2787

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Воронежская государственный лесотехническийуниверситет

им. Г. Ф. Морозова

Основы теории надежности

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки

23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

Воронеж 2016

1

УДК 621.01

Кадырметов, А. М. Основы теории надежности [Электронный ресурс] : методические указания для самостоятельной студентов по направлению подготовки 23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов. / А. М. Кадырметов, А. В. Макаренко ; ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2015. – 15 с.

Издается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № __ от ____________ г.)

2

ВВЕДЕНИЕ

УВАЖАЕМЫЙ СТУДЕНТ!

Методические указания по выполнению самостоятельных работ по созда-

ны Вам в помощь для работы на занятиях и во внеаудиторное время.

Наличие положительной оценки (отметки о выполнении) каждого вида самостоятельной работы необходимо для получения допуска к экзамену по дисциплине Основы теории надежности, поэтому в случае невыполнения рабо-

ты по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за само-

стоятельнуюработуВы должны найти время для ее выполнения или пересдачи.

Внимание! Если в процессе выполнения заданий для самостоятельной работы возникают вопросы, разрешить которые Вам не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений.

3

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Цель самостоятельной работы по дисциплине «Основы теории надежно-

сти» – освоение теоретических знаний по курсу, приобретение практических навыков расчетов параметров машин и оборудования лесного комплекса, при его проектировании и эксплуатации.

К задачам изучения дисциплины относятся:

изучение теоретических основ по курсу;

изучение отечественных и зарубежных методик оценивания качества;

формирование умений и навыков использования существующих методик для практического определения количественной оценки качества.

В результате выполнения самостоятельной работы студент должен:

– знать: показатели надежности машин и оборудования лесного комплек-

са; причины возникновения и физическую сущность отказов; технологические и эксплуатационные мероприятия, направленные на обеспечение и поддержа-

ние работоспособного состояния машин и оборудования; методы проведения испытаний на надежность и обработки полученной информации; методы расче-

та и обеспечения надежности машин на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации;

– уметь: количественно оценивать значения показателей надежности в будущем (прогнозировать) и в прошедшем (анализ ретроспекций) по статисти-

ческим данным, полученным в процессе проведения стендовых и эксплуатаци-

онных испытаний; разрабатывать и внедрять мероприятия, направленные на обеспечение надежности при разработке и изготовлении автотранспортной тех-

ники и ее поддержание в процессе эксплуатации;

– владеть: навыками количественно оценивать показатели надежности по вероятностным и статистическим моделям.

В результате освоения данной дисциплины студент должен обладать сле-

дующими компетенциями:

4

готовностью применять систему фундаментальных знаний (математических, естественнонаучных, инженерных и экономических) для идентификации, формулирования и решения технических и технологических проблем эксплуатации транспортно-технологических машин и комплексов (ОПК-3);

владением знаниями технических условий и правил рациональной эксплуатации транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования, причин и последствий прекращения их работоспособности (ПК-15);

готовностью изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы по совершенствованию технологических процессов эксплуатации, ремонта и сервисного обслуживания транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования различного назначения, их агрегатов, систем и элементов, проводить необходимые расчеты, используя современные технические средства (ПК-22);

способностью использовать в практической деятельности данные оценки технического состояния транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования, полученные с применением диагностической аппаратуры и по косвенным признакам (ПК-39).

5

1 СТРУКТУРА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Рабочая программа дисциплины отводит 50 % трудоемкости курса на са-

мостоятельную работу студентов. Самостоятельная работы является обязатель-

ным для выполнения видом работы, при этом студент приобретает новые тео-

ретические знания, учится принимать самостоятельные решения, работать с пе-

риодической литературой.

Программа предусматривает следующие виды самостоятельной работы: 1 Самостоятельное изучение теоретического курса.

2 Теоретическая подготовка к выполнению и защите практических зада-

ний.

3 Подготовка краткого отчета по работе с периодикой и интернетом. 4 Подготовка к итоговому тестированию

По каждому виду работы студент должен выполнить задания, предусмот-

ренные данными методическими указаниями и согласованные с преподавате-

лем. Выполненные задания сдаются преподавателю в соответствии с графиком самостоятельной работы.

6

2 МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА

2.1 Общие указания При самостоятельном изучении теоретического курса студентам необхо-

димо:

1 Самостоятельно изучить темы теоретического курса в соответствии с учебной программой дисциплины.

2 Подготовиться к устным ответам на контрольные вопросы, приведен-

ные в настоящих методических указаниях после каждого практического заня-

тия.

3. Выполнить отчет по работе с периодикой.

Самостоятельная работа выполняется на основе учебно-методических ма-

териалов дисциплины. Самостоятельно изучаемые вопросы курса включаются в экзаменационные билеты.

Темы на самостоятельное изучение и контрольные задания преподаватель выдает на лекционных занятиях в соответствии с учебной программой и графи-

ком самостоятельной работы.

2.2 Содержание разделов и тем лекционного курса

Раздел 1ВВЕДЕНИЕ Актуальность обеспечения надежности машин. Задачи дисциплин. Общие

понятия и определения. Состояния, повреждения и отказы объектов надежно-

сти. Схема процесса изменения технического состояния объекта надежности.

Временные понятия. Категории объектов надежности. Показатели безотказно-

сти и долговечности. Показатели ремонтопригодности. Комплексные показате-

ли.

Трудоемкость лекционного курса – 4 часа (0,11 з.е.), самостоятельная работа не предусмотрена.

7

Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].

Раздел 2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ Случайные события. Аксиомы сложения и умножения вероятностей собы-

тий. Случайные величины и понятия закона распределения случайной величины.

Характеристики распределения случайных величин. Законы распределения дис-

кретных случайных величин. Закон нормального распределения (закон Гаусса).

Закон экспоненциального распределения. Закон распределения Вейбулла. Задачи математической статистики при расчетах надежности машин. Вероятностное или статическое описание основных показателей надежности. Задачи математиче-

ской статистики при расчетах надежности машин. Цели и задачи системы сбора и обработки информации о надежности изделия. Этапы составления структурной схемы элементов надежности.

Трудоемкость лекционного курса – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 6 часов (0,17з.е.).

Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].

Раздел 3ФИЗИКА ОТКАЗОВ Основные причины отказов. Отказы вследствие кавитации. Отказы вслед-

ствие старения материалов. Другие причины отказов. Физико-механические ос-

новы усталости. Характеристики сопротивления усталости. Факторы, влияю-

щие на сопротивление усталости. Технологические методы поверхностного уп-

рочнения деталей машин. Виды коррозии по механизму образования. Химиче-

ские виды коррозии. Электрохимическая коррозия. Виды коррозии по степени воздействия и форме проявления. Трибологические отказы. Виды фрикционных связей при трении. Классификация видов трения деталей машин. Методы опре-

деления износа деталей машин.

Трудоемкость лекционного курса – 14 часов (0,39з.е.), самостоятельная работа – 9 часов (0,25з.е.).

8

Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].

Раздел 4 ИСПЫТАНИЕ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ НА НАДЕЖ-

НОСТЬ Общая характеристика методов получения информации о надежности

оборудования. Техническая диагностика, контроль и испытания как средства поддержания надежности. Общая схема, цели и задачи диагностики, контроля и испытаний на стадиях изготовления и эксплуатации оборудования. Постановка задачи технического диагностирования. Управление техническим состоянием машин. Диагностика и безопасность автомобиля.

Трудоемкость лекционного курса – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 6 часов (0,17з.е.).

Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].

Раздел 5 МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ МАШИН И ОБО-

РУДОВАНИЯ Качество и надежность выпускаемого оборудования. Мероприятий по от-

работке оборудования на надежность на различных стадиях.

Трудоемкость лекционного курса – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 6 часов (0,17з.е.).

Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].

2.3 Теоретическая подготовка к выполнению и защите практических заданий Целью практических занятий является закрепление теоретических знаний

по дисциплине. Практические занятия проводятся по тематике учетной про-

граммы в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса.

Трудоемкость самостоятельной работы по подготовке к выполнению и защите практических занятий составляет 27 часов (0,75 з.е.).

Материалы по подготовке к практическим занятиям приведены [1-6].

9

Тематика практических занятий

Занятие 1 Составление и исследование структурной схемы элементов на-

дежности.

Трудоемкость занятия – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 5

часов (0,14з.е.).

Контрольные вопросы:

1 Виды структурных схем.

2 Методика составления структурной схемы

3 Свойства последовательной и параллельной (нагруженный резерв)

структурной схем.

Занятие 2 Расчет надежности сложной системы.

Трудоемкость занятия – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 4

часов (0,11з.е.).

Контрольные вопросы:

1Обоснование количественных требований к надежности объекта или его составным частям.

2Определение достигнутого (ожидаемого) уровня надежности объекта и/или его составных частей, в том числе расчетное определе-

ниепоказателей надежностиили параметров распределения характе-

ристик надежности составных частей объекта в качестве исходных данных для расчета надежности объекта в целом

Занятие 3 Установление законов распределения отказов.

Трудоемкость занятия – 4 часов (0,11з.е.), самостоятельная работа – 3

часов (0,083з.е.).

Контрольные вопросы:

1Законы распределения дискретных случайных величин.

2Законы распределения непрерывных случайных величин.

10