Лабораторная работа №1 Определение показателей надёжности оборудования в период нормальной эксплуатации
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определение показателей надежности оборудования в период нормальной эксплуатации.
ОБОРУДОВАНИЕ: персональный компьютер с установленным программным продуктом MATHCAD.
Основные сведения
В период нормальной эксплуатации оборудования постоянные отказы не проявляются, и надежность характеризуется только внезапными отказами. Эти отказы имеют постоянную интенсивность, которая не зависит от продолжительности работы оборудования
,
где
–
средняя наработка до отказа (как правило,
в часах),
,
– наработка до отказа i-го
изделия,
N – общее число наблюдений.
Тогда
выражается числом отказов в час и, как
правило, составляет малую величину.
В период нормальной эксплуатации оборудования вероятность безотказной работы
подчиняется экспоненциальному закону распределения времени безотказной работы, и одинакова в любых одинаковых промежутках времени.
Вероятность отказа
.
Плотность распределения времени безотказной работы
.
На
рис. 1 представлены графики функции
вероятности безотказной работы P(t),
плотности распределения f(t)
и интенсивности отказов
,
соответствующие периоду нормальной
эксплуатации.
Рис. 1
Если
работа изделия происходит при разных
режимах и интенсивностях
,
то
где ti – продолжительность работы в i-м режиме.
Гамма-процентную наработку до отказа Тg определяют из уравнения
где p(Tγ) – вероятность безотказной работы.
Порядок выполнения работы
Используя методические указания и рекомендуемую литературу, изучите основные показатели надежности оборудования в период нормальной эксплуатации.
Используя оборудование, выполните задание по согласованию с преподавателем в соответствии с таблицей 1 (пример выполненного задания приведен в приложении 1).
Таблица 1
№ |
Содержание задания |
1 |
Определите время безотказной работы токарного станка при заданной вероятности безотказности P(t) = 0,88 и интенсивности отказов кинематических пар станка λ = 3*10-5, 1/ч |
2 |
Для протяжного станка задан гамма-процентный ресурс Тg = 99 %, определите необходимый показатель интенсивности отказов λ с учётом заданного времени эксплуатации, равного 12 000 ч |
3 |
Для электродвигателя вентилятора местной вытяжной вентиляции установлено время безотказной работы t = 2 000 ч, определите Р(t) при интенсивности отказов λ = 1*10-5, 1/ч |
4 |
Для вероятности безотказной работы Р(t) = 0,95 определите время работы шарикового подшипника до отказа при интенсивности отказов λ = 0,65*10-6, 1/ч |
5 |
Время безотказной работы муфты скольжения составляет 5 000 ч. Определите вероятность безотказной работы Р(t) при интенсивности отказов λ = 0,3*10-6, 1/ч |
6 |
Определите Р(t) концевого выключателя станка при интенсивности отказов λ = 1*10-6 (1/ч) и заданном времени безотказной работы 7 000 часов |
7 |
Для автоматического выключателя электроэрозионного станка установлена Р(t) = 0,9999, определите время безотказной работы, если интенсивность отказов λ = 1*10-6, 1/ч |
8 |
Для транспортной машины задан гамма-процентный ресурс Тg = 99,95%, который имеет место на протяжении 5 000 ч. эксплуатации, определите соответствующую λ |
9 |
Определите Р(t) зажима токарного станка, удерживающего обрабатываемую заготовку через 1 000 ч. эксплуатации при интенсивности отказов λ = 0,0005*10-6, 1/ч |
10 |
Питание цехового электрического трансформатора осуществляется кабелем. Определите вероятность отсутствия его обрыва после эксплуатации на протяжении 5 000 часов при интенсивности отказа λ = 3*10-6, 1/ч |
11 |
В передачах станков широко применяются шестерни, определите для них Р(t) при периоде эксплуатации 12 000 часов и при интенсивности отказа λ = 0,12*10-6, 1/ч |
12 |
Пневматические цилиндры являются основными элементами пневмосистем встряхивающих формовочных машин. Определите время работы, после которого его Р(t) составит 0,8 при интенсивности отказа λ = 0,004*10-6, 1/ч |
продолжение табл. 1
№ |
Содержание задания |
13 |
Для шлифовального станка установлен гамма-процентный ресурс Тg = 98,95%, время работы 6 000 ч. Определите необходимые λ и Р(t) |
14 |
Определите Р(t) муфты сцепления при наработке до отказа 1 200 часов и интенсивности отказов λ = 0,06*10-6, 1/ч |
15 |
Для обеспечения точного исполнения циклов технологических процессов, эксцентрики механических систем должны иметь высокую надёжность. Определите Р(t) их после работы 3 000 часов при интенсивности отказа λ = 0,002*10-6, 1/ч |
16 |
Определите время безотказной работы предохранительного клапана гидросистемы при заданной Р(t) = 0,98, при интенсивности отказа λ = 1*10-5, 1/ч |
17 |
Ограничители передвижений предупреждают аварийные ситуации. Определите для них Р(t) после работы 14 000 часов при интенсивности отказа λ = 0,35*10-6, 1/ч |
18 |
Аккумуляторные батареи являются автономными источниками электропитания, определите время их работы при Р(t) = 0,95 при интенсивности отказов λ = 3*10-6, 1/ч |
19 |
Предохранители главного движения машин исключают аварии, определите время безотказной работы их P(t) = 0,999 при интенсивности отказа λ = 1*10-6, 1/ч |
20 |
Определите время работы плавкого предохранителя, вероятность безотказной работы Р(t) которого равна 0,98 и интенсивность отказов λ равна 0,16*10-6, 1/ч |
21 |
Определите вероятность безотказной работы Р(t) керамического конденсатора, время работы которого равна 5 000 часов и интенсивность отказов λ равна 0,01*10-6, 1/ч. |
22 |
Определите время работы проволочного постоянного резистора, вероятность безотказной работы Р(t) которого равна 0,99 и интенсивность отказов λ равна 0,02*10-6, 1/ч |
23 |
Определите вероятность безотказной работы Р(t) магнитоуправляемого контакта, время работы которого равна 6 000 часов и интенсивность отказов λ равна 0,005*10-6, 1/ч |
24 |
Определите время работы силового трансформатора, вероятность безотказной работы Р(t) которого равна 0,97 и интенсивность отказов λ равна 1,7*10-6, 1/ч |
25 |
Определите вероятность безотказной работы Р(t) соединительного провода, время работы которого равна 9 000 часов и интенсивность отказов λ равна 0,001*10-6, 1/ч |