Задача №1. Исследование безотказной работы и надежности машин

Исследование безотказной работы и надежности машин

Все потенциальные возможности повышения производительности машин можно реализовать лишьпри условии, что механизмы и устройства, выполняющие функции человека, будут иметь высокую надежность в работе.

Большое значение имеет расчет показателей эксплуатационной на-

дежности действующих машин. На результатахтакого расчета основываются все опытно-статистические методы прогнозирования надежности и проектируемых машин, и проектируемых комплексов одинакового Сравнение характеристик надежности механизмов целевого назначения дает возможность выбирать наиболее удачные конструктивные решения.

Первым этапом исследований является проведение фактических на-

блюдений — фотография работы, например металлорежущего станка и хронометраж его простоев. Все причины отказов, способы их устранения, длительность периодов безотказной работы и простоев фиксируют. Данные наблюдений за определенный промежуток времени заносятся в таблицы.

Вторым этапом является группирование результатов по интервалам и

построение диаграммы распределения длительности безотказной работы.

В соответствии с математической статистикой необходимо выбрать

базу, несколько превышающую наибольшее зафиксированное значение ис-

следуемой случайной величины, и разделить ее на количество интервалов

(рекомендуется принимать 8…15 интервалов). Например, максимальное время безотказнгой работы станка - 238 мин, принимают t max = 240 мин и количество интервалов n = 8. Следовательно, напряженность одного интервала оперелиться, как

Δ t

Все конкретные реализации случайной величины — периодов безот-

казной работы — разносятся по соответствующим интервалам в порядке

возрастания. В качестве примера приведена табл. 1, в которую занесены

порядковые номера интервалов, границы интервалов, середины интервалов

ti и количество случаев, попавших в данный интервал Δ Ni.

Таблица 1 — Разбивка на интервалы

Согласно данным табл. 1 строится диаграмма распределения слу-

чайной величины — длительности безотказной работы станка или станоч-

ного комплекса (рис. 1).

0-30 30-60 60-9 0 90-120 120-150 150-180 180-210 210-240

Рисунок 1 — Диаграмма распределения длительности безотказной работы

Определяется средняя длительность безотказной работы:

,

где X — средняя длительность безотказной работы;

N = Σ Δ — общее число случаев.

Например, для данных, приведенных в табл. 1:

N = 10 + 8 + 5 + 2 + 1 + 0 + 0 + 1 = 27,

X =

Третьим этапом является построение функции надежности.

Статистическая функция надежности строится для значений времени,

соответствующих выбранным границам интервалов (для рассматриваемого

примера t = 0, 30, 60, 90 … 240).

Вероятность того, что станок после устранения отказов включится в

исправном состоянии, принимается равной единице, если зафиксирован-

ное время безотказной работы более 3 мин, т.е. P *(t) = 1, 0.

В общем случае статистическая вероятность того, что станок или ста-

ночный комплекс работает более ti минут, составляет:

Р(

Для данного примера статистическая вероятность того, что станок по-

сле включения проработает более 22 мин, равна:

P(30) =

более 60 мин. - Р (60)= —= 0, 33

более 90 мин. – Р (90)= —= 0, 048

Таким образом рассчитываются все значения статистической вероятности.Полученные значения статистической вероятности откладывают на диаграмме (рис. 2).

P* (t); P (t)

1, 0

0, 8

0, 6

0, 4

0, 2

0 0-30 30-60 60-90 90-120 120-150 150-180 180-210 210-240 t

Рисунок 2 — Функции надежности

Как видим из графиков, безатказная работа и отказ взаимно противоположны, афункция надежности имеет ту же закономерность, что и распределение длительноти безотказной работы.

Варианты заданий к задаче № 1.

Контрольные вопросы.

1.Что такое надежность машин?

2.Что такое безотказность работы машины?

3.Что такое отказ в работе машины?

4.Причины отказа работи машины?

5Характер зависитосьти безотказной работы машины.

6.Характер функции надежности.

ЛИТЕРАТУРА

1 Волчкевич Л.И. Автоматы и автоматические линии / Л.И. Волчкевич,

М.М. Кузнецов, Б.А. Усов. — М.: Высш. школа, 1976. — Ч.1. Основы

проектирования. — 230 с.

2 Волчкевич Л.И. Надежность автоматических линий. — М.: Машино-

строение, 1969. — 308 с.

3 Кузнецов М.М. Автоматизация производственных процессов /

М.М. Кузнецов, Л.И. Волчкевич, Ю.П. Замчатов. — М.: Высш. школа,

1978. — 431 с.

4 Волчкевич Л.И. Комплексная автоматизация производства /

Л.И. Волчкевич, М.П. Ковалев, М.М. Кузнецов. — М.: Машиностроение,

1983. — 269 с.

Методичні вказівки до виконання практичної роботи ««ДОСЛІДЖЕННЯ БЕЗОТКАЗНОЇ РОБОТИ Й НАДІЙНОСТІ МАШИН»

з дисципліни «Єксплуатація і обслуговивання машин» для студентів напрямів 6.050502 «Інженерна механіка», 6.050503 «Машинобудування» денної та заочної форм навчання.

Укладачі: Гречаник Елла Миколаївна

Підписано до друку _____________________2014р.

Формат _________________. Обсяг__________др.арк.

Тираж __________________прим. Заказ ______________

51918, м.Дніпродзержинськ, вул.Дніпробудівська, 2