Контрольная.р_ОТН_СЖД_2к_зфо. Отчет, содержа титульный лист установленного образца цель работы

• Название: Отчет, содержа титульный лист установленного образца цель работы
• Дата: 16.05.2023
• Размер: 21.17 Kb.
• Имя файла: Контрольная.р_ОТН_СЖД_2к_зфо.docx
• Тип: Отчет; #1133635

щий:

По итогам выполнения каждой

контрольной

работы оформляется отчет, содержа-

• 
  титульный лист установленного образца;
  
• 
  цель работы;
  
• 
  ход выполнения работы (условие задачи, исходные данные к ней и решение);
  
• 
  выводы по работе.
  

На графиках обязательно должны быть указаны обозначения и размерности величин, откладываемых по осям!
Отчеты предъявляются преподавателю для проверки и допуска к зачетному собеседованию.

Зачетное собеседование производится по контрольным вопросам, приведенным в конце указаний к каждой практической работе.

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ

1. 
   Цель работы
   

Изучение основных показателей безотказности. Определение показателей безот- казности невосстанавливаемых объектов по результатам испытаний на надежность.

2. Сведения из теории

Надежностью называется свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, техниче- ского обслуживания, хранения и транспортирования [2]. Например, надежность свето- форной лампы можно определить как ее способность давать свет определенной силы при номинальном напряжении.

Применительно к железнодорожной технике используется также следующее опре- деление надежности: надежность – это способность железнодорожной техники выпол- нять предусмотренные техническими требованиями функции в течение определенной наработки или периода эксплуатации при установленных в нормативной и (или) техни- ческой документации условиях применения, технического содержания, хранения и транспортирования [3].

При этом под техническим содержанием понимается совокупность работ по тех- ническому обслуживанию и ремонту железнодорожной техники [3].

Надежность объекта оценивается не только во время непосредственной эксплуата- ции, но и во время хранения, транспортирования и ремонтов. Поэтому надежность явля- ется сложным свойством и состоит из сочетания следующих свойств: безотказность, дол- говечность, ремонтопригодность и сохраняемость [1].

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять способность выполнять требуемые функции в течение некоторого времени или наработки в заданных режимах и условиях применения.

Долговечность – свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования, технического об- служивания и ремонта до достижения предельного состояния.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленно- сти к поддержанию и восстановлению состояния, в котором объект способен выполнять требуемые функции, путем технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять способность к выполнению требуе- мых функций после хранения и (или) транспортирования при заданных сроках и услови- ях хранения и (или) транспортирования

Невосстанавливаемыми являются объекты, которые после отказа не ремонтируют и больше не используют по назначению [2].

К числу наиболее широко применяемых количественных критериев надежности для невосстанавливаемых систем и элементов относятся:

• 
  вероятность безотказной работы P(t);
  
• 
  вероятность отказа Q(t);
  
• 
  частота отказов f(t);
  
• 
  интенсивность отказов λ(t);
  
• 
  средняя наработка до отказа Т.
  

ВероятностьюбезотказнойработыP(t) называется вероятность того, что в пре- делах заданной наработки tотказ объекта не возникает [2]:

P(t)  P(t t_от ),

где t – время, в течение которого определяется вероятность безотказной работы;

t_от – время работы объекта от его включения до первого отказа (наработка до отказа).

Практически статистическая оценка вероятности безотказной работы P^*(t) может быть вычислена по результатам статистических испытаний по следующему выражению:

P^*(t) 

N₀  n(t) _,

N₀
(1.1)

где N₀ – число объектов, поставленных на испытание;

n(t)– число объектов, отказавших за время t.

ВероятностьюотказаQ(t) называется вероятность того, что наработка до отказа меньше t, или вероятность того, что за время tобъект откажет:

Q(t)  P(t t_от ).

Исправная работа и отказ в течение времени tявляются несовместными события- ми. Поэтому

P(t)  Q(t)  1.

(1.2)

Статистическая оценка вероятности отказа Q^*(t) может быть определена по выра- жению

Q^*(t)  ^n(t) .

N₀
(1.3)

Частотой отказов f(t) называется отношение числа отказавших объектов в еди- ницу времени к первоначальному числу испытываемых объектов при условии, что все вышедшие из строя объекты не восстанавливаются. Статистическая оценка частоты от- казов f^*(t) определяется по выражению

i
f^*(t)  ^n(ti) ,

N₀t_i

(1.4)

где n(Δt) – число объектов, отказавших на интервале времени от ^t

• 
  t_i
  

до ^t

• 
  t_i;
  

_iⁱ ₂ i ₂

Δt_i– интервал времени, для которого определяется частота.

Интенсивностью отказов λ(t) называется отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный интервал времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются исправными.

Статистическая оценка интенсивности отказов λ^*(t) определяется по выражению

i
λ^*(t) 

n(t_i) _,

^Nср i^ti

(1.5)

где

^Nср i

– среднее число исправно работающих объектов в интервале времени

t_i,

^Nср i<sup>

N</sup>i1 ^{ N}i



2 _;

^Ni1 N_i

• 
  число объектов, исправно работающих в начале интервала времени
  
• 
  число объектов, исправно работающих в начале интервала времени
  

t_i;

t_i.

СреднейнаработкойдоотказаТназывается математическое ожидание наработ- ки объекта до первого отказа.

Статистическая оценка средней наработки до отказа Т^* по результатам испытаний, если отказали все испытываемые элементы, вычисляется по формуле

N<sub>0

</sub>t_iT^ _i1 _,

N₀

где t_i– время безотказной работы i-го объекта.


(1.6)

На практике для сокращения расходов на процесс испытаний, зачастую, испытания производятся не до отказа всех объектов, а все время испытаний разбивается на kинтервалов. В этом случае среднюю наработку до отказа определяют по выражению [4]

k

_^_n(t_i)  t_{ср i}

• 
  t_kN₀  n(t_k)_
  

где

^tср i
_ ^ti1 ^{ t}i

2

_T^ _i1 _,

N₀
– среднее время работы объектов в i-м интервале времени;
(1.7)

^ti1 – время начала i-го интервала времени;

^ti– время конца i-го интервала времени;

n(t_i)

– число объектов, отказавших за время

t_i.

3. Задание на

контрольную

работу

На испытание поставлено N₀ = 1600 образцов неремонтируемой аппаратуры. Число отказов n(Δt) фиксировалось через каждые 100 часов работы (Δt = 100 ч). Данные об от- казах приведены в табл. 1.1. При этом к величине n(Δt) необходимо прибавить j – номер варианта (задается преподавателем).

Требуется определить следующие показатели надежности:

• 
  вероятность безотказной работы P^*(t);
  
• 
  вероятность отказа Q^*(t);
  
• 
  частоту отказов f^*(t);
  
• 
  интенсивность отказов λ^*(t);
  
• 
  среднюю наработку до отказа Т^*.
  

Построить графики зависимостей P^*(t), Q^*(t), f^*(t), λ^*(t).

Результаты расчетов рекомендуется свести в таблицу (см. табл. 1.2).
Таблица 1.1

Данные об отказах

i	Номер группы
	1		2			3			4
	Δti, ч	n(Δti)		Δti, ч	n(Δti)		Δti, ч	n(Δti)		Δti, ч	n(Δti)
1	0–100	44		0–100	48		0–100	51		0–100	50
2	100–200	42		100–200	44		100–200	46		100–200	43
3	200–300	37		200–300	40		200–300	42		200–300	36
4	300–400	31		300–400	37		300–400	36		300–400	33
5	400–500	28		400–500	33		400–500	32		400–500	30
6	500–600	25		500–600	28		500–600	29		500–600	28
7	600–700	20		600–700	25		600–700	25		600–700	25
8	700–800	17		700–800	22		700–800	20		700–800	20
9	800–900	16		800–900	21		800–900	17		800–900	17
10	900–1000	16		900–1000	22		900–1000	16		900–1000	16
11	1000–1100	15		1000–1100	20		1000–1100	16		1000–1100	16
12	1100–1200	14		1100–1200	19		1100–1200	15		1100–1200	15
13	1200–1300	15		1200–1300	19		1200–1300	16		1200–1300	14
14	1300–1400	13		1300–1400	18		1300–1400	15		1300–1400	15
15	1400–1500	13		1400–1500	18		1400–1500	15		1400–1500	14
16	1500–1600	13		1500–1600	18		1500–1600	14		1500–1600	13
17	1600–1700	12		1600–1700	19		1600–1700	13		1600–1700	12
18	1700–1800	13		1700–1800	18		1700–1800	14		1700–1800	13
19	1800–1900	14		1800–1900	20		1800–1900	15		1800–1900	14
20	1900–2000	15		1900–2000	24		1900–2000	16		1900–2000	15

10

Таблица 1.2

ti, ч	0	100	200	300	400	…	1800	1900	2000
n(ti)
Ni
Nср i
P*(ti)
Q*(ti)
f*(ti)·104, 1/ч
λ*(ti)·104, 1/ч