8.3. Пример расчёта надёжности сэу (гл. Двигателя)

На однотипных судах «Гефест», «Патрокл», «Нерей», «Лира» за время наблюдения – 2250 ч. происходили отказы 4-х узлов:

1. Цилиндро-поршневой группы (ЦПГ)

2. Топливной аппаратуры

3. КШМ

10. Турбокомпрессора

______________________________________________________________

Определить: показатели надёжности элемента СЭУ (главного двигателя).

Расчет:

1. Составляем сводку исходных данных отказов по наблюдаемым судам

Сводка исходных данных Таблица 1

Судно	Номер узла	Время работы СЭУ до отказа ti ч.	Время восстановления СЭУ после отказа tвi ч.
Гефест	1 2 3 4	14, 280, 838, 1079, 1600, 2200 22, 699, 1196, 1300, 1700, 1940 8, 306, 940, 1208, 1730 90, 300, 7381320, 1860	3, 3, 3, 3, 3, 3 4, 4, 4, 4, 4, 4 5, 5, 5, 5, 5 1, 1, 1, 1, 1
Патрокл	1 2 3 4	134, 290, 576, 1100, 1272, 1650 480, 970, 1240, 1515, 2024 170, 568, 990, 1380, 1890 162, 287, 756, 1110, 1590	2, 2, 2, 2, 2, 2 4, 4, 4, 4, 4 4, 4, 4, 4, 4 2, 2, 2, 2, 2
Нерей	1 2 3 4	135,240, 360, 400 42, 235, 260, 570 178, 324, 350 222, 406	1, 1, 1, 1 3, 3, 3, 3 2, 2, 2 4, 4
Лира	1 2 3 4	83 95, 192 53, 210 36, 172	2 3,3 5,5 4,4

2. Составляем сводку отказов СЭУ

Разбиваем время наблюдения на интервалы, равные 250 ч. Таблица 2

	Наработка СЭУ по интервалам, ч.									Общее число отказов
Судно	0…250	250…. 500	500…. 750	750…. 1000	1000…. 1250	1250…. 1500	1500…. 1750	1750…. 2000	2000…. 2250
Гефест	8, 14, 22, 90	280, 300, 306	699, 738	838, 940	1079, 1196, 1208	1300, 1320	1600, 1700, 1730	1860, 1940	2200
Итого отказов	4	3	2	2	3	2	3	2	1	22
Патрокл	134, 162, 170	287, 290, 480	568, 576	756, 970, 990	1100, 1110, 1240	1272, 1380	1515, 1590, 1650	1890	2024
Итого отказов	3	3	2	3	3	2	3	1	1	21
Нерей	42, 135, 178,227 235,240	260,324 350,360 400,406	570
Итого отказов	6	6	1							13
Лира	36,53, 83,95, 172,192 210
Итого отказов	7									7
Число отказов по всем объектам	20	12	5	5	6	4	6	3	2	63

Последняя строка таблицы представляет собой статистический ряд

3. Проверяем однородность выборок, составленной из отказов СЭУ. Выборки признаются однородными и включаются в дальнейшее рассмотрение

4. Рассчитываем параметр потока отказов ω_i(t) в течение времени 2250 ч. Результаты расчётов сводим в таблицу:

_i(t) = n_i /N_i t_i

Таблица 3

	Наработка СЭУ по интервалам ti ч.
Показатель	0…250	250…. 500	500…. 750	750…. 1000	1000…. 1250	1250…. 1500	1500…. 1750	1750…. 2000	2000…. 2250
ni (число отказов) Ni (число объектов) ωi(t)· 10-3, ч.-1	20 4 20	12 4 12	5 4 5	5 4 5	6 4 6	4 4 4	6 4 6	3 4 3	2 4 2

3. Строим гистограмму эмпирического распределения параметра потока отказов СЭУ от начала эксплуатации до окончания наблюдения

ω_i(t) · 10^-3, ч.^-1

20

12

6

5

4

2

250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 t, ч.

По характеру гистограммы определяем интервал приработки (он равен 500 ч.) и исключаем его из дальнейших расчётов.

6. Рассчитываем параметр потока отказов

₉

ω_уст. = [ ∑ ω_i(t)] / (k – 2)= (5+5+6+4+6+3+2)/7·10³ = 4,4 · 10^-3 ч.^-1

ⁱ⁼³

k- число интервалов (9)

11. Учитывая, что поток отказов после интервала приработки стабилизируется и становится равным 4,4·10^-3 ч.^-1, принимаем закон распределения наработки до отказов экспоненциальным.

12. Рассчитываем наработку СЭУ на отказ по экспоненциальному закону

Т₀ = 1/ ω_о= 1/4,4∙10^{– 3}= 227 ч.

13. Рассчитываем вероятность безотказной работы СЭУ за время рабочего цикла

(t_о= 24 ч.) по экспоненциальному закону

_- ω_о t_{о - 0,1056}

Р₀(t) = е = е = 0,899

_- ω_о t_{о - х}

Значение е берём из таблицы значений функциие

14. Рассчитываем среднее время восстановления Т_в СЭУ после отказа по значениямt_вi,взятым из таблицы 1 (сводка исходных данных)