- •Струков Валерий Григорьевич надежность механического оборудования
- •Введение
- •1. Понятия и термины теории надежности. Государственный стандарт на показатели надежности
- •1.1. Термины надежности машин
- •1.2. Показатели надежности машин
- •1.3. Наработка
- •1.4. Основные показатели долговечности
- •2. Математические методы теории надежности
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Теоремы теории вероятностей
- •2.3. Законы распределения случайной величины
- •3.1.1. Интегральная функция распределения вероятностей случайной величины
- •3.1.2. Дополнение интегральной функции распределения вероятностей случайной величины
- •3.1.3. Свойства интегральной функции распределения
- •3.1.4. Вероятность отказа объекта
- •3.1.5. Вероятность безотказной работы
- •3.1.6. Вероятность восстановления работоспособности
- •3.2. Дифференциальная функция распределения вероятностей случайной величины
- •3.2.1. Частота появления событий
- •3.2.2. График дифференциальной функции распределения вероятностей случайной величины
- •3.2.3. Вероятность попадания непрерывной случайной величины в заданный интервал
- •3.2.4. Свойства дифференциальной функции распределения
- •3.3. Определение интегральной и дополнения интегральной функции распределения по известной дифференциальной функции
- •3.4. Вероятность появления события на интервале, следующем за интервалом, на котором событие не появлялось
- •3.5. Интенсивность событий
- •4. Числовые характеристики случайных величин
- •4.1. Математическое ожидание
- •2.4. Плотность распределения случайной величины
- •3. Единичные показатели надежности объекта (епно)
- •3.1. Законы распределения случайной величины
- •4.2. Рассеивание случайной величины
- •4.3. Гамма-процентное значение случайной величины
- •4.4. Медиана случайной величины
- •5. Безотказность системы
- •5.1. Безотказность объектов при последовательном соединении элементов
- •5.2. Безотказность объекта при параллельном соединении элементов
- •5.3. Безотказность объекта при смешанном соединении элементов
- •6. Распределения случайных величин
- •6.1. Экспоненциальное распределение
- •6.1.1. Дополнение интегральной функции экспоненциального распределения вероятностей случайной величины
- •6.1.6. Характеристическое свойство экспоненциального распределения
- •6.1.7. Линеаризация экспоненциальной функции
- •7. Нормальное распределение
- •7.1. Дифференциальная функция нормального распределения
- •7.1.1. Свойства дифференциальной функции нормального распределения
- •7.2. Правило трех среднеквадратических отклонений
- •7.3. Интегральная функция нормального распределения
- •7.4. Нормированное нормальное распределение
- •7.5. Логарифмически нормальное распределение
- •8. Распределение вейбулла
- •8.1. Дополнение интегральной функции распределения Вейбулла
- •9. Надежность восстанавливаемых объектов
- •9.1. Поток событий
- •9.1.1. Функция потока событий
- •9.1.2. Интенсивность потока событий
- •9.1.3. Среднее число потока событий
- •9.1.4. Среднее время между событиями потока
- •9.1.5. Интенсивность потока отказов за время эксплуатации
- •9.1.6. Простейший поток событий
- •9.1.7. Математическая модель простейшего потока событий
- •9.1.8. Поток событий совокупности объектов
- •9.2. Процесс эксплуатации восстанавливаемого объекта
- •9.2.1. Модель эксплуатации объекта с конечным временем восстановления
- •9.2.2. Вероятности состояний системы
- •9.2.3. Дифференциальные уравнения вероятностей состояний
- •9.3. Готовность объекта
- •9.3.1. Функция готовности объекта
- •9.3.2. Функция простоя
- •9.3.3. Финальные вероятности состояний
- •9.3.4. Коэффициент готовности
- •9.3.5. Коэффициент простоя
- •10. Повышение надежности машин
- •10.1. Обеспечение надежности при проектировании
Учебное издание
Струков Валерий Григорьевич надежность механического оборудования
Учебное пособие
Редактор
Корректор
Изд. лиц. Подписано в печать
Формат 60х84/16 Объем 6 п. л. Тираж экз.
Заказ Цена
УДК 621.86
ББК 34.41
С 87
Автор:В.Г.СТРУКОВ
Рецензенты: В.В. Абрамов, д.т.н., проф., (МИКХиС, г. Москва); Я.Л. Певзнер, (ген директор ОАО «БЕЛАЦИ», г. Белгород)
Струков В.Г. Надежность механического оборудования: С 87 Учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. - М: Изд-во АСВ, 2005. – 144 с.: 38 ил.
ISBN 5-93093-054-6
Приведены основные понятия и термины теории надежности. Показано применение теории вероятностей для изучения теоретических вопросов и математической статистики при обработке эмпирических результатов. Рассмотрено определение показателей надежности машин и использование распределений случайных величин. При определении надежности механического оборудования в процессе эксплуатации рассматриваются потоки отказов и восстановлений машин.
Предназначено для студентов специальности 171600 «Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий строительных материалов, изделий и конструкций». Может быть полезно для аспирантов и инженеров-механиков.
ISBN 5-93093-054-6
УДК 621.86
ББК 34.41
© Издательство БегГТАСМ, 1987
© Издательство БелГТУ им. В. Г. Шухова, 2005, с изменениями
© Издательство АСВ, 2005, с изменениями
Введение
Цель курса "Надежность механического оборудования" - в обеспечении комплексной подготовки студентов-механиков.
Курс является дисциплиной, формирующей научные основы создания и эксплуатации механического оборудования предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. На базе общих методов теории надежности рассматриваются вопросы обеспечения надежности механического оборудования в процессе его проектирования, производства и эксплуатации, образующих единый процесс.
Обеспечение планируемого уровня показателей надежности механического оборудования при эксплуатации требует рассмотрения особенностей организации технического обслуживания, диагностирования и ремонта механического оборудования и комплекса работ по поддержанию машин на требуемое время в работоспособном состоянии.
Сейчас большое внимание уделяется развитию механического оборудования. На это направлен ряд постановлений правительства о развитии цементной промышленности (сухой способ), кирпичного производства (силикатный и керамический кирпич), производство гипса и извести, стекла и ситаллов, пластмассы и полимеров. Важнейшим показателем качества является надежность машин, от которой в значительной степени зависит эффективность использования механического оборудования.
Теория надежности как самостоятельное научное направление сформировалось сравнительно недавно. Первые работы в области надежности деталей машин и элементов металлоконструкций принадлежат советским инженерам и ученым - Н.Ф. Хоциалову (1929), Н.С. Стрелецкому (1935). Общие вопросы надежности машин и их элементов рассмотрены в работах А.С. Пронникова и Д.Н. Решетова.
Человек стремится все сделать как можно надежнее в меру своих сил и возможностей. Создавать совершенно безотказную и предельно долговечную машину невозможно, так как с течением времени на нее воздействуют различные факторы, изменяются свойства деталей и, следовательно, происходит отклонение показателей надежности. Экономически создавать такую машину нецелесообразно, так как со временем изменяются технологии, сами машины, мода и эстетика.
Сначала надежность как наука возникла в авиационной и космической технике, позже - в радиотехнике, телемеханике, средствах связи. Она стала "проблемой номер один" и выделилась в самостоятельную дисциплину, главная задача которой дать оценку надежности объекта.
Наука о надежности техники изучает закономерности изменения показателей работоспособности объектов с течением времени, а также физическую природу отказов и на этом основании разрабатывает методы, обеспечивающие с наименьшей затратой времени и средств необходимую долговечность и безотказность работы.
Надежность объекта - один из основных показателей его качества.
Проблема надежности техники - комплексная проблема, состоящая из связи многих этапов, среди которых выделяются следующие:
1. Утверждение идеи, исследование, проектирование и расчет объекта определенной надежности. Надежность на этой стадии зависит от качества проведенных исследований и конструкторских расчетов.
Это самый ответственный этап, при котором ошибка в один рубль при выборе принятого решения влечет за собой убытки в тысячи рублей на этапе эксплуатации.
2. Производство объекта. Надежность его на этом этапе в первую очередь зависит от качества материала деталей и точности их изготовления, от качества сборки и обкатки, от других составляющих технологического процесса.
Ошибка в осуществлении технологии в один рубль на этом этапе обернется в сотни рублей на этапе эксплуатации. Следует заметить, что на большинстве предприятий не проводятся полная обкатка и испытание объектов продукции. Необходимо повсеместно внедрять ускоренные испытания как новой, так и отремонтированной техники.
3. Эксплуатация объекта. На этом этапе реализуется и поддерживается надежность, заложенная при расчете и обеспеченная при изготовлении. Обычно рассматривают цепочку "человек - машина - среда", которая описывает процессы эксплуатации, обслуживания и ремонта. Необходимо добавить и социальный фактор (условия труда и быта, заработную плату, участие обслуживающего персонала в жизни коллектива и др.), который в ряде случаев может быть определяющим.
Отсюда следует: рассчитывать, изготавливать и эксплуатировать долговечное оборудование - основное содержание науки о надежности.