych na koniec okresu eksploatacji.

1.6.2. Wskaźniki oceny trwałości Trwałość to właściwość obiektu polegająca na utrzymywaniu stanu użytkowego do momentu wystąpienia stanu granicznego przy ustalonym systemie konserwacji i napraw.

Trwałość maszyn jest określona na etapie ich projektowania i budowy, zapewniona w procesie produkcyjnym i utrzymywana w trakcie eksploatacji.

Zasób – czas pracy maszyny od rozpoczęcia pracy lub jej wznowienia po naprawie do stanu granicznego.

Żywotność to kalendarzowy czas pracy maszyny od rozpoczęcia jej pracy lub wznowienia po naprawie, aż do wystąpienia stanu granicznego.

Aby ocenić trwałość, stosuje się następujące wskaźniki:

1. Zasób średni – matematyczne oczekiwanie zasobu gdzie tpi – zasób i-tego obiektu; N – liczba obiektów.

2. Zasób gamma-procentowy - czas pracy, w którym obiekt nie osiągnie stanu granicznego z zadanym prawdopodobieństwem, wyrażony w procentach.

Do obliczenia wskaźnika stosuje się wzór na prawdopodobieństwo 3. Średni okres użytkowania to matematyczne oczekiwanie okresu użytkowania, gdzie tслi to okres użytkowania i-tego obiektu.

4. Żywotność gamma-procentowa to kalendarzowy czas eksploatacji, podczas którego obiekt nie osiąga stanu granicznego, z prawdopodobieństwem wyrażonym w procentach.

1.6.3. Wskaźniki oceny przydatności do przechowywania Zdolność do przechowywania to właściwość obiektu polegająca na zachowaniu, w określonych granicach, wartości parametrów charakteryzujących zdolność obiektu do pełnienia wymaganych funkcji podczas i po przechowywaniu i (lub) transporcie.

Aby ocenić zachowanie, stosuje się następujące wskaźniki:

1. Średni okres trwałości to matematyczne oczekiwanie dotyczące okresu trwałości przedmiotu.

2. Gamma-procentowy okres trwałości - kalendarzowy czas przechowywania i (lub) transportu przedmiotu, podczas i po którym wskaźniki niezawodności, trwałości i łatwości konserwacji obiektu nie przekroczą ustalonych granic z prawdopodobieństwem wyrażonym jako odsetek.

Wskaźniki przechowywania zasadniczo odpowiadają wskaźnikom trwałości i są określane przy użyciu tych samych wzorów.

1.6.4. Wskaźniki oceny utrzymywalności Utrzymywalność to właściwość obiektu, która polega na jego zdolności przystosowania się do utrzymywania i przywracania stanu eksploatacyjnego poprzez konserwację i naprawy.

Czas naprawy to czas przywracania stanu operacyjnego obiektu.

Czas naprawy jest równy sumie czasu poświęconego na znalezienie i usunięcie awarii, a także na przeprowadzenie niezbędnego debugowania i kontroli w celu przywrócenia funkcjonalności obiektu.

Aby ocenić łatwość konserwacji, stosuje się następujące wskaźniki:

1. Średni czas naprawy to matematyczne oczekiwanie czasu regeneracji obiektu, gdzie tвi to czas regeneracji po i-tej awarii obiektu; N to liczba awarii w danym okresie testowania lub eksploatacji.

2. Prawdopodobieństwo przywrócenia stanu roboczego – prawdopodobieństwo, że czas przywrócenia obiektu do stanu roboczego nie przekroczy określonej wartości. W przypadku większości obiektów inżynierii mechanicznej prawdopodobieństwo regeneracji jest zgodne z prawem rozkładu wykładniczego, gdzie jest współczynnikiem awaryjności (zakłada się, że jest stały).

1.6.5. Złożone wskaźniki niezawodności Każdy z opisanych powyżej wskaźników pozwala ocenić tylko jeden z aspektów niezawodności - jedną z właściwości niezawodności obiektu.

Aby uzyskać pełniejszą ocenę niezawodności, stosuje się złożone wskaźniki, które pozwalają na jednoczesną ocenę kilku ważnych właściwości obiektu.

1. Współczynnik dostępności Kg – prawdopodobieństwo, że obiekt będzie działał w dowolnym momencie, z wyjątkiem planowanych okresów, w których obiekt nie jest przeznaczony do użytkowania zgodnie z jego przeznaczeniem.

gdzie To jest średnim średnim czasem pomiędzy awariami; TV to średni czas regeneracji obiektu po awarii.

2. Współczynnik wykorzystania technicznego - stosunek matematycznego oczekiwania całkowitego czasu przebywania obiektu w stanie użytkowym przez określony okres eksploatacji do matematycznego oczekiwania całkowitego czasu przebywania obiektu w stanie użytkowym oraz przestojów z tytułu konserwacji i naprawy przez ten sam okres eksploatacji.

gdzie TR, TTO to całkowity czas przestoju maszyny na naprawy i konserwację.

W przypadku samochodów głównymi wskaźnikami trwałości są żywotność przed wymianą (przed określonym rodzajem naprawy) lub odpisem, żywotność w procentach gamma; głównym wskaźnikiem bezawaryjnej pracy jest czas między awariami określonej grupy złożoności (średni czas między awariami); głównymi wskaźnikami łatwości konserwacji są konkretna pracochłonność konserwacji, konkretna pracochłonność bieżących napraw oraz konkretna całkowita pracochłonność konserwacji i napraw rutynowych.

1.7. Uzyskiwanie informacji o niezawodności maszyn Aby określić niezawodność dowolnej maszyny, konieczne jest posiadanie informacji o awariach jej części, zespołów, zespołów i samej maszyny jako całości.

Zbieranie informacji o awariach maszyn odbywa się poprzez:

– organizacje zajmujące się rozwojem maszyn;

– producenci maszyn;

– przedsiębiorstwa eksploatacyjne i remontowe.

Organizacje rozwojowe (instytuty projektowe) zbierają i przetwarzają informacje o niezawodności maszyn prototypowych, przeprowadzając specjalne testy.

Przedsiębiorstwa produkcyjne (zakłady budowy maszyn) gromadzą i przetwarzają pierwotne informacje o niezawodności produktów produkowanych masowo oraz analizują przyczyny awarii maszyn. Zbierają informacje na podstawie specjalnych testów fabrycznych i eksploatacyjnych.

Organizacje zajmujące się obsługą i naprawami gromadzą podstawowe informacje na temat niezawodności eksploatowanych maszyn.

Głównym źródłem informacji o niezawodności, zwłaszcza pojazdów transportowych, są badania.

W transporcie drogowym wyróżnia się następujące rodzaje badań (rys. 1.6):

1. Testy fabryczne (zasobowe) – badania prototypów lub pierwszych próbek produkcyjnych. Te testy to:

a) wykończenie;

b) przydatność do produkcji masowej;

c) kontrola;

d) dokumenty odbiorcze;

d) badania.

Celem testów rozwojowych jest ocena wpływu na niezawodność zmian dokonanych w trakcie opracowywania projektu i technologii produkcji.

Badania przydatności do produkcji masowej określają dopuszczenie pojazdów do produkcji masowej na podstawie ich niezawodności.

Badania kontrolne służą sprawdzeniu, czy pojazdy produkowane masowo spełniają ustalone standardy niezawodności.

Badania odbiorcze określają zgodność danej partii samochodów z wymaganiami specyfikacji technicznych oraz możliwość jej odbioru.

Celem badań badawczych jest określenie granicy wytrzymałości samochodów, ustalenie prawa podziału zasobów, badanie dynamiki procesu zużycia oraz porównanie zasobów samochodów.

Ze względu na charakter testów fabrycznych dzieli się je na:

– do ławek;

– wielokąt;

- droga.

Badania stanowiskowe przeprowadzane są na specjalnych stanowiskach, które umożliwiają symulowanie różnych warunków testowych.

Miejsca badawcze to badania pojazdów na specjalnych stanowiskach badawczych, na których znajdują się drogi o różnej charakterystyce.

Testy drogowe przeprowadzane są zazwyczaj w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych, ale w różnych strefach klimatycznych.

W Federacji Rosyjskiej główne badania terenowe przeprowadzane są w Centralnym Ośrodku Badawczym NAMI. Obiekty składowiska obejmują:

– obwodnica ekspresowa betonowa;

– droga prosta do badań na hamowni;

– obwodnica polna;

– droga brukowana;

– specjalne drogi testowe.

2. Badania eksploatacyjne – badania pojazdów produkcyjnych w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych. To w zasadzie test drogowy. Ich celem jest uzyskanie rzetelnych danych na temat niezawodności eksploatacyjnej samochodów w oparciu o systematyczne obserwacje.

Większość testów eksploatacyjnych przeprowadzana jest w specjalnych przedsiębiorstwach transportu samochodowego zlokalizowanych w różnych strefach klimatycznych. Testy te dostarczają najbardziej obiektywnej informacji o niezawodności samochodu.

Obróbka wstępna Pod kątem przydatności Testowanie kontroli produkcji Badania odbiorcze Rys. 1.6. Klasyfikacja rodzajów badań Informacje zbierane są na temat kontrolowanych partii samochodów. W tym przypadku rejestrowane są nie tylko awarie i nieprawidłowe działanie, ale także różnego rodzaju uderzenia w pojazd (konserwacja, naprawy rutynowe); warunki eksploatacji pojazdu (przewożony ładunek, długość przejazdu, procent ruchu na różnych rodzajach dróg). Zebrane w ten sposób informacje są przetwarzane bezpośrednio w przedsiębiorstwie lub przesyłane do zakładów produkcyjnych w postaci specjalnych zaświadczeń zapytań, które podlegają analizie, systematyzacji i przetwarzaniu statystycznemu.

Wszystkie typy testów podzielone są ze względu na czas trwania:

– do normalnego (pełnego);

– przyspieszony;

– skrócone (niekompletne).

Badania normalne (pełne) przeprowadzane są do momentu wystąpienia awarii wszystkich badanych pojazdów (elementów, zespołów) skierowanych do badań. Testy te reprezentują pełną próbkę.

Przyspieszony - realizowany do czasu, aż każdy z N samochodów poddanych badaniu osiągnie zadany czas pracy lub do momentu awarii określonej liczby n samochodów (n N).

Badania skrócone (niekompletne) to badania, w których do chwili zakończenia obserwacji n z N dostarczonych do badań pojazdów uległo awarii, a pozostałe były sprawne i miały różny czas pracy.

Gromadzenie informacji na temat niezawodności maszyn odbywa się zgodnie z wymaganiami norm branżowych i dokumentacji technicznej.

Informacje dotyczące niezawodności maszyny muszą spełniać następujące wymagania:

1) kompletność informacji, przez którą rozumie się dostępność wszelkich informacji niezbędnych do przeprowadzenia oceny i analizy niezawodności;

2) wiarygodność informacji, tj. wszystkie raporty o awariach muszą być dokładne;

3) aktualność informacji pozwala szybko eliminować przyczyny awarii i podejmować działania eliminujące zidentyfikowane braki;

4) ciągłość informacji pozwala na porównanie wyników obliczeń uzyskanych w pierwszym i kolejnych okresach eksploatacji oraz eliminuje błędy.

1.8. Standaryzacja wskaźników niezawodności Aby stworzyć obiekty o wysokiej niezawodności, należy ujednolicić niezawodność - ustalić nazewnictwo i wartości ilościowe głównych wskaźników niezawodności elementów obiektu.

Zakres wskaźników niezawodności dobierany jest w zależności od klasy wyrobów, trybów pracy, charakteru awarii i ich konsekwencji. Wybór wskaźników niezawodności może być określony przez klienta.

Wszystkie produkty podzielone są na następujące klasy:

– produkty ogólnego przeznaczenia, które nie podlegają naprawie i nie nadają się do renowacji. Elementy produktów, których nie można odtworzyć na miejscu i których nie da się naprawić (na przykład łożyska, węże, tonery, elementy złączne, podzespoły radiowe itp.), a także produkty nienadające się do naprawy do niezależnych celów funkcjonalnych (na przykład lampy elektryczne, urządzenia sterujące itp.);

– produkty odnowione, podlegające planowym konserwacjom, naprawom bieżącym i średnim, a także produkty poddawane naprawom poważnym;

– produkty przeznaczone do wykonywania zadań krótkotrwałych, jednorazowych lub okresowych.

Tryby pracy produktu mogą być następujące:

– ciągły, gdy produkt działa nieprzerwanie przez określony czas;

– cykliczny, gdy produkt pracuje z określoną częstotliwością przez określony czas;

– eksploatacyjny, gdy nieokreślony okres przestoju zastępuje się okresem pracy o zadanym czasie trwania.

Zwykle prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy P(t) jest normalizowane poprzez oszacowanie zasobu Tp, podczas którego jest ono regulowane. Wartość Tr musi być zgodna ze strukturą i częstotliwością napraw i konserwacji, a dopuszczalne prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy jest miarą niebezpieczeństwa następstw awarii.

Gradację wyrobów według klas niezawodności przedstawiono w tabeli. 1.2.

Wartości P(t) są określone dla określonego okresu działania Tr, z zastrzeżeniem ścisłych przepisów i zgodności z trybami i warunkami pracy.

Klasa zero obejmuje części i zespoły o niskim stopniu krytyczności, których awaria pozostaje praktycznie bez konsekwencji. Dla nich dobrym wskaźnikiem niezawodności może być średni czas użytkowania, czas między awariami lub parametr przepływu awarii.

Klasy od pierwszej do czwartej charakteryzują się podwyższonymi wymaganiami dotyczącymi bezawaryjnej pracy (numer klasy odpowiada liczbie dziewiątek po przecinku). Do piątej klasy zaliczają się produkty charakteryzujące się wysoką niezawodnością, których awaria w określonym terminie jest niedopuszczalna.

W przemyśle motoryzacyjnym ustala się najczęściej wartości współczynnika dyspozycyjności Kg, średniego czasu w stanie pracy Tr, czasu do pierwszej awarii oraz średniego czasu pomiędzy awariami.

W przypadku pojazdów transportowych bardzo ważna jest identyfikacja i ilościowe określenie usterek mających wpływ na bezpieczeństwo ich eksploatacji. Według amerykańskiej metodologii FMECA bezpieczeństwo systemu ocenia się na podstawie prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy, biorąc pod uwagę dwa równoległe wskaźniki: kategorię skutków i poziom zagrożenia.

Klasa I – awaria nie powoduje obrażeń personelu;

Klasa II – awaria powoduje obrażenia personelu;

Klasa III – awaria skutkuje poważnymi obrażeniami lub śmiercią;

Klasa IV – Awaria skutkuje poważnymi obrażeniami lub śmiercią grupy osób.

1. Wyjaśniać pojęcia jakość, niezawodność, przedmiot, przedmiot niezawodności, ogólna teoria niezawodności, stosowana teoria niezawodności.

2. Etapy rozwoju teorii niezawodności.

3. Definiować główne stany i zdarzenia niezawodnościowe.

4. Podaj klasyfikację awarii.

5. Jaka jest różnica pomiędzy produktami odnowionymi i nieregenerowanymi?

6. Jaka jest krzywa zmian awaryjności w czasie i krzywa zmian kosztów operacyjnych od czasu eksploatacji produktu w czasie?

9. Zdefiniować główne wskaźniki niezawodności, bezawaryjnej pracy, trwałości, łatwości konserwacji i przechowywania.

11. Podaj definicje wskaźników oceny bezawaryjnej pracy - prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy i prawdopodobieństwo awarii, parametr przepływu awarii, średni czas między awariami, średni czas do awarii, gamma-procentowy czas do awarii, awaryjność. Jakie są ich jednostki miary?

12. Definiować wskaźniki oceny trwałości - zasób techniczny, żywotność, gamma-procentowy zasób i żywotność. Jakie są ich jednostki miary?

13. Jaka jest różnica między zasobami technicznymi a żywotnością produktu?

14. Definiować wskaźniki oceny trwałości - średni i gamma-procentowy okres przydatności do spożycia.

15. Zdefiniować wskaźniki oceny utrzymywalności - czas odzyskiwania i średni czas przywrócenia funkcjonalności, prawdopodobieństwo przywrócenia funkcjonalności w zadanym przedziale czasowym, intensywność odzyskiwania.

16. Podaj definicje złożonych wskaźników niezawodności - współczynnik wykorzystania technicznego, współczynnik dostępności.

17. Wymienić główne rodzaje badań obiektów technicznych.

18. Podstawowe wymagania dotyczące informacji o niezawodności maszyn.

19. Wymień główne metody normalizacji wskaźników niezawodności.

20. Wyjaśnić gradację wyrobów według klas niezawodności.

22. Jaki jest stopień zagrożenia awarią?

2. MATEMATYCZNE PODSTAWY NIEZAWODNOŚCI

2.1. Aparat matematyczny do przetwarzania zmiennych losowych Niezawodność obiektów jest naruszana przez pojawiające się awarie. Awarie traktowane są jako zdarzenia losowe. Do ilościowego określenia niezawodności stosuje się metody teorii prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej.

Wskaźniki niezawodności można określić:

– analitycznie w oparciu o model matematyczny – matematyczne wyznaczanie niezawodności;

– w wyniku przetwarzania danych eksperymentalnych – statystyczne wyznaczenie wskaźnika niezawodności.

Moment wystąpienia awarii oraz częstotliwość występowania awarii są wartościami losowymi. Dlatego podstawowymi metodami teorii niezawodności są metody teorii prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej.

Zmienna losowa to wielkość, która w wyniku eksperymentu przyjmuje z góry jedną, nieznaną wartość, w zależności od przyczyn losowych. Zmienne losowe mogą być dyskretne lub ciągłe.

Jak wiadomo z teorii prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej, ogólną charakterystyką zmiennych losowych są:

1. Średnia arytmetyczna.

gdzie xi jest realizacją zmiennej losowej w każdej obserwacji; n – liczba obserwacji.

2. Zakres. Pojęcie rozstępu w teorii statystyki służy jako miara rozproszenia zmiennej losowej.

gdzie xmax jest maksymalną wartością zmiennej losowej; xmin – minimalna wartość zmiennej losowej.

3. Odchylenie standardowe jest także miarą rozproszenia zmiennej losowej.

4. Współczynnik zmienności charakteryzuje także rozproszenie zmiennej losowej z uwzględnieniem wartości średniej. Współczynnik zmienności wyznacza się ze wzoru: Istnieją zmienne losowe o małej zmienności (V0.1), średniej zmienności (0.1V0.33) i dużej zmienności (V0.33). Jeśli współczynnik zmienności wynosi V0,33, wówczas zmienna losowa podlega prawu rozkładu normalnego. Jeżeli współczynnik zmienności wynosi 0,33V1, wówczas jest zgodny z rozkładem Weibulla. Jeżeli współczynnik zmienności V=1, to – do rozkładu równoprawdopodobnego.

W teorii i praktyce niezawodności najczęściej stosuje się prawa rozkładu: normalne, logarytmicznie normalne, Weibulla, wykładnicze.

Prawo rozkładu zmiennej losowej to relacja ustanawiająca związek między możliwymi wartościami zmiennej losowej i odpowiadającymi im prawdopodobieństwami.

Aby scharakteryzować prawo rozkładu zmiennej losowej, stosuje się następujące funkcje.

1. Dystrybuantą zmiennej losowej jest funkcja F(x), która określa prawdopodobieństwo, że zmienna losowa X w wyniku testowania przyjmie wartość mniejszą lub równą x:

Funkcję rozkładu zmiennej losowej można przedstawić za pomocą wykresu (ryc. 2.1).

Ryż. 2.1. Funkcja rozkładu zmiennej losowej 2. Gęstość prawdopodobieństwa zmiennej losowej Gęstość prawdopodobieństwa charakteryzuje prawdopodobieństwo, że zmienna losowa przyjmie określoną wartość x (rys. 2.2).

Ryż. 2.2. Gęstość rozkładu prawdopodobieństwa Eksperymentalnym oszacowaniem gęstości prawdopodobieństwa zmiennej losowej jest histogram rozkładu zmiennej losowej (ryc. 2.3).

Ryż. 2.3. Histogram rozkładu zmiennej losowej Histogram pokazuje zależność liczby zaobserwowanych wartości zmiennej losowej w pewnym przedziale wartości od granic tych przedziałów. Za pomocą histogramu można w przybliżeniu ocenić gęstość rozkładu zmiennej losowej.

Konstruując histogram w próbce zmiennej losowej x z n wartości, określane są największe wartości xmax i najmniejsze xmin.

Zakres zmian wartości R dzieli się na m równych przedziałów. Następnie zliczana jest liczba zaobserwowanych wartości zmiennej losowej ni przypadających na każdy i-ty przedział.

2.2. Niektóre prawa rozkładu zmiennej losowej Prawo rozkładu normalnego jest podstawą statystyki matematycznej. Powstaje, gdy podczas badanego procesu na jego wynik wpływa stosunkowo duża liczba niezależnych czynników, z których każdy z osobna ma jedynie niewielki wpływ w porównaniu z całkowitym wpływem wszystkich pozostałych.

Gęstość rozkładu (wskaźnik awaryjności) zgodnie z prawem normalnym określa się ze wzoru. Funkcję rozkładu (prawdopodobieństwo awarii) tego prawa wyznacza się ze wzoru. Funkcja niezawodności (prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy) jest przeciwna do funkcji rozkładu. Awaria stawkę oblicza się według wzoru. Wykresy głównych charakterystyk niezawodności w ramach prawa normalnego pokazano na ryc. 2.4.

Ryż. 2.4. Charakterystyki niezawodności samochodów poniżej 40% różnych zjawisk losowych związanych z eksploatacją samochodów opisuje prawo normalne:

– luzy w łożyskach spowodowane zużyciem;

– luki w włączeniu biegu głównego;

– szczeliny pomiędzy bębnem hamulcowym a klockami;

– częstotliwość pierwszych uszkodzeń resorów i silnika;

– częstotliwość TO-1 i TO-2 oraz czas wykonywania poszczególnych operacji.

2.2.2. Rozkład wykładniczy Prawo rozkładu wykładniczego znalazło szerokie zastosowanie, szczególnie w technologii. Główną cechą wyróżniającą to prawo jest to, że prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy nie zależy od tego, jak długo wyrób przepracował od chwili rozpoczęcia eksploatacji. Prawo nie uwzględnia stopniowych zmian parametrów stanu technicznego, lecz uwzględnia tzw. elementy „wieczyste” i ich awarie. Z reguły prawo to opisuje niezawodność produktu podczas jego normalnej pracy, kiedy nie pojawiają się jeszcze stopniowe awarie, a niezawodność charakteryzuje się jedynie nagłymi awariami. Awarie te powstają na skutek niekorzystnego splotu różnych czynników i dlatego mają stałą intensywność. Rozkład wykładniczy jest często nazywany podstawową zasadą niezawodności.

Gęstość rozkładu (wskaźnik awaryjności) zgodnie z prawem wykładniczym określa się wzorem. Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy zgodnie z prawem wykładniczym wyraża się gdzie jest współczynnik awaryjności.

Wskaźnik awaryjności dla rozkładu wykładniczego jest wartością stałą.

MTBF oblicza się za pomocą wzoru: Zgodnie z prawem wykładniczym odchylenie standardowe i współczynnik zmienności oblicza się w następujący sposób:

Wykresy głównych charakterystyk niezawodności zgodnie z prawem wykładniczym pokazano na ryc. 2.5.

Ryż. 2.5. Charakterystyka niezawodności maszyny w Prawo wykładnicze dość dobrze opisuje awarię następujących parametrów:

– czas pracy do awarii wielu nienaprawialnych elementów sprzętu radioelektronicznego;

– czas pracy pomiędzy sąsiednimi awariami przy najprostszym przebiegu awarii (po zakończeniu okresu docierania);

– czas regeneracji po awariach itp.

Rozkład Weibulla jest uniwersalny, ponieważ przy zmianie parametrów może opisać prawie każdy proces: rozkład normalny, lognormalny, wykładniczy.

Gęstość rozkładu (wskaźnik awaryjności) w rozkładzie Weibulla jest określona wzorem, gdzie jest parametrem skali; – parametr formularza.

Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy zgodnie z prawem rozkładu Weibulla wyraża się współczynnikiem awaryjności określonym wzorem na rys. Rysunek 2.6 przedstawia wykresy niezawodności rozkładu Weibulla.

Ryż. 2.6. Charakterystyka niezawodności pojazdów według prawa dystrybucji Weibulla opisuje awarie wielu podzespołów i części pojazdów:

– łożyska toczne;

– przeguby kierownicze, przekładnia kardana;

– zniszczenie półosi.

1. Zdefiniować charakterystyki rozpraszania rozkładów losowych – wartość średnia, odchylenie standardowe i współczynnik zmienności.

2. Podaj pojęcie i wyjaśnij cel praw rozkładu zmiennych losowych.

3. W jakich przypadkach w praktyce wskazane jest stosowanie rozkładu normalnego, jaka jest postać jego krzywych gęstości i funkcji rozkładu?

4. W jakich przypadkach w praktyce wskazane jest stosowanie rozkładu wykładniczego, jaka jest postać jego krzywych gęstości i funkcji rozkładu?

5. W jakich przypadkach w praktyce wskazane jest stosowanie rozkładu Weibulla, jaka jest postać jego krzywych gęstości i funkcji rozkładu?

6. Jaka jest koncepcja i metodologia konstruowania histogramu i empirycznej krzywej rozkładu?

3. PODSTAWY NIEZAWODNOŚCI ZŁOŻONYCH SYSTEMÓW

Przez system złożony rozumie się obiekt przeznaczony do wykonywania określonych funkcji, który można podzielić na elementy, z których każdy pełni także określone funkcje i współdziała z innymi elementami systemu.

Pojęcie złożonego systemu jest względne. Można go zastosować zarówno do poszczególnych elementów i mechanizmów (silnik, układ zasilania paliwem silnika), jak i do samej maszyny (obrabiarka, ciągnik, samochód, samolot).

1. Złożona maszyna składa się z dużej liczby elementów, z których każdy ma swoją własną charakterystykę niezawodności.

Przykład: samochód składa się z 15–18 tysięcy części, z których każda ma swoją własną charakterystykę niezawodności.

2. Nie wszystkie elementy mają taki sam wpływ na niezawodność maszyny.

Wiele z nich wpływa jedynie na efektywność jego pracy, a nie na jego niepowodzenie. Stopień wpływu każdego elementu na niezawodność maszyny zależy od wielu czynników, takich jak: przeznaczenie elementu, charakter współdziałania elementu z innymi elementami maszyny, konstrukcja maszyny, rodzaj połączeń pomiędzy elementami.

Przykładowo: awaria układu napędowego samochodu może skutkować nadmiernym zużyciem paliwa, czyli tzw. nieprawidłowe działanie, a awaria układu zapłonowego może doprowadzić do awarii całego pojazdu.

3. Każda instancja złożonej maszyny ma indywidualne cechy, ponieważ niewielkie różnice we właściwościach poszczególnych elementów maszyny wpływają na parametry wyjściowe samej maszyny. Im bardziej złożona maszyna, tym więcej posiada indywidualnych cech.

Analizując niezawodność złożonych maszyn, dzieli się je na elementy (ogniwa), aby najpierw uwzględnić parametry i charakterystykę elementów, a następnie ocenić wydajność całej maszyny.

Teoretycznie każdą złożoną maszynę można warunkowo podzielić na dużą liczbę elementów, rozumiejąc element jako jednostkę, zespół lub część.

Przez element rozumiemy integralną część złożonej maszyny, którą można scharakteryzować niezależnymi parametrami wejściowymi i wyjściowymi.

Analizując niezawodność złożonego produktu, zaleca się podzielenie wszystkich jego elementów i części na następujące grupy:

1. Elementy, których działanie pozostaje praktycznie niezmienione przez cały okres użytkowania. W przypadku samochodu jest to rama, części nadwozia, elementy lekko obciążone z dużym marginesem bezpieczeństwa.

2. Elementy, których działanie zmienia się w trakcie eksploatacji maszyny. Elementy te z kolei dzielą się na:

2.1. Nie ograniczając niezawodności maszyny. Żywotność takich elementów jest porównywalna z żywotnością samej maszyny.

2.2. Ograniczenie niezawodności maszyny. Żywotność takich elementów jest mniejsza niż żywotność maszyny.

2.3. Niezawodność krytyczna. Żywotność takich elementów nie jest zbyt długa, od 1 do 20% żywotności samej maszyny.

W odniesieniu do samochodu liczba tych elementów rozkłada się następująco (tabela 3.1).

Numer elementu Z punktu widzenia teorii niezawodności można wyróżnić następujące konstrukcje maszyn złożonych (rys. 3.1):

1) rozczłonkowany – w którym można z góry określić niezawodność poszczególnych elementów, gdyż awarię elementu można uznać za zdarzenie niezależne;

2) powiązane – w którym awaria elementów jest zdarzeniem zależnym, związanym ze zmianą parametrów wyjściowych całej maszyny;

3) połączone – składające się z podsystemów o powiązanej strukturze i niezależnym kształtowaniu wskaźników niezawodności dla każdego z podsystemów.

Pojazd transportowy jako układ złożony charakteryzuje się konstrukcją zespoloną, gdy niezawodność poszczególnych podsystemów (zespołów, podzespołów) można rozpatrywać niezależnie.

Połączenie elementów złożonej maszyny może być szeregowe, równoległe i mieszane (kombinowane).

W konstrukcji samochodu występują wszystkie rodzaje połączeń, których przykłady pokazano na ryc. 3.2.

Ryż. 3.2. Rodzaje połączeń elementów konstrukcji samochodu:

a) sekwencyjne; b) równoległy; c) połączone 3.3. Cechy obliczania niezawodności systemów złożonych 3.3.1. Obliczanie niezawodności systemu za pomocą sekwencyjnego Najbardziej typowym przypadkiem jest sytuacja, gdy awaria jednego elementu powoduje uszkodzenie całego systemu, jak ma to miejsce w przypadku sekwencyjnego łączenia elementów (ryc. 3.2, a).

Na przykład większość napędów maszyn i mechanizmów przekładni spełnia ten warunek. Zatem, jeśli ulegnie awarii jakakolwiek przekładnia, łożysko, sprzęgło itp. w napędzie maszyny, cały napęd przestanie działać. W tym przypadku poszczególne elementy nie muszą być koniecznie łączone szeregowo. Na przykład łożyska na wale skrzyni biegów pracują konstrukcyjnie równolegle względem siebie, ale awaria któregokolwiek z nich prowadzi do awarii układu.

Prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy układu przy szeregowym połączeniu elementów.Z wzoru wynika, że ​​nawet jeśli złożona maszyna składa się z elementów o dużej niezawodności, to na ogół ma niską niezawodność ze względu na obecność dużej liczby elementów w jego konstrukcja jest połączona szeregowo.

W konstrukcji samochodu elementy łączone są głównie szeregowo. W takim przypadku awaria któregokolwiek elementu powoduje awarię samego samochodu.

Przykład obliczeń z zakresu transportu samochodowego: dla zespołu samochodowego składającego się z czterech połączonych szeregowo elementów prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy tych elementów przez określony czas eksploatacji wynosi P1 = 0,98; P2 = 0,65; P3 = 0,88 i P4 = 0,57. W tym przypadku prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy przy takim samym czasie pracy całego agregatu wynosi Рс = 0,98·0,65·0,88·0,57 = 0,32, tj. bardzo, bardzo niski.

Innymi słowy niezawodność samochodu z elementami połączonymi szeregowo jest niższa od niezawodności jego najsłabszego ogniwa.

Dlatego w miarę jak konstrukcja samochodu, jego zespołów i układów staje się coraz bardziej złożona, czego jednym z przejawów jest wzrost liczby elementów w układzie, wymagania dotyczące niezawodności każdego elementu i ich jednolitej wytrzymałości gwałtownie rosną.

3.3.2. Obliczanie niezawodności systemu przy połączeniu równoległym Przy równoległym łączeniu elementów prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy systemu Przykładowo: jeśli prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy każdego elementu wynosi P = 0,9, a liczba elementów wynosi trzy ( n = 3), wówczas P(t) = 1-(0, 1)3 = 0,999. Tym samym gwałtownie wzrasta prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy systemu i możliwe staje się tworzenie niezawodnych systemów z zawodnych elementów.

Równoległe łączenie elementów w skomplikowanych układach zwiększa jego niezawodność.

Aby zwiększyć niezawodność złożonych systemów, często stosuje się redundancję strukturalną, czyli wprowadzenie do struktury obiektu dodatkowych elementów, które pełnią funkcje elementów głównych w przypadku ich awarii.

Klasyfikacja różnych metod rezerwacji prowadzona jest według następujących kryteriów:

1. Zgodnie ze schematem przełączania rezerwy:

1.1. Rezerwacja ogólna, w której zastrzeżony jest obiekt jako całość.

1.2. Rezerwacja osobna, w ramach której rezerwowane są poszczególne elementy lub ich grupy.

1.3. Rezerwacja mieszana, w której różne rodzaje rezerwacji są łączone w jednym obiekcie.

2. Według sposobu załączenia rezerwy:

2.1. Stała redundancja – bez odbudowy struktury obiektu w przypadku awarii jego elementu.

2.2. Redundancja dynamiczna, w której w przypadku awarii elementu struktura obwodu jest odbudowywana. Z kolei dzieli się:

– dla redundancji przez wymianę, w której funkcje elementu głównego przenoszone są na element zapasowy dopiero po awarii elementu głównego;

– rezerwacja ruchoma, w której kilka elementów głównych jest zarezerwowanych przez jeden lub więcej elementów rezerwowych, z których każdy może zastąpić dowolny element główny (tj. grupy elementów głównych i rezerwowych są identyczne).

3. Według statusu rezerwowego:

3.1. Załadowana (gorąca) kopia zapasowa, w której elementy kopii zapasowej (lub jeden z nich) są stale podłączone do głównych i znajdują się w tym samym trybie pracy co one; stosuje się go, gdy nie wolno zakłócać funkcjonowania systemu podczas przełączania uszkodzonego elementu na zapasowy.

3.2. Redundancja lekka, w której elementy zapasowe (przynajmniej jeden z nich) znajdują się w trybie mniej obciążonym w porównaniu do głównych, a prawdopodobieństwo ich awarii w tym okresie jest niskie.

3.3. Redundancja nieobciążona (zimna), w której elementy zapasowe znajdują się w stanie nieobciążonym, zanim zaczną wykonywać funkcje. W takim przypadku wymagane jest odpowiednie urządzenie umożliwiające włączenie rezerwy. Awaria nieobciążonych elementów zapasowych przed włączeniem w miejsce elementu głównego jest niemożliwa.

1. Wyjaśniać pojęcie systemu złożonego i jego cechy z punktu widzenia niezawodności.

2. Wymień cztery grupy elementów układów złożonych.

3. Wyjaśniać różnice pomiędzy głównymi typami struktur układów złożonych – rozciętymi, połączonymi i połączonymi.

4. Wyjaśnić obliczenia niezawodności obwodów złożonych układów przy łączeniu elementów szeregowo.

5. Wyjaśniać obliczenia niezawodności obwodów złożonych układów z równoległym połączeniem elementów.

6. Wyjaśnij pojęcie redundancji strukturalnej.

7. Wymień rodzaje redundancji w zależności od schematu załączenia rezerwy.

8. Wymień rodzaje rezerwacji w zależności od sposobu uwzględnienia rezerwy.

9. Wymień rodzaje rezerwacji w zależności od stanu rezerwatu.

Od 80 do 90% ruchomych interfejsów maszyn ulega uszkodzeniu z powodu zużycia. Jednocześnie zmniejsza się wydajność, dokładność, wydajność, niezawodność i trwałość maszyn. Proces interakcji powierzchni podczas ich względnego ruchu badana jest przez taką dyscyplinę naukowo-techniczną, jak tribologia, która łączy w sobie problemy tarcia, zużycia i smarowania.

Istnieją cztery rodzaje tarcia:

1. Tarcie suche występuje przy braku smarowania i zanieczyszczeń pomiędzy powierzchniami trącymi. Zazwyczaj tarciu suchemu towarzyszy gwałtowny ruch powierzchni.

2. Tarcie graniczne obserwuje się w przypadku, gdy powierzchnie ciał trących są oddzielone warstwą smaru o grubości 0,1 mikrona do grubości jednej cząsteczki, co nazywa się granicą. Jego obecność zmniejsza siły tarcia od dwóch do dziesięciu razy w porównaniu z tarciem suchym i setki razy zmniejsza zużycie współpracujących powierzchni.

3. Tarcie półsuche jest tarciem mieszanym, gdy na styku ciał tarcie miejscami jest graniczne, a w pozostałej części suche.

4. Tarcie płynne charakteryzuje się tym, że powierzchnie trące są całkowicie oddzielone grubą warstwą smaru. Warstwy smaru znajdujące się w odległości większej niż 0,5 mikrona od powierzchni mogą swobodnie przemieszczać się jedna względem drugiej.

Przy tarciu cieczy opór ruchu polega na oporze ślizgania się warstw smaru względem siebie wzdłuż grubości warstwy smaru i zależy od lepkości płynu smarującego.

Tryb ten charakteryzuje się bardzo niskim współczynnikiem tarcia i jest optymalny dla zespołu ciernego pod względem jego odporności na zużycie.

Należy zauważyć, że czasami w tym samym mechanizmie obserwuje się różne rodzaje tarcia. Na przykład w silniku spalinowym ścianki cylindra w dolnej części są obficie nasmarowane, w wyniku czego, gdy tłok porusza się w połowie skoku, tarcie pierścieni i tłoka o ściankę cylindra zbliża się do tarcia cieczy.

Kiedy tłok porusza się w pobliżu górnego martwego punktu (szczególnie podczas suwu ssania), warunki smarowania pierścieni i tłoka gwałtownie się pogarszają, ponieważ film olejowy pozostający na ściankach cylindra ulega zmianom pod wpływem wysokiej temperatury produktów spalania. Szczególnie słabo nasmarowana jest górna część cylindra. Po uruchomieniu zimnego silnika możliwe jest tarcie graniczne, a nawet suche pierścieni uszczelniających o ścianki cylindrów, co jest jedną z przyczyn zwiększonego zużycia cylindrów w górnej części.

Zużycie to proces niszczenia i oddzielania się materiału od powierzchni ciała stałego i (lub) gromadzenia się jego odkształceń szczątkowych podczas tarcia, objawiający się stopniową zmianą wielkości i (lub) kształtu ciała.

Zużycie dzieli się zwykle na dwie grupy:

1. Mechaniczny - powstaje w wyniku działania tnącego lub zarysowania cząstek stałych znajdujących się pomiędzy powierzchniami ciernymi:

1) ścierny – zużycie powierzchni części, powstałe w wyniku działania tnącego lub zarysowania ciał stałych lub cząstek;

2) erozyjne (wodno-ścierne, gazowo-ścierne, elektroerozyjne) - zużycie następuje w wyniku uderzenia w powierzchnię części strumienia cieczy, gazu, cząstek stałych poruszających się z dużą prędkością, w wyniku wpływ wyładowań podczas przepływu prądu elektrycznego;

3) kawitacja - zużycie następuje podczas względnego ruchu ciała stałego i cieczy w warunkach kawitacji. Kawitację w cieczy obserwuje się, gdy ciśnienie w niej spada do ciśnienia pary nasyconej, gdy zostaje przerwana ciągłość przepływu cieczy i tworzą się pęcherzyki kawitacyjne. Po osiągnięciu maksymalnego rozmiaru zaczynają się zatrzaskiwać z dużą prędkością, co prowadzi do wstrząsu hydraulicznego na metalowej powierzchni;

4) zmęczenie – zużycie pod wpływem naprężeń przemiennych. Wpływa na koła zębate, łożyska toczne i ślizgowe;

5) klej - zużycie (zużycie na skutek zatarcia) następuje, gdy metale twardnieją podczas tarcia z utworzeniem mocnych wiązań metalicznych w obszarach bezpośredniego styku powierzchni;

6) zużycie podczas frettingu to mechaniczne zużycie obszarów ślizgowych ściśle stykających się powierzchni pod obciążeniem podczas oscylacyjnych, cyklicznych, posuwisto-zwrotnych ruchów względnych o małych amplitudach.

2. Korozja mechaniczna – zachodzi podczas tarcia materiałów wchodzących w interakcję chemiczną z otoczeniem:

1) zużycie oksydacyjne - występuje, gdy tlen zawarty w powietrzu lub smarze oddziałuje z metalem i tworzy na nim warstwę tlenkową, która podczas tarcia ściera lub odchodzi od metalu i jest usuwana wraz ze smarem, a następnie tworzy się ponownie ( An przykładem zużycia oksydacyjnego jest zużycie górnej części cylindrów silnika spalinowego pod wpływem korozji kwasowej, które występuje przy niskich temperaturach ścianek, zwłaszcza gdy silnik jest zimny);

2) zużycie podczas korozji ciernej polega na tworzeniu się wrzodów i produktów korozji w postaci proszku lub płytki na powierzchniach wzajemnego styku części. Zużycie w tym przypadku zależy od jednoczesnych procesów mikrozestalania, zmęczenia, efektów korozyjno-mechanicznych i ściernych.

Głównymi ilościowymi cechami zużycia są zużycie, stopień zużycia, intensywność zużycia.

Zużycie jest wynikiem zużycia, określonego w ustalonych jednostkach. Zużycie (bezwzględne lub względne) charakteryzuje zmianę wymiarów geometrycznych (zużycie liniowe), masy (zużycie ciężarowe) lub objętości (zużycie objętościowe) części w wyniku zużycia i jest mierzone w odpowiednich jednostkach.

Stopień zużycia Vi (m/h, g/h, m3/h) – stosunek zużycia U do okresu czasu, w którym ono wystąpiło:

Stopień zużycia J to stosunek zużycia do wyznaczonej drogi L, po której nastąpiło zużycie, czyli ilość wykonanej pracy:

Przy zużyciu liniowym intensywność zużycia jest wielkością bezwymiarową, a przy zużyciu wagowym mierzona jest w jednostkach masy na jednostkę drogi tarcia.

Właściwość materiału polegającą na odporności na zużycie w określonych warunkach tarcia charakteryzuje się odpornością na zużycie - odwrotnością szybkości lub intensywności zużycia, w odpowiednich jednostkach.

Podczas pracy maszyny wskaźniki zużycia części i przegubów nie utrzymują stałych wartości. Zmiany zużycia części w czasie można ogólnie przedstawić w postaci modelu zaproponowanego przez V.F. Lorenza. W początkowym okresie eksploatacji, zwanym okresem docierania, obserwuje się dość szybkie zużycie części (rys. 4.1, cz. I). Czas trwania tego okresu zależy od jakości powierzchni i trybu pracy mechanizmu i zwykle wynosi 1,5-2% żywotności zespołu ciernego. Po dotarciu rozpoczyna się okres ustalonego zużycia (rysunek 4.1, sekcja II), który decyduje o trwałości połączeń. Trzeci okres – okres katastrofalnego zużycia (ryc. 4.1, sekcja III) – charakteryzuje stan graniczny mechanizmu i ogranicza zasób. Jak widać z powyższych wykresów, proces zużycia ma bezpośredni, determinujący wpływ na występowanie uszkodzeń i niesprawności zespołów ciernych maszyn. Zmiana wskaźników niezawodności w czasie jest identyczna ze zmianą wskaźników zużycia.

Większe nachylenie krzywej m = () na odcinku II można wytłumaczyć faktem, że wraz z upływem czasu eksploatacji powstają awarie, spowodowane oprócz zużycia zmęczeniem, uszkodzeniami korozyjnymi lub odkształceniami plastycznymi.

Docieranie to proces zmiany geometrii powierzchni ciernych oraz właściwości fizykochemicznych warstw wierzchnich materiału w początkowym okresie tarcia, objawiający się zwykle w stałych warunkach zewnętrznych spadkiem siły tarcia, temperatury i zużycia wskaźnik. Proces docierania charakteryzuje się intensywnym oddzielaniem produktów zużycia od powierzchni ciernych, zwiększoną produkcją ciepła oraz zmianami w mikrogeometrii powierzchni.

Ryż. 4.1 – Zmiana parametrów parowania podczas pracy:

1 – noś U; 2 – stopień zużycia V; 3 – awaryjność m;

Przy właściwym doborze stosunku twardości części i trybów docierania, dość szybko rozpoczyna się okres tzw. normalnego, czyli stałego zużycia (rys. 4.1, sekcja II). Okres ten charakteryzuje się niewielką, w przybliżeniu stałą szybkością zużycia i trwa do czasu, gdy zmiany wielkości lub kształtu części wpływają na ich warunki pracy lub do momentu osiągnięcia przez materiał granicy zmęczenia.

Kumulacja zmian wymiarów geometrycznych oraz właściwości fizyko-mechanicznych części prowadzi do pogorszenia warunków pracy interfejsu. Głównym czynnikiem w tym przypadku jest wzrost obciążeń dynamicznych w wyniku wzrostu szczelin w parach trących. W rezultacie rozpoczyna się okres katastrofalnego lub postępującego zużycia (ryc. 4.1, sekcja III). Opisany wzór ma charakter warunkowy i służy jedynie do zilustrowania procesu zużycia elementów maszyn.

1) Metoda mikrometryczna. Metoda polega na pomiarze za pomocą mikrometru lub urządzenia pomiarowego ze wskaźnikiem parametrów przed i po zużyciu.

Wady metody:

– nieunikniony demontaż i montaż produktu przed i po pracy w celu zmierzenia części;

– wykryta zmiana wielkości może być konsekwencją nie tylko zużycia powierzchniowego, ale także wyniku deformacji części;

– demontaż i montaż wyrobów w trakcie pracy znacznie zmniejsza wydajność maszyn.

2) Metoda sztucznych zasad. Polega na wytłoczeniu lub wycięciu wgłębień o zadanym kształcie (piramida lub stożek) i głębokości na powierzchni. Obserwując zmianę wielkości nadruku, której związek z głębokością jest z góry znany, można określić lokalne zużycie liniowe. Stosowane są specjalne przyrządy, które umożliwiają określenie z dokładnością od 1,5 do 2 mikronów otworów w cylindrach silnika, wałach, a także powierzchniach płaskich.

Wadą tej metody jest to, że w większości przypadków wymaga ona również wstępnego demontażu produktów i dlatego ma te same wady, co metoda mikrometryczna.

3) Metoda pomiaru zużycia metodą redukcji masy. Na podstawie ważenia części przed i po zużyciu. Zwykle używane podczas testowania lekkich części.

Wadą tej metody jest to, że może być niedopuszczalna, gdy następuje zużycie spowodowane nie tylko oddzielaniem się cząstek, ale także odkształceniem plastycznym.

4) Metoda analizy zawartości żelaza w oleju. Na podstawie analizy chemicznej popiołu uzyskanego w wyniku spalenia próbki oleju. W okresie pomiędzy dwoma kolejnymi poboru próbek uwzględnia się całkowitą ilość oleju w skrzyni korbowej, jego ubytek oraz ilość dodanego oleju.

Analiza ta jest integralna, ponieważ produkty zużycia są zwykle oddzielane jednocześnie od kilku części trących.

Dokładne określenie ilości żelaza komplikuje fakt, że na ściankach skrzyni korbowej mogą osadzać się duże cząstki produktów zużycia.

5) Metoda izotopów promieniotwórczych. Polega na wprowadzeniu izotopu promieniotwórczego do materiału badanej części. W takim przypadku wraz z produktami zużycia do oleju przedostanie się proporcjonalna ilość atomów izotopów promieniotwórczych. Na podstawie intensywności ich promieniowania w próbce oleju można ocenić ilość metalu, który przedostał się do oleju w rozpatrywanym okresie.

Zalety metody:

– określa się zużycie konkretnej części, a nie sumaryczne dla kilku części;

– czułość wzrasta setki razy;

– proces badawczy zostaje przyspieszony.

Wady metody:

– wymagane jest specjalne przygotowanie próbek części do badań;

– dostępność specjalnego sprzętu do pomiaru natężenia promieniowania i podjęcie środków ostrożności w celu ochrony zdrowia ludzkiego.

1. Czym jest zużycie?

2. Wymień różnice i podaj przykłady tarcia suchego, granicznego, półsuchego i płynnego.

3. Podaj ogólną klasyfikację zużycia.

4. Podaj klasyfikację zużycia mechanicznego.

5. Podaj klasyfikację zużycia korozyjno-mechanicznego.

6. Definiować charakterystykę zużycia - zużycie (liniowe, objętościowe, masowe), szybkość i intensywność zużycia, odporność na zużycie i odporność na zużycie względne.

7. Wyjaśniać metody eksperymentalnych metod określania zużycia: mikrometryczna, metoda sztucznej bazy, metoda pomiaru zużycia metodą ubytku masy, metoda analizy zawartości żelaza w oleju, metoda izotopów promieniotwórczych.

Jakie są zalety i wady wymienionych metod?

9. Wymień główne metody zmniejszania szybkości zużycia.

5. USZKODZENIA KOROZJI

Korozja metali i stopów to ich samoistne niszczenie w wyniku chemicznego, elektrochemicznego oddziaływania ze środowiskiem zewnętrznym, w wyniku czego przechodzą one w stan utleniony i zmieniają swoje właściwości fizyczne i mechaniczne.

Samochody użytkowane w warunkach zapylenia, dużej wilgotności i temperatur są obiektami wyraźnie podatnymi na uszkodzenia korozyjne. Najbardziej charakterystycznymi elementami są w tym przypadku części nadwozia, ramy i zawieszenia wykonane z cienkiej blachy stalowej, połączenia gwintowe i spawane, elementy osprzętu paliwowego (zawory wydechowe, górna część tulei cylindrowych i głowice tłoków), rurociągi gazowe. .

Procesy korozyjne, w zależności od mechanizmu interakcji metalu z otoczeniem, dzielą się na dwa typy - korozję chemiczną i elektrochemiczną oraz 36 typów, z których najczęstsze to:

a) w zależności od charakteru środowiska korozyjnego:

– atmosferyczne, – gazowe, – ciekłe, – podziemne (gruntowe), – biologiczne;

b) w zależności od warunków procesu korozji:

– konstrukcyjna, – podpowierzchniowa, – międzykrystaliczna, – kontaktowa, – szczelinowa, – korozja naprężeniowa, – korozja kawitacja, – korozja cierna;

c) w zależności od rodzaju zniszczenia korozyjnego:

– ciągły, – lokalny (lokalny).

Korozja chemiczna to proces niszczenia materiału w wyniku bezpośredniego oddziaływania w wysokich temperaturach z tlenem atmosferycznym, siarkowodorem i parą wodną.

Głównym warunkiem wystąpienia korozji chemicznej jest brak ośrodka przewodzącego prąd elektryczny, co nie jest typowe dla części pojazdów. Jednakże korozję tę można zaobserwować w niektórych elementach nadwozia. W ten sposób ulegają zniszczeniu (wypaleniu) rury wydechowe i tłumiki, a elementy nadwozia bezpośrednio sąsiadujące z rurą wydechową lub rurą dolotową silnika (np. osłona nadwozia autobusu, tylny zderzak samochodów osobowych).

Korozja elektrochemiczna powstaje w wyniku narażenia metalu na działanie środowiska (elektrolitu). Związane jest to z pojawieniem się i przepływem prądu elektrycznego z jednej powierzchni na drugą.

Intensywność procesu korozji elektrochemicznej zależy od dostępu tlenu do powierzchni metalu, składu chemicznego stopu, gęstości produktów korozji, co może gwałtownie spowolnić proces elektrochemiczny niejednorodności strukturalnej metalu, obecności i rozmieszczenia naprężeń wewnętrznych.

Korozja gazowa zachodzi w wysokich temperaturach w środowisku agresywnych gazów przy braku wilgoci.

Korozja międzykrystaliczna. Niewidoczny gołym okiem, przedstawia zniszczenie metalu pomiędzy kryształami pod działaniem przemiennych obciążeń.

Korozja kontaktowa występuje, gdy łączą się dwa metale o różnych potencjałach i występuje elektrolit.

Korozja naprężeniowa występuje, gdy część ulega korozji pod wpływem naprężeń dynamicznych lub statycznych.

Korozja szczelinowa jest szczególnie powszechna w nadwoziach ze względu na dużą liczbę występujących w nich pęknięć i szczelin. Korozja szczelinowa rozwija się w miejscach montażu śrub, nitów i zgrzewań punktowych.

Kawitacja korozyjna jest typowa dla części ciała narażonych na działanie wody, np. podwozia. Krople wilgoci opadające na dno powodują zamknięcie pęcherzyków kawitacyjnych i wstrząsów hydraulicznych.

Do całkowitej korozji dochodzi w przypadku eksploatacji pojazdów w zanieczyszczonej atmosferze, począwszy od dolnej powierzchni dna, od wewnętrznej strony błotników, aż po wewnętrzne wnęki drzwi i elementów napędowych (progi, poprzeczki, wzmocnienia). Wewnątrz kabiny najczęściej występuje pod dywanikami.

Miejscowa korozja może mieć charakter międzykrystaliczny i mieć postać wrzodów, plam, nitek. Korozja w postaci wrzodów pozostawia na metalu pojedyncze ogniska zniszczenia, a w przypadku cienkiej blachy – poprzez. Korozja wżerowa występuje na częściach posiadających warstwy pasywacyjne i ma postać punktów, a jej produkty wypadają w postaci kolumn. Korozja włókien ma charakter zbliżony do korozji międzykrystalicznej i zachodzi pod warstwą farby lub innej powłoki ochronnej w postaci nawojowej nici, która głęboko oddziałuje na metal.

Metody ochrony przed korozją umownie dzieli się na trzy grupy:

a) metody zwiększania odporności korozyjnej metali:

– nakładanie farb i lakierów, powłok ochronnych galwanicznych (chromowanie, niklowanie, cynkowanie), chemicznych (utlenianie, fosforanowanie) lub plastycznych (metoda płomieniowa, wirowa i inne metody natryskowe);

– zastosowanie stopów o jednorodnym składzie lub z dodatkami stopowymi, np. chrom, aluminium, krzem;

b) metody oddziaływania na środowisko - uszczelnianie połączeń, eliminowanie szczelin, wprowadzanie do środowiska materiałów eksploatacyjnych dodatków antykorozyjnych;

c) metody łączone.

1. Wyjaśnić pojęcie i znaczenie problemu korozji dla transportu drogowego.

2. Wymienić rodzaje korozji w zależności od charakteru środowiska korozyjnego, warunków występowania zniszczenia korozyjnego oraz rodzaju zniszczenia korozyjnego.

3. Jakie są mechanizmy korozji chemicznej i elektrochemicznej?

4. Wymienić i wyjaśnić na konkretnych przykładach główne metody zwalczania korozji.

6. DIAGNOSTYKA TECHNICZNA

6.1. Podstawowe pojęcia diagnostyki technicznej Diagnostyka jest dziedziną nauki zajmującą się badaniem różnych stanów obiektu technicznego, posiada metody określania stanu obiektu technicznego w chwili obecnej oraz oceny stanu w przeszłości i przyszłości.

Stan techniczny maszyny (elementu, zespołu) ocenia się za pomocą parametrów, które dzielimy na konstrukcyjne i diagnostyczne.

Parametr konstrukcyjny to wielkość fizyczna, która bezpośrednio charakteryzuje stan techniczny (działalność) maszyny (na przykład wymiary współpracujących części i odstępy między nimi); określa się to na podstawie bezpośrednich pomiarów.

Parametr diagnostyczny to wielkość fizyczna, która pośrednio charakteryzuje stan maszyny (na przykład ilość gazów przedostających się do skrzyni korbowej, moc silnika, zużycie oleju, stukanie itp.); monitoruje się go za pomocą narzędzi diagnostycznych. Parametry diagnostyczne odzwierciedlają zmiany strukturalne.

Istnieje pewna zależność ilościowa pomiędzy parametrami strukturalnymi i odpowiadającymi im parametrami diagnostycznymi. Na przykład wielkość szczelin na styku grup cylinder-tłok (CPG) diagnozuje się na podstawie ilości gazów przedostających się do skrzyni korbowej i strat oleju ze skrzyni korbowej; wielkość szczelin w łożyskach wału korbowego - w zależności od ciśnienia w przewodzie olejowym; stopień rozrzedzenia akumulatora - w zależności od gęstości elektrolitu.

Miarą ilościową parametrów stanu (strukturalnych i diagnostycznych) są ich wartości, które mogą być nominalne, akceptowalne, graniczne i prądowe (rys. 6.1).

Wartość nominalna parametru odpowiada wartości ustalonej w drodze obliczeń i jest gwarantowana przez producenta zgodnie ze specyfikacjami. Wartość nominalną stosuje się dla podzespołów nowych i remontowanych.

Dopuszczalna wartość (odchylenie) parametru to jego wartość graniczna, przy której element maszyny po kontroli może pracować bez czynności konserwacyjnych lub naprawczych. Wartość ta podana jest w dokumentacji technicznej dotyczącej konserwacji i naprawy maszyn. Jeżeli wartość parametru jest akceptowalna, część składowa maszyny działa niezawodnie aż do kolejnego zaplanowanego przeglądu.

Wartość graniczna parametru to największa lub najmniejsza wartość parametru, jaką może posiadać komponent operacyjny. Jednocześnie dalsza eksploatacja części lub maszyny jako całości bez naprawy jest niedopuszczalna ze względu na gwałtowny wzrost zużycia połączeń, nadmierny spadek wydajności maszyny lub naruszenie wymagań bezpieczeństwa.

Rysunek 6.1. Definicja pojęć wartość nominalna, dopuszczalna, graniczna parametru: I – stan eksploatacyjny i zdatny do użytku;

II – stan przedawaryjny (sprawny, ale wadliwy);

III – stan niesprawny (ewentualnie uszkodzony). Aktualna wartość parametru jest wartością parametru w każdym konkretnym momencie.

Wartości graniczne parametrów stanu, w zależności od tego, na podstawie jakich kryteriów (znaków) są ustalane, dzielą się na trzy grupy:

– techniczne;

– techniczno-ekonomiczne;

– technologiczne (jakościowe).

Kryteria techniczne (znaki) charakteryzują stan graniczny elementów, gdy z przyczyn technicznych nie mogą już pełnić swoich funkcji (np. maksymalny wzrost podziałki łańcucha powyżej 40% wartości nominalnej prowadzi do jego poślizgu na zębatkach i upadku wyłączony) lub gdy dalsza eksploatacja obiektu doprowadzi do awarii awaryjnej (przykładowo praca przy maksymalnym ciśnieniu oleju w przewodzie doprowadzi do awarii silnika Diesla).

Kryteria techniczno-ekonomiczne charakteryzujące stan graniczny wskazują na zmniejszenie efektywności użytkowania obiektu na skutek zmiany stanu technicznego (np. przy ekstremalnym zużyciu CPG spalanie oleju w skrzyni korbowej wzrasta o ponad 3,5%, co wskazuje na niewłaściwość pracy przy takim silniku).

Kryteria technologiczne charakteryzują gwałtowne pogorszenie jakości pracy ze względu na stan graniczny części roboczych maszyn.

Ze względu na ilość i charakter informacji parametry diagnostyczne dzielą się na:

a) do ogólnego (całkowego);

b) element po elemencie.

Parametry ogólne to parametry charakteryzujące stan techniczny obiektu jako całości. W większości przypadków nie dostarczają informacji o konkretnej awarii maszyny.

W odniesieniu do transportu drogowego są to m.in.:

moc na kołach napędowych, moc silnika, zużycie paliwa, droga hamowania, wibracje, hałas itp.

Parametry element po elemencie to parametry, które wskazują na bardzo specyficzną awarię zespołu maszyny lub mechanizmu.

6.2. Zadania diagnostyki technicznej Do głównych zadań diagnostyki technicznej należy:

– ustalenie rodzaju i zakresu prac konserwacyjnych na maszynie po przepracowaniu przez nią określonego czasu pracy;

– określenie trwałości resztkowej maszyny i stopnia jej gotowości do wykonywania prac zmechanizowanych;

– wdrożenie kontroli jakości działań zapobiegawczych podczas utrzymania ruchu;

– rozpoznanie przyczyn i charakteru usterek powstałych w trakcie użytkowania maszyny.

Głównym zadaniem diagnostyki technicznej jest określenie stanu technicznego obiektu (maszyny) w wymaganym momencie. Rozwiązując ten problem, w zależności od momentu, w którym konieczne jest określenie stanu technicznego maszyny, wyróżnia się trzy powiązane ze sobą i uzupełniające się kierunki:

– diagnostyka techniczna, tj. określenie stanu technicznego maszyny, w której aktualnie się znajduje;

– prognozowanie techniczne, tj. naukowe przewidywanie stanu technicznego maszyny, w jakim znajdzie się ona w jakiejś przyszłej chwili;

– genetyka techniczna, tj. określenie stanu technicznego maszyny, w której się ona znajdowała w pewnym momencie w przeszłości (w literaturze technicznej zamiast terminu „genetyka techniczna” często używa się terminu „retrospekcja”).

Wprowadzenie diagnostyki technicznej pozwala na:

– 2...2,5-krotnie skrócić przestoje samochodów i innych maszyn spowodowane awariami technicznymi, zapobiegając awariom; wydłużyć czas pomiędzy naprawami zespołów montażowych i zespołów maszyn o 1,3...1,5 razy;

– wyeliminować przedwczesny demontaż zespołów i komponentów, a tym samym zmniejszyć tempo zużycia części i połączeń;

– w pełni wykorzystać okres remontowy maszyn, ich podzespołów i zespołów, co zapewni zdecydowane zmniejszenie zużycia części zamiennych; PORADNIK PRAKTYCZNY Bezpieczeństwo przeciwpożarowe organizacji (przedsiębiorstwa) dla zarządców obiektów o różnym przeznaczeniu funkcjonalnym Mińsk 2014 Spis treści Wprowadzenie Rozdział 1. Regulacje prawne organizacji systemu bezpieczeństwa pożarowego Jakie akty prawne regulują kwestie zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego w... ”

„KATALOG PRODUKTÓW DLA PROFESJONALNYCH USŁUG PAZNOKCI 2014 SIŁA GRAWITACJI SPIS TREŚCI Żele modelujące Żele kolorowe w płynie Kolorowe żele 3D Emaliacje UV Żele artystyczne Żele Quick Farby do stylizacji paznokci na bazie wody. 30 Lakiery i produkty do paznokci naturalnych. 32 Płyny Pilniki Pędzle Lampa UV Formy jednorazowe Porady Akcesoria Pomoce dydaktyczne Dekoracje Adresy przedstawicielstw Ceny produktów podane są w odrębnym cenniku. Produkty CNI-NSP i PULSAR produkowane są w...”

„Amelin R.V. Bezpieczeństwo informacji Spis treści Rozdział 1. Wprowadzenie do bezpieczeństwa informacji 1.1. Podstawowe pojęcia 1.2. Zagrożenia bezpieczeństwa informacji 1.3. Kanały wycieku informacji 1.4. Nieformalny model sprawcy naruszenia 1.5. Bezpieczeństwo informacji na poziomie państwa Rozdział 2. Zasady budowy bezpiecznego zautomatyzowanego systemu informacyjnego 2.1. Cele systemu bezpieczeństwa informacji 2.2. Działania przeciwdziałające zagrożeniom bezpieczeństwa 2.3. Podstawowe zasady budowy systemów ochrony AIS Rozdział 3. Modele...”

„Notatki z wykładu Teoria bezpieczeństwa informacji i metodyka ochrony informacji -2 Spis treści Literatura. chroniony. Prywatność. nieautoryzowany dostęp do chronionych informacji.. Błąd! Zakładka nie jest zdefiniowana. -3Literatura. 1. Gatchin Yu.A. Teoria bezpieczeństwa informacji i metodologia ochrony informacji [Tekst]: podręcznik / Yu.A. Gatchin, V.V. Sukhostat - St. Petersburg: Uniwersytet Państwowy w Petersburgu ITMO, 2010 - 98 s. 2. Gatchin Yu.A. Podstawy bezpieczeństwa informacji: podręcznik / Yu.A. Gatchina…”

„konflikt z pomocą finansową Szwajcarskiego Biura Współpracy w Republice Kirgiskiej. Konflikt i dzieci: z doświadczeń resocjalizacji ofiar na obszarach konfliktów zbrojnych. M. I. Litvinova, A. R. Alisheva, T. N. Pivovarova, A. F. Parizova - B., 2011. - 36 s. ISBN 978-9967-26-363-5 Publikacja analizuje doświadczenia związane z organizacją wydarzeń...”

„ Motoreduktory \ Przekładnie przemysłowe \ Elektronika napędowa \ Automatyka napędowa \ Serwis MOVIDRIVE® MDX61B Opcja DCS31B Instrukcja wydanie 04/2007 11553855 / PL SEW-EURODRIVE – Driving the world 1 Struktura wskazówek bezpieczeństwa 2 Wskazówki bezpieczeństwa 2.1 Informacje ogólne 2.2 Grupa docelowa 2.3 Przeznaczenie 2.4 Transport, przygotowanie do przechowywania 2.5 Instalacja 2.6 Podłączenie 2.7 Eksploatacja 2.8 Definicje pojęć 2.9…”

Przegląd Bezpieczeństwa Jądrowego 2013 GC(57)/INF/3 Przegląd Bezpieczeństwa Jądrowego 2013 MAEA/NSR/2012 Wydrukowano przez MAEA w Austrii Lipiec 2013 Przedmowa Przegląd Bezpieczeństwa Jądrowego 2013 zawiera analityczny przegląd najważniejszych trendów, problemów i wyzwań na całym świecie świat w 2012 r. oraz wysiłki MAEA na rzecz wzmocnienia światowego systemu bezpieczeństwa jądrowego w odpowiedzi na te tendencje. Raport zawiera także załącznik opisujący zmiany w zakresie standardów bezpieczeństwa MAEA, jakie zaszły w...”

„UNHCR Agencja Narodów Zjednoczonych ds. Uchodźców PRZEWODNIK UNHCR PO SPEŁNIANIE KRYTERIÓW PRZY OCENIE POTRZEB OCHRONY MIĘDZYNARODOWEJ OSÓB UZUPEŁNIAJĄCYCH ERYTREĘ Wysoki Komisarz Narodów Zjednoczonych ds. Uchodźców (UNHCR) 20 kwietnia 2011 r. HCR/EG/ERT/11/ 01 UWAGA Przewodnik kwalifikacyjny UNHCR został wydany przez Biuro jako przewodnik dla decydentów, w tym personelu UNHCR, rządów i prywatnych praktyków, w zakresie przeprowadzania ocen...”

„Instrukcja obsługi Router ADSL HG532c Spis treści Środki ostrożności Podłączanie kabli i rozpoczynanie pracy Proste połączenie Podłączanie jednego telefonu Pierwsze kroki Konfigurowanie HG532c Konfigurowanie połączenia internetowego Konfigurowanie połączenia z siecią Wi-Fi Włączanie lub wyłączanie funkcji bezprzewodowej sieci Wi-Fi.10 Domyślne ustawienia odzyskiwania Często zadawane pytania Dodatek Wskaźniki Interfejsy i przyciski Ustawienia domyślne Charakterystyka techniczna i Środki...”

„i Sprawozdanie z badań w ramach tematu badawczego BEZ DOPINGU METODY ZWIĘKSZANIA WYDAJNOŚCI I GOTOWOŚCI DO WYNIKÓW REZERWY OLIMPIJSKIEJ SPORTOWCÓW St. Petersburg 2012 Skróty 1 Wprowadzenie 1.1. Nazwa i opis badanego leku 1.2. Uzasadnienie badania 1.3. Potencjalne ryzyko i korzyści dla uczestników badania. 5 Poinformowanie podmiotu 1.4. 2. Cele i zadania badania 3. Projekt badania 3.1. Badana populacja 3.2. Typ..."

„Korupcja jako czynnik destabilizacji public relations i zagrożenie dla bezpieczeństwa. Ardelyanova Yana Andreevna, studentka Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. M.V. Łomonosow, Wydział Socjologii, Moskwa, Rosja [e-mail chroniony] Korupcja jest jednym z najpilniejszych problemów naszych czasów i prowadzi do destabilizacji relacji i struktur społecznych. W ciągu ostatniej dekady literatura naukowa i publiczna nieustannie stwierdzała fakt aktywnego rozprzestrzeniania się…”

„UZBEKISTAN RAPORT O PRAWACH CZŁOWIEKA 2013 STRESZCZENIE Uzbekistan jest państwem autorytarnym, którego konstytucja przewiduje ustrój prezydencki z podziałem władzy pomiędzy władzę wykonawczą, ustawodawczą i sądowniczą. Władza wykonawcza, na której czele stał prezydent Islam Karimow, zdominowała życie polityczne i sprawowała niemal całkowitą kontrolę nad innymi władzami. W 2007 roku kraj po raz trzeci wybrał Islama Karimowa na prezydenta…”

„Bezpieczeństwo środowiskowe 455 Ocena wpływu przedsiębiorstwa JSC Ruspolimet E.V. na środowisko. Abrosimova Opiekun naukowy: starszy wykładowca Katedry BJD M.V. Kalinichenko Federalna Agencja Edukacji Murom Instytut (oddział) Państwowa Instytucja Edukacyjna Wyższego Kształcenia Zawodowego Władimir Państwowy Uniwersytet Murom, ul. Orłowskaja 23, E-mail: [e-mail chroniony] Działalności przedsiębiorstwa JSC Ruspolymet towarzyszą następujące oddziaływania na środowisko: - emisja szkodliwych substancji do atmosfery; -...”

„Chris Pogue, Corey Altheid, Todd Haverkos Unix i Linux Forensics 2 Rozdział 1 Wprowadzenie Treść tego rozdziału: Historia Grupa docelowa Tematy Poruszane tematy nieujęte w książce Historia W 2007 roku uzyskałem tytuł magistra w dziedzinie bezpieczeństwa informacji na Uniwersytecie Capella (Capella Uniwersytet). Biorąc pod uwagę, że mój zawód związany jest z badaniem incydentów komputerowych, zdecydowałem się napisać rozprawę doktorską na temat analizy kryminalistycznej systemu UNIX, ponieważ ten temat…”

„Zarejestrowano w Ministerstwie Sprawiedliwości Federacji Rosyjskiej w dniu 17 czerwca 2003 r. Rejestracja nr 4697 DECYZJA Głównego Państwowego Lekarza Sanitarnego Federacji Rosyjskiej z dnia 28 maja 2003 r. Nr 104 W sprawie wejścia w życie SanPiN 2.1.2.1331 -03 Na podstawie ustawy federalnej o ochronie sanitarnej i epidemiologicznej ludności z dnia 30 marca 1999 r. nr 52-FZ oraz przepisów w sprawie państwowych przepisów sanitarnych i epidemiologicznych, zatwierdzonych dekretem Rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 24 lipca 2000 r. nr 554…”

„Normy bezpieczeństwa MAEA dotyczące ochrony osób i środowiska Likwidacja obiektów wykorzystujących materiały radioaktywne Wymagania bezpieczeństwa nr WS-R-5 PUBLIKACJE BEZPIECZEŃSTWA MAEA STANDARDY BEZPIECZEŃSTWA MAEA Zgodnie z art. III swojego Statutu MAEA jest upoważniona do ustanawiania lub przyjmowania norm bezpieczeństwa w celu ochrony zdrowia i minimalizacji zagrożeń życia i mienia oraz zapewnienia stosowania tych norm. Publikacje poprzez…”

„ZATWIERDZONY Szef Departamentu Ochrony Środowiska i Bezpieczeństwa Ekologicznego Ministerstwa Zasobów Naturalnych Federacji Rosyjskiej A.M. Amirkhanov 3 kwietnia 2001 r. PRZEPISY dotyczące instytucji państwowej Państwowy Rezerwat Przyrody Stolby _ Oprócz tego dokumentu zobacz zmiany wprowadzone przez: zarządzenie Ministerstwa Zasobów Naturalnych Rosji z dnia 17 marca 2005 r. N 66; zarządzeniem Ministerstwa Zasobów Naturalnych Rosji z dnia 27 lutego 2009 r. N 48; zarządzeniem Ministerstwa Zasobów Naturalnych Rosji z dnia 26 marca 2009 r. N 71. _ Postanowienia ogólne…”

„Państwowa uczelnia wyższa edukacja zawodowa ROSYJSKA AKADEMIA CELNA P.N.Afonin INFORMACYJNE TECHNOLOGIE CELNE Kurs wykładów z dyscypliny Informacyjne technologie celne St. Petersburg 2010 1 P.N.Afonin. Informatyczne technologie celne: Kurs wykładów – St.Petersburg: RIO St.Petersburg oddział RTA, 2010. –294 s. Odpowiedzialni za wydanie: P.N. Afonin, kierownik katedry technicznych środków kontroli celnej, doktor nauk technicznych, profesor nadzwyczajny. Recenzenci:…”

„INŻYNIERIA TRANSPORTU, KONSERWACJA I NAPRAWY, część 1 Notatki z wykładów z dyscypliny Inżynieria transportu, konserwacja i naprawy, część 1 Omsk - 2012 1 Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej Państwowa Instytucja Edukacyjna Wyższego Szkolnictwa Zawodowego Syberyjska Państwowa Akademia Samochodów i Autostrad (SibADI) Katedra Organizacji i Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego INŻYNIERIA TRANSPORT, KONSERWACJA I NAPRAWY, część 1 Notatki z wykładów z dyscypliny Technologia transportu, konserwacja i naprawy. Część 1 Opracował: P.N. Malyugin Omsk SibADI 201 UDC...”

„S/2013/72 Rada Bezpieczeństwa Organizacji Narodów Zjednoczonych Dyst.: Generał 4 lutego 2013 r. Rosyjski Oryginał: angielski Raport Sekretarza Generalnego dotyczący Misji Tymczasowej Administracji Narodów Zjednoczonych w Kosowie I. Wprowadzenie i priorytety Misji 1. Niniejszy raport został złożony zgodnie z rezolucją 1244 (1999) Rady Bezpieczeństwa, w której Rada podjęła decyzję o utworzeniu Tymczasowej Misji Administracyjnej Organizacji Narodów Zjednoczonych w Kosowie (UNMIK) i zwróciła się do mnie za pośrednictwem...”

Ocena wskaźników niezawodności to wartości liczbowe wskaźników wyznaczone na podstawie wyników obserwacji obiektów w warunkach eksploatacyjnych lub specjalnych testów niezawodności. Przy określaniu wskaźników niezawodności możliwe są dwie opcje: znany jest rodzaj prawa rozkładu czasu pracy...

Udostępnij swoją pracę w sieciach społecznościowych

Jeśli ta praca Ci nie odpowiada, na dole strony znajduje się lista podobnych prac. Możesz także skorzystać z przycisku wyszukiwania

STRONA 2

TEST

„Podstawy teorii niezawodności i diagnostyki”

1. Ćwiczenia

Na podstawie wyników testów niezawodności produktów zgodnie z planem [ N przeciwko z ] do oceny wskaźników niezawodności uzyskano następujące dane wstępne:
- 5 przykładowych wartości czasu do awarii (jednostka: tysiąc godzin): 4,5; 5.1; 6,3; 7,5; 9.7.
- 5 przykładowych wartości czasu pracy przed cenzurą (tj. do czasu zakończenia testów 5 produktów pozostało w stanie użytkowym): 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0.

Definiować:

- punktowe oszacowanie średniego czasu do awarii;

- z prawdopodobieństwem ufności dolne granice ufności i;
- narysuj poniższe wykresy w odpowiedniej skali:

funkcja dystrybucyjna;

prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy;

górna granica ufności;

dolna granica ufności.

1. Wstęp

Część obliczeniowa pracy praktycznej zawiera ocenę wskaźników niezawodności na podstawie podanych danych statystycznych.

Ocena wskaźników niezawodności są to wartości liczbowe wskaźników wyznaczone na podstawie wyników obserwacji obiektów w warunkach eksploatacyjnych lub specjalnych testów niezawodności.

Przy określaniu wskaźników niezawodności możliwe są dwie opcje:

Znany jest rodzaj prawa dotyczącego rozkładu czasu pracy;

Rodzaj prawa dotyczącego rozkładu czasu pracy nie jest znany.

W pierwszym przypadku stosuje się parametryczne metody oceny, w których w pierwszej kolejności ocenia się parametry prawa dystrybucji zawarte we wzorze obliczeniowym wskaźnika, a następnie wyznacza się wskaźnik wiarygodności w funkcji oszacowanych parametrów prawa dystrybucji.

W drugim przypadku stosuje się metody nieparametryczne, w których wskaźniki niezawodności ocenia się bezpośrednio na podstawie danych eksperymentalnych.

1. KRÓTKA INFORMACJA TEORETYCZNA

Ilościowe wskaźniki niezawodności taboru można określić na podstawie reprezentatywnych danych statystycznych dotyczących awarii uzyskanych podczas eksploatacji lub w wyniku specjalnych testów przeprowadzonych z uwzględnieniem właściwości eksploatacyjnych konstrukcji, obecności lub braku napraw i innych czynników.

Początkowy zbiór obiektów obserwacyjnych nazywany jest populacją ogólną. W zależności od zasięgu populacji wyróżnia się dwa rodzaje obserwacji statystycznych: ciągłe i próbne. Obserwacja ciągła, podczas której badany jest każdy element populacji, wiąże się ze znacznymi kosztami i czasem, a czasami jest w ogóle niewykonalna fizycznie. W takich przypadkach uciekają się do obserwacji selektywnej, która polega na wybraniu z populacji ogólnej pewnej jej reprezentatywnej części – populacji próbnej, zwanej także próbą. Na podstawie wyników badania cechy w populacji próbnej wyciąga się wniosek na temat właściwości cechy w populacji ogólnej.

Metodę próbkowania można zastosować na dwa sposoby:

Prosty wybór losowy;

Wybór losowy według typowych grup.

Podział populacji próby na typowe grupy (np. według modeli wagonów gondolowych, lat budowy itp.) pozwala na zwiększenie dokładności szacowania cech całej populacji.

Niezależnie od tego, jak dokładnie prowadzona jest obserwacja próbki, liczba obiektów jest zawsze skończona, a zatem ilość danych eksperymentalnych (statystycznych) jest zawsze ograniczona. Przy ograniczonej ilości materiału statystycznego można uzyskać jedynie pewne szacunki wskaźników rzetelności. Pomimo tego, że prawdziwe wartości wskaźników niezawodności nie są losowe, ich oszacowania są zawsze losowe (stochastyczne), co wiąże się z losowością próby obiektów z populacji ogólnej.

Obliczając szacunki, zazwyczaj staramy się wybrać metodę, która będzie spójna, bezstronna i skuteczna. Estymacja spójna to taka, która wraz ze wzrostem liczby obserwowanych obiektów zbliża się prawdopodobieństwem do prawdziwej wartości wskaźnika (warunek 1).

Oszacowanie nazywa się bezstronnym, którego matematyczne oczekiwanie jest równe prawdziwej wartości wskaźnika niezawodności (warunek 2).

Oszacowanie nazywa się efektywnym, którego wariancja w porównaniu z rozproszeniami wszystkich pozostałych szacunków jest najmniejsza (warunek 3).

Jeśli warunki (2) i (3) są spełnione tylko wtedy, gdy N dążąc do zera, wówczas takie szacunki nazywane są odpowiednio asymptotycznie nieobciążonym i asymptotycznie efektywnym.

Spójność, bezstronność i skuteczność to cechy jakościowe ocen. Warunki (1)-(3) dopuszczają skończoną liczbę obiektów N obserwacji, zapisz tylko przybliżoną równość

a~â(N)

Zatem oszacowanie wskaźnika niezawodności â( N ), obliczone na podstawie przykładowego zestawu obiektów objętościowych N służy jako przybliżona wartość wskaźnika rzetelności dla całej populacji. Oszacowanie to nazywa się oszacowaniem punktowym.

Biorąc pod uwagę probabilistyczny charakter wskaźników niezawodności oraz znaczny rozrzut danych statystycznych o awariach, stosując punktowe oszacowania wskaźników zamiast ich wartości rzeczywistych, ważne jest, aby wiedzieć, jakie są granice możliwego błędu i jakie jest jego prawdopodobieństwo, czyli ważne jest określenie dokładności i wiarygodności zastosowanych szacunków. Wiadomo, że jakość oszacowania punktowego jest tym wyższa, im więcej materiału statystycznego jest ono uzyskane. Tymczasem samo oszacowanie punktowe nie niesie ze sobą żadnej informacji o objętości danych, na podstawie których zostało uzyskane. Decyduje to o konieczności dokonywania szacunków przedziałowych wskaźników niezawodności.

Wstępne dane do oceny wskaźników niezawodności określa plan obserwacji. Początkowe dane planu ( NV Z ) to:

Wybrane wartości czasu do awarii;

Wybrane godziny pracy maszyn, które pozostały sprawne w okresie obserwacji.

Czas pracy maszyn (produktów), które pozostały sprawne podczas testów, nazywany jest czasem pracy przed cenzurą.

Cenzurowanie (odcięcie) po prawej stronie to zdarzenie prowadzące do zakończenia badań lub obserwacji eksploatacyjnych obiektu przed wystąpieniem awarii (stan graniczny).

Powody cenzury to:

Różne momenty rozpoczęcia i (lub) zakończenia testów lub eksploatacji produktów;

Wyłączenie z testów lub eksploatacji niektórych wyrobów ze względów organizacyjnych lub z powodu awarii podzespołów, których niezawodność nie została zbadana;

Przenoszenie produktów z jednego trybu aplikacji do drugiego podczas testowania lub eksploatacji;

Konieczność oceny niezawodności przed awarią wszystkich testowanych produktów.

Czas pracy przed ocenzurowaniem to czas pracy obiektu od rozpoczęcia badań do rozpoczęcia cenzurowania. Próbkę, której elementami są wartości czasu do awarii i przed cenzurą, nazywamy próbką ocenzurowaną.

Próbka raz cenzurowana to próbka ocenzurowana, w której wartości wszystkich czasów przed ocenzurowaniem są sobie równe i nie są mniejsze niż najdłuższy czas przed awarią. Jeżeli wartości czasu działania przed ocenzurowaniem w próbce nie są równe, wówczas próbka taka jest cenzurowana wielokrotnie.

1. Ocena wskaźników niezawodności przy zastosowaniu metody nieparametrycznej

1 . Czas do awarii i czas do cenzurowania układamy w ogólny szereg zmian w niemalejącym porządku czasu (zaznaczony jest czas do cenzurowania *): 4,0*; 4,5; 5,0*; 5,1; 6,0*; 6,3; 7,5; 8,0*; 9,7; 10,0*.

2 . Oszacowania punktowe funkcji rozkładu czasu pracy obliczamy ze wzoru:

gdzie jest liczbą produktów funkcjonalnych J -ta porażka w serii zmian.

3. Oszacowanie punktowe średniego czasu do awarii obliczamy ze wzoru:

Gdzie;

Tysiąc godzina.

4. Punktowe oszacowanie bezawaryjnej pracy na tysiąc godzin wyznacza się ze wzoru:

Gdzie;

5. Szacunki punktowe obliczamy korzystając ze wzoru:

6. Na podstawie obliczonych wartości konstruujemy wykresy funkcji rozkładu czasu pracy i funkcji niezawodności.

7. Dolną granicę ufności dla średniego czasu do awarii oblicza się ze wzoru:

Gdzie jest kwantyl rozkładu normalnego odpowiadający prawdopodobieństwu. Akceptowane zgodnie z tabelą w zależności od poziomu ufności.

Zgodnie z warunkami zadania prawdopodobieństwo ufności. Wybieramy odpowiednią wartość z tabeli.

Tysiąc godzina.

8 Wartości górnej granicy ufności dla funkcji rozkładu obliczamy ze wzoru:

gdzie jest kwantylem rozkładu chi-kwadrat z liczbą stopni swobody. Akceptowane zgodnie z tabelą w zależności od poziomu ufności Q.

Nawiasy klamrowe w ostatnim wzorze oznaczają przyjęcie części całkowitej liczby zawartej w tych nawiasach.

Dla;
Dla;
Dla;
Dla;
Dla.

9. Wartości dolnej granicy ufności prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy określa wzór:

10. Dolną granicę ufności prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy w danym czasie pracy, w tysiącach godzin, wyznacza wzór:

Gdzie; .

Odpowiednio

11. Na podstawie obliczonych wartości konstruujemy wykresy funkcji górnej i dolnej granicy ufności jako wcześniej zbudowane modele ocen punktowych i

1. WNIOSKI Z WYKONANEJ PRACY

Badając wyniki testowania produktów pod kątem niezawodności zgodnie z planem [ N przeciwko z ] uzyskano następujące wskaźniki niezawodności:

Oszacowanie punktowe średniego czasu do awarii w tysiącach godzin;
- punktowe oszacowanie prawdopodobieństwa bezawaryjnej pracy na tysiąc godzin pracy;
- z prawdopodobieństwem ufności dolne granice ufności tysięcy godzin i;

Wykorzystując znalezione wartości rozkładu, prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy, górną granicę ufności i dolną granicę ufności skonstruowano wykresy.

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń można rozwiązać podobne problemy, z jakimi borykają się inżynierowie podczas produkcji (na przykład podczas eksploatacji wagonów na kolei).

1. Bibliografia
2. Chetyrkin E. M., Kalikhman I. L. Prawdopodobieństwo i statystyka. M.: Finanse i statystyka, 2012. 320 s.
3. Niezawodność systemów technicznych: Podręcznik / wyd. I. A. Uszakowa. M.: Radio i Łączność, 2005. 608 s.
4. Niezawodność produktów inżynieryjnych. Praktyczny przewodnik po standaryzacji, potwierdzaniu i zapewnianiu. M.: Wydawnictwo Standardów, 2012. 328 s.
5. Instrukcje metodyczne. Niezawodność w technologii. Metody oceny wskaźników niezawodności na podstawie danych eksperymentalnych. RD 50-690-89. Wchodzić. Str. 01.01.91, M.: Wydawnictwo Standardy, 2009. 134 s. Grupa T51.
6. Bolyshev L. N., Smirnov N. V. Tabele statystyki matematycznej. M.: Nauka, 1983. 416 s.
7. Kiselev S.N., Savoskin A.N., Ustich P.A., Zainetdinov R.I., Burchak G.P. Niezawodność układów mechanicznych transportu kolejowego. Instruktaż. M.: MIIT, 2008 -119 s.

Inne podobne prace, które mogą Cię zainteresować.vshm>
5981.		PODSTAWOWE ZASADY TEORII NIEZAWODNOŚCI	450,77 kB
	Niezawodność to właściwość obiektu maszyny, urządzenia, mechanizmu, części, umożliwiająca wykonywanie określonych funkcji przy zachowaniu w czasie wartości wskaźników eksploatacyjnych w określonych granicach, odpowiadających określonym sposobom i warunkom użytkowania, konserwacji, napraw, przechowywania itp. Niezawodność to właściwość obiektu polegająca na tym, że pozostaje on sprawny przez pewien czas lub przez pewien czas działania. Czas działania to czas trwania lub objętość pracy obiektu. Trwałość to cecha przedmiotu polegająca na zachowaniu...
2199.		Podstawy diagnostyki technicznej	96,49 kB
	Połączenia interdyscyplinarne: Wspieranie: informatyki, matematyki, informatyki i systemów programowania MP. stan pacjenta określa diagnostyka lekarska; lub stan diagnostyki technicznej układu technicznego. Diagnostyka techniczna jest nauką o rozpoznawaniu stanu układu technicznego. Jak wiadomo, najważniejszym wskaźnikiem niezawodności jest brak awarii podczas eksploatacji systemu technicznego.
199.		Przedmiot i cele dyscypliny „Podstawy sterowania i diagnostyki technicznej”	190,18 kB
	Stan techniczny to zespół właściwości przedmiotu ulegających zmianom w trakcie produkcji i eksploatacji, charakteryzujący stopień jego przydatności funkcjonalnej w danych warunkach zamierzonego użytkowania lub umiejscowienia w nim wady w przypadku wystąpienia co najmniej jednego z nieruchomości niespełniające ustalonych wymagań. Po drugie, stan techniczny to cecha przydatności funkcjonalnej obiektu jedynie do określonych warunków jego zamierzonego użytkowania. Wynika to z faktu, że w różnych warunkach stosowania wymagania dotyczące niezawodności obiektu...
1388.		Opracowanie i wdrożenie oprogramowania ukierunkowanego na wyznaczanie probabilistycznych charakterystyk niezawodnościowych elementów w oparciu o obserwacje probabilistycznych charakterystyk niezawodnościowych całego systemu	356,02 kB
	Naturalnym podejściem skutecznie stosowanym w badaniu SS jest wykorzystanie metod logiczno-probabilistycznych. Klasyczna metoda logiczno-probabilistyczna ma na celu badanie cech niezawodnościowych systemów o złożonej strukturalnie
17082.		ROZWÓJ SYSTEMU INFORMATYCZNEGO, TEORII I METOD ZDALNEJ DIAGNOSTYKI SIECI STYKOWEJ WEDŁUG PARAMETRÓW RADIÓW ELEKTROMAGNETYCZNYCH I PROMIENIOWANIA OPTYCZNEGO ODBIERANIA PRĄDU ŁUKOWEGO	2,32 MB
	Problem zapewnienia niezawodnego odbioru prądu staje się coraz ważniejszy.Rozwiązanie problemu zapewnienia wysokiej niezawodności CS i wysokiej jakości odbioru prądu prowadzone jest w kierunku udoskonalania i rozwijania metod obliczeniowych, tworzenia nowych, bardziej zaawansowanych konstrukcji CS odbieraki prądu i ich wzajemne oddziaływanie. Naukowcy i inżynierowie z niemal wszystkich...
3704.		Podstawy teorii statku	1,88 MB
	Podręcznik do samodzielnej nauki Stabilność statku morskiego Izmail 2012 Podręcznik do kursu Podstawy teorii statku został opracowany przez starszego wykładowcę Katedry Systemów Morskich i Elektrycznych Dombrovsky V. Chimshyr. Podręcznik porusza kwestie monitorowania i zapewnienia stateczności statków morskich, przedstawiono listę zagadnień, które nawigator musi rozwiązać w celu utrzymania statku w stanie zdatnym do żeglugi, a każde pytanie zawiera krótkie wyjaśnienia. W załącznikach materiały podręcznika przedstawiono w kolejności niezbędnej do zrozumienia przez studentów kursu Podstawy teorii statków.
4463.		Podstawy teorii prawdopodobieństwa	64,26 kB
	Próba, wydarzenie. Klasyfikacja zdarzeń. Klasyczne, geometryczne i statystyczne definicje prawdopodobieństwa. Twierdzenia o dodawaniu prawdopodobieństwa. Twierdzenia o mnożeniu prawdopodobieństwa. Wzór na prawdopodobieństwo całkowite. Wzory Bayesa. Niezależny projekt testu. Wzór Bernoulliego
13040.		PODSTAWY TEORII PRAWIDŁOWOŚCI	176,32 kB
	Echa tego utrzymują się do dziś, jak widać z przykładów i zadań podanych we wszystkich podręcznikach teorii prawdopodobieństwa, także w naszym. Zgadzają się, że ten, kto jako pierwszy wygra sześć gier, otrzyma całą nagrodę. Załóżmy, że ze względu na okoliczności zewnętrzne gra kończy się zanim jeden z graczy zdobędzie nagrodę, np. jeden wygrał 5 gier, a drugi 3 gry. Jednak w tym konkretnym przypadku prawidłowa odpowiedź jest taka, że ​​podział jest sprawiedliwy w stosunku 7:1.
2359.		Podstawy teorii błędu	2,19MB
	Numeryczne metody rozwiązywania równań nieliniowych z jedną niewiadomą. Numeryczne metody rozwiązywania układów równań liniowych. Przy rozwiązywaniu konkretnego problemu źródłem błędów w wyniku końcowym może być niedokładność początkowych zaokrągleń danych w procesie obliczeniowym, a także przybliżony sposób rozwiązania. Zgodnie z tym błędy podzielimy na: błędy wynikające z informacji początkowej, błąd nieusuwalny; błędy obliczeniowe; błędy metody.
5913.		Podstawy teorii sterowania	578,11 kB
	Liniowe systemy automatyczne. Nowoczesne systemy sterowania R. Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym. Nyquist zaproponował kryterium stabilności oparte na charakterystyce częstotliwościowej systemu w stanie otwartym oraz w 1936 roku.

Zarysowano podstawy teorii niezawodności i diagnostyki w odniesieniu do najbardziej pojemnego elementu układu człowiek – samochód – droga – środowisko. Przedstawiono podstawowe informacje dotyczące jakości i niezawodności samochodu jako układu technicznego. Podano podstawowe pojęcia i definicje, podano wskaźniki niezawodności złożonych i rozłożonych systemów oraz metody ich obliczania. Zwrócono uwagę na fizyczne podstawy niezawodności pojazdów, sposoby przetwarzania informacji o niezawodności i metody badania niezawodności. Pokazano miejsce i rolę diagnostyki w systemie obsługi i naprawy pojazdów we współczesnych warunkach.
Dla studentów uniwersytetu.

Pojęcia „jakość” i „niezawodność” maszyn.
Życie współczesnego społeczeństwa jest nie do pomyślenia bez użycia maszyn o szerokiej gamie konstrukcji i celów, które przekształcają energię, materiały, informacje oraz zmieniają życie ludzi i środowisko.
Pomimo ogromnej różnorodności wszystkich maszyn, w procesie ich rozwoju stosuje się jednolite kryteria oceny stopnia ich doskonałości.

W warunkach rynkowych powstanie większości nowych maszyn wymaga spełnienia najważniejszego warunku konkurencyjności, jakim jest nadanie im nowych funkcji oraz wysokich wskaźników technicznych i ekonomicznych ich użytkowania.
Do efektywnego wykorzystania maszyn konieczne jest, aby charakteryzowały się one wysokim poziomem jakości i niezawodności.

Międzynarodowa norma ISO 8402 - 86 (ISO - International Organisation Standardization) podaje następującą definicję: „Jakość to zespół właściwości i cech produktu lub usługi, które dają mu zdolność do zaspokojenia stwierdzonych lub przewidywanych potrzeb”.

SPIS TREŚCI
Przedmowa
Wstęp
Rozdział 1. Niezawodność jest najważniejszą cechą jakości produktu
1.1. Jakość produktów i usług jest najważniejszym wskaźnikiem udanej działalności przedsiębiorstw w kompleksie transportowo-drogowym
1.2. Pojęcia „jakość” i „niezawodność” maszyn
1.3. Niezawodność i problemy uniwersalne
Rozdział 2. Podstawowe pojęcia, terminy i definicje przyjęte w dziedzinie niezawodności
2.1. Obiekty rozpatrywane w obszarze niezawodności
2.1.1. Pojęcia ogólne
2.1.2. Klasyfikacja systemów technicznych
2.2. Podstawowe stany obiektu (systemu technicznego)
2.3. Przejście obiektu w różne stany. Rodzaje i charakterystyka uszkodzeń systemów technicznych
2.4. Podstawowe pojęcia, terminy i definicje z zakresu niezawodności
2.5. Wskaźniki niezawodności
2.6. Kryteria niezawodności dla systemów nieodzyskiwalnych
2.7. Kryteria niezawodności przywróconych systemów
2.8. Wskaźniki trwałości
2.9. Wskaźniki przechowywania
2.10. Wskaźniki konserwacji
2.11. Kompleksowe wskaźniki niezawodności
Rozdział 3. Gromadzenie, analiza i przetwarzanie danych eksploatacyjnych dotyczących niezawodności produktu
3.1. Cele i zadania gromadzenia informacji i oceny niezawodności maszyn
3.2. Zasady gromadzenia i systematyzacji informacji eksploatacyjnych o niezawodności wyrobów
3.3. Budowa rozkładu empirycznego i statystyczna ocena jego parametrów
3.4. Prawa rozkładu czasu do awarii, najczęściej stosowane w teorii niezawodności
3.5. Transformata Laplace’a
3.6. Przedział ufności i prawdopodobieństwo ufności
Rozdział 4. Niezawodność złożonych systemów
4.1. System złożony i jego charakterystyka
4.2. Niezawodność układów rozczłonkowanych
Rozdział 5. Modele matematyczne niezawodnego funkcjonowania elementów i układów technicznych
5.1. Ogólny model niezawodności elementu technicznego
5.2. Ogólny model niezawodności systemu w ujęciu równań całkowych
5.2.1. Podstawowe oznaczenia i założenia
5.2.2. Matryca stanu
5.2.3. Matryca przejścia
5.3. Modele niezawodności dla systemów nieodzyskiwalnych
Rozdział 6. Cykl życia systemu technicznego oraz rola naukowo-technicznego przygotowania produkcji dla zapewnienia jego wymagań jakościowych
6.1. Struktura cyklu życia systemu technicznego
6.2. Kompleksowy system zapewnienia jakości produktów
6.3. Ocena poziomu jakości i zarządzanie niezawodnością
6.3.1. Międzynarodowe standardy jakości ISO serii 9000-2000
6.3.2. Kontrola jakości i jej metody
6.3.3. Metody kontroli jakości, analiza wad i ich przyczyn
6.4. Zarządzanie techniczne i ekonomiczne niezawodnością produktów
6,5. Siedem prostych metod statystycznych oceny jakości stosowanych w normach ISO 9000
6.5.1. Klasyfikacja statystycznych metod kontroli jakości
6.5.2. Warstwy danych
6.5.3. Graficzna reprezentacja danych
6.5.4. Wykres Pareta
6.5.5. Schemat przyczyny i skutku
6.5.6. Diagram rozproszenia
6.5.7. Lista kontrolna
6.5.8. Karta kontrolna
Rozdział 7. Fizyczna istota procesów zmiany niezawodności elementów konstrukcyjnych samochodów podczas ich eksploatacji
7.1. Przyczyny utraty wydajności i rodzaje uszkodzeń elementów maszyn
7.2. Fizykochemiczne procesy niszczenia materiałów
7.2.1. Klasyfikacja procesów fizycznych i chemicznych
7.2.2. Procesy mechanicznego niszczenia ciał stałych
7.2.3. Starzenie się materiałów
7.3. Awarie w oparciu o parametry wytrzymałościowe
7.4. Awarie tribologiczne
7,5. Rodzaje zużycia części samochodowych
7.6. Awarie spowodowane parametrami korozyjnymi
7.7. Wykres zużycia i metody pomiaru zużycia części samochodowych
7.8. Metody określania zużycia części maszyn
7.8.1. Okresowy pomiar zużycia
7.8.2. Ciągły pomiar zużycia
7.9. Wpływ odkształceń szczątkowych i starzenia się materiałów na zużycie części
7.10. Ocena niezawodności elementów pojazdów i układów technicznych w trakcie ich projektowania
7.11. Najczęściej stosowane metody i techniki zapewniania i przewidywania niezawodności stosowane przy budowie maszyn
Rozdział 8. System konserwacji i naprawy maszyn
8.1. Systemy utrzymania i naprawy maszyn, ich istota, treść i zasady budowy
8.2. Wymagania dla systemu utrzymania i napraw oraz metody ustalania częstotliwości ich wdrażania
8.3. Praca maszyn w sytuacjach ekstremalnych
Rozdział 9. Diagnostyka jako metoda monitorowania i zapewnienia niezawodności pojazdu w trakcie eksploatacji
9.1. Ogólne informacje o diagnostyce
9.2. Podstawowe pojęcia i terminologia diagnostyki technicznej
9.3. Wartość diagnostyczna
9.4. Parametry diagnostyczne, wyznaczanie wartości granicznych i dopuszczalnych parametrów stanu technicznego
9,5. Zasady diagnostyki samochodowej
9.6. Organizacja diagnostyki pojazdów w systemie utrzymania i napraw
9.7. Rodzaje diagnostyki samochodowej
9,8. Diagnostyka podzespołów pojazdu podczas napraw
9,9. Diagnozowanie stanu zespołu cylinder-tłok
9.10. Koncepcja diagnozowania urządzeń we współczesnych warunkach
9.11. Diagnostyka techniczna jest ważnym elementem certyfikacji technologicznej usług przedsiębiorstw usługowych
9.12. Zarządzanie niezawodnością i stanem technicznym maszyn w oparciu o wyniki diagnostyki
9.13. Diagnostyka i bezpieczeństwo pojazdów
9.14. Diagnostyka układu hamulcowego
9.15. Diagnostyka reflektorów
9.16. Diagnostyka zawieszenia i układu kierowniczego
Wniosek
Bibliografia.

1.1. Podstawy teorii niezawodności

a) Niezawodność i rozwiązywanie problemów przyspieszania postępu naukowo-technicznego.

W miarę jak technologia staje się coraz bardziej złożona, rozszerzają się obszary jej zastosowania, wzrasta poziom automatyzacji, zwiększają się obciążenia i prędkości, wzrasta rola zagadnień niezawodności. Ich rozwiązanie jest jednym z głównych źródeł zwiększenia wydajności urządzeń, oszczędności kosztów materiałów, pracy i energii.

Przykład 1. Koszt zwiększenia żywotności opon samochodowych o 10% to 0,2% ich kosztu. Większa niezawodność opon prowadzi do odpowiedniego zmniejszenia ich zapotrzebowania. W rezultacie koszt wyprodukowania opon rozwiązujących konkretny problem transportowy wynosi 0,898 ich pierwotnego kosztu.

Ze względu na rosnącą złożoność sprzętu koszty usterek powstałych podczas jego eksploatacji znacznie wzrosły.

Przykład 2. Koparka E-652 zastępuje pracę 150 koparek. Jedna godzina jego przestoju powoduje znaczne straty materialne.

Niewystarczający wysoki poziom niezawodności jest jedną z głównych przyczyn nieuzasadnionych wysokich kosztów konserwacji, naprawy sprzętu i produkcji części zamiennych.

Przykład 3. Aby utrzymać ciągniki w dobrym stanie, na naprawy i konserwację w okresie ich użytkowania wydaje się dwa razy więcej pieniędzy niż na zakup nowego.

b) Podstawowe pojęcia niezawodności.

Niezawodność jest właściwością systemu zachować w czasie w ustalonych granicach wartości wszystkich parametrów charakteryzujących zdolność do wykonywania wymaganych funkcji w danych trybach użytkowania, konserwacji, naprawy, przechowywania i transportu.

Niezawodność jest złożoną, ale mimo to wyraźnie (na poziomie GOST) uregulowaną właściwością systemu.

Rozważmy kolejno, zgodnie ze związkami przyczynowo-skutkowymi, podstawowe pojęcia stosowane w opisie niezawodności.

Niezawodność jako złożona właściwość systemu jest określana przez kombinację czterech prostszych właściwości, a mianowicie: niezawodności, trwałości, łatwości konserwacji i przechowywania. Ponadto, w zależności od cech konstrukcyjnych i operacyjnych systemu, niezawodność może nie uwzględniać tej lub innej właściwości (lub właściwości). Na przykład, jeśli nie można naprawić łożyska tocznego, wówczas zdolność do naprawy nie jest uwzględniana we właściwości niezawodności. Klasyfikację właściwości niezawodnościowych przedstawiono na rys. 1.1.

Niezawodność jest właściwością systemu bez przerwy utrzymać stan operacyjny podczas pracy przez pewien okres czasu Niektóre(określony) czas lub Niektóre(podany) czas pracy.

Trwałość jest właściwością systemu, która ma działać do ostateczny stanie zgodnie z ustaloną procedurą konserwacji i naprawy.

Łatwość konserwacji jest właściwością systemu składającego się z w zdolności przystosowania się do ostrzegania i wykrywania stany przedawaryjne, awarie i uszkodzenia, utrzymanie i przywracanie stanu operacyjnego poprzez konserwację i naprawy.

Przechowywanie to właściwość systemu polegająca na zachowaniu wartości wskaźników niezawodności, trwałości i łatwości konserwacji podczas i po przechowywaniu i (lub) transporcie.

Przy określaniu właściwości niezawodnościowych wykorzystano pojęcia definiujące różne stany układu. Ich klasyfikację pokazano na ryc. 1.2.

Zdatny do użytku – stan systemu, któremu aktualnie odpowiada wszystkie wymagania, ustalony jak w relacji główne parametry, charakteryzujące funkcjonowanie systemu i w odniesieniu do drobne parametry, charakteryzujące łatwość obsługi, wygląd itp.

Wadliwy – stan systemu, w którym aktualnie się znajduje z wymagań ustalonych zarówno w odniesieniu do główny, Więc wtórny parametry.

Operaable – stan systemu, któremu aktualnie odpowiada wszystkie wymagania ustalone w związku z główne parametry.

Nie działa - stan systemu, w którym aktualnie się znajduje nie pasuje do co najmniej jednego od wymagań ustalonych dla główne parametry.

Limit – stan systemu, w którym czasowo lub trwale nie można go eksploatować. Kryteria stanu granicznego dla różnych systemów są różne i są ustalone w projekcie regulacyjnym i technicznym lub dokumentacji operacyjnej.

Z powyższych definicji wynika, że ​​niesprawny układ może być sprawny (np. samochód z uszkodzonym lakierem nadwozia), ale także układ niesprawny może być uszkodzony.

Przejście układu z jednego stanu do drugiego następuje w wyniku zdarzenia. Klasyfikacja zdarzeń pokazana jest na ryc. 1.3., a wykres wyjaśniający to na ryc. 1.4.

Uszkodzenie to zdarzenie, w wyniku którego system przestaje spełniać wymagania dotyczące mniejszych parametrów.

Awaria to zdarzenie, w wyniku którego system przestaje spełniać wymagania w zakresie parametrów głównych oraz pierwotnych i wtórnych, tj. całkowita lub częściowa utrata wydajności.

Niepowodzenie – niepowodzenie w samonaprawieniu.

Wyczerpanie zasobów to zdarzenie, w wyniku którego system przechodzi w stan graniczny. Spośród wymienionych zdarzeń najważniejsza jest awaria, która jest klasyfikowana:

A. Według znaczenia (krytyczne, istotne, nieistotne).

B. Ze względu na charakter wystąpienia (nagłe, stopniowe).

B. Ze względu na wykrywalność (wyraźną, ukrytą).

D. Ze względu na występowanie (strukturalne, produkcyjne, eksploatacyjne, degradacyjne).