Основы теории надежности. Методические указания к выполнению практических заданий для студентов направлений подготовки 190600.62 «Эксплуатация транспо
.pdfгде Рy* Di - вероятность Di-го диагноза при наблюдении комплекса диа-
гностических параметров у* ;
Р Di - вероятность Di-го диагноза в группе исследуемых автомобилей;
РDi y* - вероятность наблюдения комплекса признаков при диагнозе Di; - вероятность наблюдения комплекса признаков по всем диагно-
зам.
Вероятность совместного наблюдения независимых признаков, составляющих анализируемый комплекс диагностических параметров, можно выразить произведением вероятностей наблюдения каждого параметра при рассматриваемом диагнозе
|
|
|
РDi y* PDi y1 PDi y2 PDi yn . |
(13) |
||
|
|
Если в комплексе некоторые признаки отсутствуют, то в произведение |
||||
(13) |
|
ставят |
вероятность |
отсутствия |
диагностического |
параметра |
РDi |
|
j 1 PDi y j . |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|||
|
|
Вероятность наблюдения комплекса признаков по всем диагнозам опре- |
||||
деляют по формуле полной вероятности (как математическое ожидание): |
||||||
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
Р y* P Di |
PDi y* . |
(14) |
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
Пример. |
Поставить диагноз для автомобиля с комплексом признаков: |
|||
двигатель перерасходует топливо – у1, большое содержание СО в выхлопных газах – у4, снижение мощности двигателя – у5, остальные диагностические параметры не наблюдаются, т.е.
|
|
у* у1 , |
|
2 , |
|
3 , у4 , у5 . |
|
у |
у |
(15) |
|||||
Здесь символом y j отмечены отсутствующие |
(ненаблюдаемые при- |
||||||
знаки).
Результаты статистических исследований по группе исследуемых автомобилей представлены табл. 5.
11
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
Результаты статистических исследований |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диагнозы |
Вероятности диагностических параметров |
|
Вероятность |
|
|||||
|
РDi(у1) |
|
РDi(у2) |
РDi(у3) |
РDi(у4) |
РDi(у5) |
|
диагноза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р(Di) |
|
D1 |
0,5 |
|
0,6 |
0,9 |
0,2 |
1 |
|
0,08 |
|
D2 |
1 |
|
0 |
0 |
0,9 |
0,1 |
|
0,45 |
|
D3 |
0,3 |
|
0,9 |
0 |
0,1 |
1 |
|
0,3 |
|
D4 |
0 |
|
0,9 |
0 |
0 |
1 |
|
0,06 |
|
D5 |
0,1 |
|
0,1 |
0,8 |
0,6 |
0,3 |
|
0,11 |
|
Поскольку используется вероятностный подход, то к четырем рассматриваемым диагнозам в табл. 5 прибавлен еще один, образующий полную группу событий, диагноз D5 - все остальное, т.е. все возможные другие неисправности.
Решение:
Знаменатель формулы Байеса (12) постоянен и вычисляется следующим способом:
Р y* m P Di PDi y* 0,08 0,5 0,4 0,1 0,2 1 0,45 1 1 1 0,9 0,1
i 1
0,3 0,3 0,1 1 0,1 1 0,06 0 0,1 1 0 1 0,11 0,1 0,9 0,2 0,6 0,3 0,042.
Вероятность первого диагноза D1
Р |
|
D |
P D1 PD1 y* |
|
|
0,08 0,5 1 0,6 1 0,9 0,2 1 |
|
0,00032 |
0,0076. |
||||||||||||||||||
y* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
1 |
|
|
P y* |
|
|
|
|
|
0,042 |
0,042 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вероятность второго диагноза D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
Р |
|
|
D |
P D2 PD2 y* |
|
0,45 1 1 0 1 0 0,9 0,1 |
0,9625. |
||||||||||||||||||
|
|
y* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
P y* |
|
|
|
|
0,042 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Вероятность третьего диагноза D3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Р |
|
D |
P D3 PD3 y* |
|
0,3 0,3 0,1 1 0,1 1 |
0,0214. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
y* |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
P y* |
|
|
|
|
0,042 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Вероятность четвертого диагноза D4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
D |
P D4 PD4 y* |
|
|
0,06 0 |
0. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y* |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
P y* |
0,042 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
12
Вероятность пятого диагноза D5
Р |
|
D |
P D5 PD5 y* |
|
|
0,11 0,1 0,9 0,2 0,6 0,3 |
0,0085. |
y* |
P y* |
|
|||||
|
5 |
|
0,042 |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
На основе проведенных расчетов можно сказать, что для автомобиля с набором признаков, соответствующих заданному комплексу диагностических параметров, наиболее вероятным является второй диагноз: нарушения в работе системы подачи топлива (D2). Практически невероятно повреждение диафраг-
мы топливного насоса (D4).
Практическое задание № 4
Определение величины оборотного фонда агрегатов для АТП
Для сокращения простоев автомобилей, повышения коэффициента тех-
нической готовности и коэффициента выпуска текущий ремонт автомобилей должен осуществляться агрегатным методом с заменой неисправных узлов и агрегатов на исправные, взятые из оборотного фонда.
Оборотный фонд создается за счет поступления новых и отремонтиро-
ванных агрегатов, в том числе оприходованных со списанных автомобилей. В
случае если ремонт агрегатов в АТП не выполняется, пополнение оборотного фонда производится за счет поставок новых и капитально отремонтированных агрегатов.
При расчете с использованием нормативного метода величина оборотно-
го фонда определяется по формуле
М 0,01 Н А, |
(16) |
где Н – средняя норма расхода запасных частей в расчете на 100 автомо-
билей;
А – среднесписочное количество автомобилей данной марки в АТП.
Средние нормы расхода запасных частей, используемых для текущего ремонта автомобилей, определяются из следующих соображений.
13
За весь срок службы автомобиля до списания tа его общая наработка (ре-
сурс) ха при среднем годовом пробеге хг составит |
|
ха хгtа . |
(17) |
Замена детали или агрегата производится с некоторой периодичностью. Обычно детали автомобиля, поступающего в эксплуатацию с завода, служат дольше, чем детали, устанавливаемые на автомобиль при его текущем ремонте.
Если наработка автомобиля до первой замены детали в среднем равна наработка (средний ресурс) до второй и последующих замен
|
|
|
|
|
х2 х1, |
(18) |
|||
где 1 - коэффициент, учитывающий уменьшение ресурса деталей вследствие общего старения автомобиля и несовершенства технологического процесса текущего ремонта.
Принимая значение коэффициента постоянным, можно определить
число последующих замен детали делением соответствующего отрезка нара-
ботки автомобиля ха х1 на средний ресурс детали х2 (принимая результат деления целым числом). Начиная отсчет с первой замены можно найти число запасных частей, устанавливаемых на автомобиль за весь срок его службы до списания (при списании новая часть не устанавливается):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nа |
ха х1 |
|
ха |
|
х1 |
. |
(19) |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
х2 |
|
|||||||||
|
|
|
х1 |
|
|||||||
Зная Nа, можно определить годовую потребность автомобиля в запасных частях:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
а |
|
|
хгt |
а |
х1 |
|
1 |
хг |
|
1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Nг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(20) |
|||
ta |
|
х1tа |
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
х1 |
|
tа |
|
|||||||||||||
Если в конструкции автомобиля используется п однотипных деталей, то годовая потребность в запасных частях может быть представлена как средняя норма расхода запасных частей, которая обычно дается не на один, а на 100 автомобилей:
14
|
|
100п |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
хг |
|
1 |
|
|||||
Н 100Nг |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
(21) |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
|
х1 |
|
tа |
|
|||
Пример. Срок службы автомобиля 15 лет, ресурс автомобиля 200 тыс.
км, средний ресурс шаровой опоры 35 тыс. км, коэффициент уменьшения ре-
сурса 0,85, количество шаровых опор на автомобиле – 4, количество автомоби-
лей в парке АТП – 120. Определить среднюю норму расхода запчастей и вели-
чину оборотного фонда для АТП.
Решение:
1) Определение средней нормы расхода запчастей.
|
|
|
ха |
|
200 |
|
|
|
Средний годовой пробег автомобиля |
хг |
|
13,3 |
тыс. км. |
||||
ta |
15 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
Н |
100 4 |
|
13,3 |
|
1 |
|
148 |
|||
Средняя норма расхода запчастей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,85 |
35 |
|
15 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ед./100 авт.
2) Определение величины оборотного фонда М 0,01 148 120 178
ед.
Библиографический список
1. Болдин, А.П. Надежность и техническая диагностика подвижного со-
става автомобильного транспорта. Теоретические основы: учеб. пособие /
А.П. Болдин, В.И. Сарбаев. – Москва: МАИИ, 2010. – 206 с.
2. Герасимович, А.И. Математическая статистика: учеб. пособие для ву-
зов / А.И. Герасимович. - Москва: Высшая школа, 1983. – 452 с.
3. Дунаев, А.И. Организация диагностирования при обслуживании авто-
мобилей / А.И. Дунаев. - Москва; Транспорт, 1987.- 184 с.
4. Лукинский, В.С. Прогнозирование надежности автомобилей / В.С. Лу-
кинский, Е.И. Зайцев. – Ленинград: Политехника, 1991. – 268 с.
15
5. Малкин, В.С. Техническая эксплуатация автомобилей: Теоретические и
практические аспекты: учеб. пособие для вузов / В.С. Малкин. – Москва: Ака-
демия, 2007. – 288 с.
6.Половко, А.М. Основы теории надежности / А.М. Половко, С.В. Гуров.
–Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2006. – 704 с.
7.Суворов, В.А. Математическая статистика. Ч. 2. Исследование зависи-
мостей: учеб. пособие для вузов / В.А. Суворов. – Липецк: ЛЭГИ, 1999. – 80 с.
8. Техническая эксплуатация автомобилей: учеб. / Е.С. Кузнецов [и др.]. –
Москва: Наука, 2004. – 270 с.
9. Яхьяев, Н.Я. Основы теории надежности и диагностика: учебник для вузов / Н.Я. Яхьяев, А.В. Кораблин. – Москва: Академия, 2009. – 256 с.
16
ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению практических заданий
для студентов направлений подготовки 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
и 190700.62 «Технология транспортных процессов»
Составитель Гринченко Александр Викторович
Редактор М.Ю. Болгова
Подписано в печать 7.04.2014. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Печ. л. 1,0. Тираж 50 экз. Заказ №
Издательство Липецкого государственного технического университета. Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ.
398600 Липецк, ул. Московская, 30.
