![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Введение.
- •Раздел №1
- •1. Краткая историческая справка. Основные понятия и определения по дисциплине «Теория надежности изделий в машиностроении».
- •1.1 Краткая историческая справка.
- •1.2 Основные понятия и определения.
- •Раздел №2
- •2. Математические основы расчета характеристик надежности и долговечности.
- •Раздел №3
- •3. Надежность технической системы
- •3.1. Надежность единичного элемента
- •3.2. Надежность элемента, работающего до первого отказа
- •3.3 Надежность технической системы
- •1. Надежность системы с независимыми элементами, работающими до первого отказа
- •1. Все элементы системы имеют основное (последовательное) соединение
- •2. Все элементы системы имеют резервное (параллельное) соединение
- •Раздел №4
- •5. Резервирование в технических системах
- •4.1. Резервирование без восстановления
- •Резервные
- •4.2. Некоторые принципиальные вопросы резервирования системы
- •4.3. Резервирование с восстановлением
- •4.4 Коэффициент готовности системы
- •Раздел №5
- •5. Основы технической диагностики
- •5.1. Основные направления технической диагностики
- •5.2. Постановка задач технической диагностики
- •5.3 Метод Байеса
- •Раздел №6
- •6. Старение технических устройств.
- •6.1 Физико-химическая механика старения технических устройств
- •6.2 Трение и износ элементов машин
- •1. Физико-механические основы процесса трения
- •2. Износ элементов и узлов машин и механизмов
- •6.3 Старение технических устройств в условиях воздействия внешней среды
- •1. Классификация внешних сред и условий.
- •2. Коррозия металлов
- •Раздел №7
- •7. Испытание элементов машин, узлов и изделий в целом на надежность и долговечность.
- •7.1 Основы статистических испытаний элементов машин на надежность
- •7.2. Обработка результатов испытаний и оценка их доброкачественности
- •7.3. Организация и планирование испытаний на надежность
- •7.4. Методы форсирования испытаний
- •Раздел №8.
- •8. Технологические способы повышения надежности и долговечности машин.
- •8.1. Упрочнение деталей машин пластическим деформированием поверхностного слоя.
- •8.1.1. Физические основы упрочнения
- •8.1.2. Дробеструйная обработка деталей машин
- •8.1.3. Упрочнение центробежно-шариковым наклепом
- •8.1.4. Упрочнение обкаткой роликами и пружинящими шариками
- •8.1.5. Упрочнение чеканкой и точением
- •8.1.6. Упрочнение наклепом деталей машин, имеющих отверстие
- •8.2. Упрочнение термическими и химико-термическими способами
- •Поверхностная закалка деталей машин
- •8.3. Нанесение покрытий на поверхности деталей машин.
- •1 Наплавка и напыление материала на рабочие поверхности деталей
- •2. Нанесение защитно-декоративных покрытий
- •Раздел №9.
- •9. Стабильность технологического и производственного процессов.
- •9.1. Оценка и управление точностью металлообрабатывающего технологического процесса.
- •9.2. Статистико-вероятностная оценка и обеспечение надежности выпускаемой продукции в различных условиях производства.
- •9.3. Организация статистического контроля и управления качеством изделий
- •9.3.1. Общие принципы организации статистического контроля
- •9.3.2. Сбор информации
- •9.3.3. Обработка статистической информации
- •9.3.4. Анализ результатов обработки
- •9.3.5. Выдача рекомендации и принятие мер по ликвидации нестабильности
- •9.4. Организация службы надежности на промышленном предприятии
4.4 Коэффициент готовности системы
Напомним, что
коэффициент готовности по ГОСТ 27.002-89
является вероятностью того, что изделие
будет работоспособным в произвольно
выбранный момент времени в промежутках
между выполнениями планового технического
обслуживания. Пусть p(t)
— вероятность
того, что в момент t
система исправна. Назовем коэффициентом
готовности предельное значение этой
вероятности
Для рассматриваемой системы
(4.51)
Коэффициент готовности равен средней доле времени, в течение которого система находится в исправном состоянии.
В тех случаях, когда коэффициента готовности недостаточно для характеристики надежности системы, можно дополнительно определить среднюю длительность исправного состояния системы (исключая начальный период)
(4.52)
Среднее время неисправной работы равно
(4.53)
в) Основные характеристики ремонтоспособности.
Каждый отказавший элемент поступает в ремонтное устройство, состоящее из r единиц. Если все ремонтные единицы заняты восстановлением, то элемент становится на ремонт в очередь.
Из этих соображений, качество ремонтного устройства может быть охарактеризовано двумя параметрами:
k' — среднее число элементов, стоящих в очереди;
k’’—среднее число занятых ремонтных единиц.
Эти характеристики должны определяться для стационарного режима и не зависят от времени.
Эти характеристики можно выразить через финальные вероятности.
Если v(t) —число неисправных элементов в момент t, тогда длина очереди в этот момент равна нулю, если
v(t) r
и равна v (t)—r, если v(t) > r.
Средняя длина очереди в момент t выразится так:
Тогда в стационарном режиме
(4.54)
Аналогично находится второй параметр
(5.55)
Можно оценить ремонтоспособность системы другим путем. Каждый элемент системы в процессе службы многократно превосходит цикл: работа—ожидание ремонта - ремонт - резерв. Если:
t1 - среднее время пребывания элемента в рабочем состоянии;
t2 - среднее время ожидания ремонта;
t3 - среднее время ремонта;
t4 - среднее время пребывания в резерве.
Тогда:
(4.56)
Эти отношения и дадут среднюю долю времени пребывания элемента в том или ином состоянии.
Введенные так коэффициенты достаточно хорошо и полно определяют качество нашей резервной системы.
Выразим коэффициенты в формуле (4.56) через финальные вероятности.
(4.57)
(4.58)
(4.59)
(4.60)
Изложенные выше примеры и методы оценки характеристик надежности имеют весьма важное все возрастающее значение. В принципе они применимы для оценки деятельности целых организаций и отраслей народного хозяйства.
Процесс оценки будет складываться в организации сбора информации о нахождении используемых устройств в рабочем состоянии, в ремонте, в резерве, и т. д., а также информации об отказах и времени исправной (неисправной) работы.
Последующая математическая обработка полученных данных позволит вычислить оценочные критерии работы системы, выявлять слабые, недостаточно надежные ее элементы и улучшать качество их работы.