
- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный университет путей сообщения
- •Надежность крыши хоппер – минераловоза модели 11 –740
- •1 Анализ надежности крыши хоппер – минераловоза
- •2 Построение блок-схемы и расчет надежности крыши хоппер – минераловоза
- •3 Определение показателей надежности фрамуги крыши хоппер – минераловоза на стадии проектирования
- •3.1 Определение вероятности безотказной работы фрамуги
- •3.2 Определение параметра потока отказов
- •3.3 Определение долговечности фрамуги
- •3.4 Оценка ремонтопригодности крыши хоппер – минераловоза
- •4 Определение показателей надежности фрамуг крыши хоппер – минераловоза во время эксплуатации
- •5 Разработка мероприятий по повышению надежности фрамуги крыши хоппер – минераловоза
- •5.1 Технологическое направление
- •5.2 Конструктивное направление
4 Определение показателей надежности фрамуг крыши хоппер – минераловоза во время эксплуатации
Определение показателей надежности деталей во время эксплуатации осуществляется путем проведения испытаний на прочность.
ГОСТом определены следующие планы испытаний:
При естественных условиях эксплуатации
Ускоренный план при интенсивности ускоренной загрузки объекта
При разработке плана испытаний определяются следующие параметры:
N0 – количество изделий, поставленных на испытание.
U (R) – характеристика изделия (U – не подлежит восстановлению, R – подлежит восстановлению).
Т – период испытаний, время, в течение которого выполняется испытание.
η – период испытания, где испытание заканчивается при достижении r отказов изделий.
N – период испытаний, заканчивающийся когда все N0 откажут.
Фрамугу крыши хоппер – минераловоза испытывают по естественному плану, учитывающему следующие параметры:
N0 = 10;
R (фрамуга подлежит восстановлению);
Т = 1 год.
Результаты испытаний заносятся в «Ведомость испытаний» (таблицу 4).
В ведомости испытаний приняты обозначения, показанные на рисунке 2.
13
t3,1, t3,2, t3,3 – обозначение времени работы третьего изделия до первого, второго, третьего отказа соответственно (наработка на отказ); τ3,1, τ3,2 – обозначение времени восстановления третьего изделия после первого, второго отказа соответственно.
Рисунок 2 – Схема записи результатов испытаний в ведомости испытаний, при определении показателей надежности изделия во время эксплуатации
Таблица 4 – Ведомость испытаний
№ изделия |
Время испытания, мес |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1 |
|
|
t11 |
|
|
τ |
|
|
t12 |
|
|
|
2 |
|
t21 |
τ |
|
|
|
t22 |
|
|
|
τ |
t23 |
3 |
|
|
|
|
t31 |
|
|
|
|
τ 31 |
|
t32 |
4 |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
t51 |
|
|
τ51 |
|
t52 |
|
|
|
6 |
t 61 |
τ |
|
|
t62 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
t71 |
|
|
|
|
τ 71 |
|
t72 |
|
8 |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
t91 |
|
|
|
τ |
|
|
t92 |
|
|
1 0 |
|
t 10,1 |
τ |
|
|
t10,2 |
|
|
|
|
τ 10,2 |
t10,3 |
По результатам испытаний определяются следующие показатели надежности фрамуги крыши хоппер – минераловоза:
Наработка изделия на отказ ti;
Количество отказов в интервале времени n(t);
Суммарное количество отказов ni, на момент времени ti;
Вероятность безотказной работы P(t);
Ч
14
астота отказов f(t);Интенсивность отказов λ(t).
Вероятность безотказной работы P(t), определяется по формуле:
.
(10)
Частота отказов f(t), определяется по формуле:
.
(11)
Интенсивность отказов λ(t), определяется по формуле:
.
(12)
Результаты испытаний и расчетов заносятся в таблицу 5.
Таблица 5 – Результаты испытаний фрамуги крыши хоппер – минераловоза
Интервал испытания |
|
|
|
ti∙n(∆t) |
|
|
|
0-1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1-2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
0,9 |
0,1 |
0,11 |
2-3 |
3 |
3 |
4 |
9 |
0,6 |
0,3 |
0,5 |
3-4 |
4 |
2 |
6 |
8 |
0,4 |
0,2 |
0,5 |
4-5 |
5 |
0 |
6 |
0 |
0,4 |
0 |
0 |
5-6 |
6 |
1 |
7 |
6 |
0,3 |
0,1 |
0,33 |
6-7 |
7 |
3 |
10 |
21 |
0 |
0,3 |
0 |
7-8 |
8 |
2 |
12 |
16 |
0,2 |
0,2 |
1 |
8-9 |
9 |
1 |
13 |
9 |
0,3 |
0,1 |
0,33 |
9-10 |
10 |
2 |
15 |
20 |
0,5 |
0,2 |
0,4 |
10-11 |
11 |
3 |
18 |
33 |
0,8 |
0,3 |
0,375 |
11-12 |
12 |
2 |
20 |
24 |
1 |
0,2 |
0,2 |
∑ |
|
|
|
148 |
|
|
15 |
Показатели надежности фрамуги крыши, определяемые в процессе эксплуатации, графически представляются тремя зависимостями: вероятности безотказной работы, частоты и интенсивности отказов (Рисунок 3).
Рисунок 3 – Графики зависимостей P(t), f(t), λ(t),полученные при
испытаниях фрамуг крыш хоппер – минераловозов
16
По результатам испытаний выполняются две статистические оценки: оценка средней наработки на отказ и оценка среднего времени восстановления фрамуги.
Среднее время наработки на отказ tср, определяется по формуле
(13)
где
и
равняется
148 и 20 соответственно (из таблицы 5).
По расчету:
Среднее время восстановления, определяется по формуле
(14)
где τi – время восстановления по каждому отказу, мес.;
NВ – количество изделий, которые были восстановлены.
По расчету:
17
18