Методы повышения и поддержания надежности

Машин

 

 Структура жизненного цикла технических систем. Комплексная система обеспечения качества изделий. Оценка уровня качества и управление надежностью. Международные стандарты качества ИСО серии 9000 – 2000. Контроль качества и его методы. Анализ дефектов и их причин. Технико-экономическое управление надежностью изделий. Статистические методы оценки качества, применяемые в стандартах ИСО 9000.

 Конструкторские методы повышения надежности машин. Прочностное и структурное резервирование. Выбор материала для изготовления элементов машин. 

 Технологические методы обеспечения и повышения надежности машин. Поддержание надежности машин в эксплуатации.

 

Контрольные вопросы

 

 84 Структура жизненного цикла технических систем.

 85 Комплексная система обеспечения качества изделий.

 86 Оценка уровня качества и управление надежностью.

 87 Международные стандарты качества ИСО серии

9000 – 2000.

 88 Контроль качества и его методы.

 89 Анализ дефектов и их причин.

 90 Технико-экономическое управление надежностью изделий.

 91Статистические методы оценки качества, применяемые в стандартах ИСО 9000.

 92 Конструкторские методы повышения надежности машин.. 

 93 Прочностное резервирование систем.

 94 Структурное резервирование систем.

 95 Выбор материала для изготовления элементов машин. 

 96 Технологические методы обеспечения и повышения надежности машин.

 97 Поддержание надежности машин в эксплуатации.

 

 2.6 Диагностирование как метод контроля и обеспечения надежности машин при эксплуатации

 

 Основные понятия и терминология технической диагностики. Структурный и диагностический параметры. Определение предельных и допустимых значений параметров технического состояния. Классификация диагностических параметров. Требования к диагностическим параметрам. Связь между структурными и диагностическими параметрами. Выбор выходных параметров для целей диагностирования. Структурно-следственная диагностическая модель узла (механизма). Диагностические нормативы. Методы определения оптимального допустимого значения диагностического параметра. Методы постановки диагноза и процессы диагностирования простых и сложных объектов. Понятие о диагностической матрице.

 Определение оптимальных режимов диагностирования. Измерение диагностических параметров. Классификация датчиков. Погрешность измерения. Ошибки первого и второго рода при определении технического состояния технических систем.

 Прогнозирование технического состояния объектов. Методы прогнозирования: по показателям надежности, по среднестатистическому изменению диагностического параметра, по реализации.

 Классификация, характеристика и оценка основных методов и средств диагностирования. Место диагностики в технологическом процессе технического обслуживания и текущего ремонта.

 

Контрольные вопросы

 

98 Основные понятия и терминология технической диагностики.

99 Структурный и диагностический параметры.

100 Определение предельных и допустимых значений параметров технического состояния.

 101 Три группы нормативных значений параметров технического состояния.

 102 Классификация диагностических параметров.

 103 Требования к диагностическим параметрам.

 104 Связь между структурными и диагностическими параметрами.

 105 Выбор выходных параметров для целей диагностирования.

 106 Структурно-следственная диагностическая модель узла (механизма).

 107 Контролепригодность технических систем. Основные и дополнительные показатели контролепригодности.

 108 Диагностические нормативы.

 109 Методы определения оптимального допустимого значения диагностического параметра.

 110 Методы постановки диагноза и процессы диагностирования простых и сложных объектов. Понятие о диагностической матрице.

 111 Определение оптимальных режимов диагностирования.

 112 Измерение диагностических параметров. 

 113 Классификация датчиков. Погрешность измерения.

 114 Ошибки первого и второго рода при определении технического состояния автомобилей.

 115 Прогнозирование технического состояния объектов.

 116 Методы прогнозирования по показателям надежности.

 117 Методы прогнозирования по среднестатистическому изменению диагностического параметра.

 118 Методы прогнозирования по реализации.

 119 Классификация, характеристика и оценка основных методов и средств диагностирования.

 120 Место диагностики в технологическом процессе ТО и ремонта автомобилей.

 

 3 Формы и содержание итоговой аттестации по дисциплине

 

 Форма итоговой аттестации – зачет.

 Содержание итоговой и промежуточной аттестации раскрывается в комплекте контролирующих материалов, предназначенных для проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО и СТП.

 Контролирующие материалы по дисциплине, приведенные в разработанном на кафедре стандарте, содержат:

– тесты текущего контроля успеваемости по дисциплине;

– тесты промежуточной аттестации по дисциплине.

 

  4 Методические указания по изучению дисциплины

 

 Изучение курса включает самостоятельную работу над литературой по разделам, указанным в программе, и выполнение контрольной работы.

 При изучении курса рекомендуется по каждому разделу составлять краткий конспект и письменно отвечать на контрольные вопросы для самопроверки. При этом наибольшее внимание следует уделять физической сущности изучаемых вопросов, не стремясь к механическому заучиванию сложных формул и формулировок.

 При затруднениях в изучении отдельных вопросов или в процессе выполнения контрольной работы студент может обратиться за консультацией к преподавателю, ведущему данный курс.

  Ответы на контрольные вопросы должны быть написаны аккуратным, разборчивым почерком и сопровождаться поясняющими рисунками и схемами, выполненными мягким черным карандашом или тушью с проставлением числовых обозначений составляющих элементов, на которые делается ссылка в тексте. Для возможных замечаний рецензента на страницах тетради, в которой выполняется контрольная работа, следует оставлять поля, а после ответов на каждый вопрос – несколько свободных строк. Не допускается дословное переписывание ответов на вопросы с первоисточника. В этом случае работа возвращается студенту с отметкой «незачет».

 Контрольная работа должна быть направлена в университет не позднее месяца до начала сессии. Небрежно оформленные или неудовлетворительно выполненные работы возвращаются на доработку.

  Контрольная работа включает четыре теоретических вопроса и три задачи. Номера контрольных вопросов выбираются студентом из приведенной ниже таблицы.

 Перечень контрольных вопросов по каждому варианту устанавливается в зависимости от последней цифры шифра и первой буквы фамилии студента.

Таблица 1 – Контрольные вопросы

Первая буква фамилии	Последняя цифра шифра студента
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
А - З	9	21	5	18	15	28	3	25	1	13
	38	48	31	52	33	50	39	55	32	46
	62	78	68	71	61	84	69	81	63	72
	93	107	92	102	94	117	101	109	91	116
И- С	23	11	29	2	26	8	16	27	4	20
	42	51	56	34	47	40	59	43	35	58
	75	86	90	64	76	74	88	87	65	73
	108	97	112	99	106	120	119	113	100	105
Т -Я	6	17	30	12	24	7	22	14	19	10
	37	53	44	41	57	36	49	60	54	45
	79	82	70	67	89	66	77	85	80	83
	110	118	103	96	114	95	111	104	98	115

Задача №1

Определить точечные оценки случайных величин (СВ) и построить их графическое изображение, обработав массив статистической информации,  приведенный в таблице 2.   

Таблица 2 – Статистические данные для обработки

Последняя цифра шифра	Статистические данные (наработки до отказа)
0	2400	5050	6400	5900	7100	6550	3700	6100	5250	6300
	6200	8200	4100	7700	6050	5700	8900	7500	4700	8400
	7900	5400	6500	3500	5100	7400	6250	4300	9200	6450
	4200	6600	5800	6900	4900	5300	7600	6800	5350	3800
	9600	4900	6700	4500	8600	6150	3300	5200	7300	6350
1	6800	8500	7200	7550	9350	8200	7500	8350	6600	7400
	7100	4500	9150	8100	6100	9300	11200	9200	7250	8800
	9050	7350	6400	10400	8400	7450	4900	8700	8450	7700
	11200	8250	9800	5300	10600	9600	10800	7150	9650	9250
	10200	6900	8050	9100	8150	7050	8600	8300	6200	7300
2	2200	3700	5200	4200	3300	4500	5500	3500	2800	3900
	5800	5050	500	5300	6400	5500	5250	5400	6600	4600
	4050	3600	5150	4800	800	4350	5900	6200	3800	2900
	3100	6100	7200	4550	6800	3200	4250	6500	5450	6700
	5100	4100	1200	2300	3400	6300	5350	1600	5600	4300
3	2400	4050	5900	5150	3900	7900	3500	6700	4800	4150
	5250	4700	1500	7100	4600	5300	8400	4500	7700	6500
	3700	5200	5500	2100	6900	6100	4350	7200	2800	7800
	5450	6600	4300	7400	5700	3100	6300	8200	5400	4550
	4100	2200	4650	4400	1800	4200	5050	2900	4900	1900
4	4800	5600	7600	5100	5900	6600	7800	3500	8600	5200
	8400	6200	5300	7050	7250	5500	4600	9300	5700	8700
	5350	4100	6700	5850	2500	5400	8800	5150	8100	3900
	8900	7200	5550	4300	8200	9100	5800	7100	7300	5250
	3300	6900	6400	5050	6100	3100	7700	5450	3700	6800
5	4150	7300	5150	3700	5250	4500	6700	4250	5350	4750
	5700	3100	1800	6400	6100	4050	2500	6300	3500	4300
	4800	4400	5500	5100	3300	5400	7800	4600	5900	6600
	3400	6200	7100	4350	6500	4650	1900	5300	4700	3600
	7600	4100	2100	6800	5200	3900	4200	4900	3200	8200

Продолжение таблицы 2

Последняя цифра шифра	Статистические данные (наработки до отказа)
6	4500	5250	6600	6400	3800	5100	6650	7300	6800	3600
	7800	6150	8800	7600	6300	7200	7700	5700	6250	7500
	5600	7100	2500	3400	7550	6900	6200	5350	6450	8900
	3900	9100	5500	7900	5750	4100	8200	6700	7400	5400
	6350	5200	6750	6100	3100	6850	5900	6500	4800	5800
7	5200	6550	6400	6250	7400	5500	6700	7500	5900	4600
	6600	4200	7100	8100	4700	6100	8800	6150	3900	7700
	6050	8200	8600	2600	6650	8900	5800	9500	7600	6350
	7200	3500	6800	9800	7300	4400	6850	4800	6300	8500
	6950	6200	5400	4900	6500	6900	2800	5700	8400	4100
8	6500	7900	8500	7150	6350	8800	8600	5500	6250	7350
	7100	5100	6050	9100	8400	4600	7400	6900	9900	5900
	9600	7250	3500	7800	6750	9850	6150	7300	7600	8700
	8100	6300	8900	5300	7500	6600	10200	9800	6700	6850
	6100	9300	6800	8200	6400	7200	8300	6200	5700	8950
9	4050	5900	6400	4700	5300	6250	5150	3500	5700	4750
	5050	7100	4850	6100	4300	3900	5600	8800	4200	7400
	7800	5400	8500	2900	6600	5800	6900	4450	6200	5200
	3200	6150	4100	6300	7200	4600	7600	5250	8200	9200
	5500	4400	6500	5100	4800	7900	4250	6700	4500	3800

Примечания:

1) Размах случайной величины (наработки до отказа) рекомендуется разбить на восемь интервалов.

2) Построение графика плотности вероятности отказов следует начинать с построения гистограммы.

 

Определить основные показатели безотказности:

1) Вероятность безотказной работы.

2) Вероятность отказа.

3) Плотность вероятности отказа.

4) Интенсивность отказов.

Результаты расчетов рекомендуется представить в виде таблицы 3, после которой должны быть представлены расчеты точечных оценок СВ: среднего значения, среднеквадратического отклонения, коэффициента вариации.

Таблица 3 – Вероятностная оценка СВ (пример)

Номер интер- вала j	Интервал ∆, км	Середина интервала	Число отказов ni в j -м интер- вале	Частость (вероят- ность) wi=Рi	Оценка накопленных вероятностей
					отказа F	безотказ- ности R
1	2000-3000	2500	2	0, 02	0, 02	0, 98
…	…	…	…	…	…	…
8	…	…	…	…	…	…
			50	1, 00

 

Задача №2

Средняя наработка до первой замены элемента технической системы Х  составляет … тыс. ч, среднее квадратическое отклонение σ =… тыс. км, коэффициент восстановления ресурса ƞ = …

Определить:

- число замен отказавших элементов системы при наработке Х_i = … тыс.ч.

- с достоверностью (1 – α ) = … необходимое число комплектов элементов системы за время работы Х_i = … тыс.ч.

 

Таблица 3 – Исходные данные для решения задачи №2

Исходные данные	Последняя цифра шифра студента
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Средняя наработка до пер-вой замены Х, тыс.ч	60	90	75	80	65	70	95	55	85	50
Среднее квадратическое от-клонение σ, тыс км	15	16	12	17	13	14	20	11	18	10
Коэффициент восстановления ресурса ƞ	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	0, 6	0, 5	0, 8	0, 9

 

Продолжение таблицы 3

Исходные данные	Последняя цифра шифра студента
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Наработка Хi, тыс.ч	140	130	180	160	170	180	150	190	200	120
Достоверность (1 – α )	0, 8	0, 9	0, 8	0, 9	0, 7	0, 8	0, 9	0, 7	0, 8	0, 9

 

Задача 3

  Рассчитать надежность (вероятность безотказной работы) систем с параллельно функционирующими элементами и сделать заключение о целесообразности общего (рисунок 1а) или поэлементного (рисунок 1б) резервирования.

  Вероятности безотказной работы элементов системы приведены в таблице 4. Принимается, что R₁(х)= R^י ₁(х), R₂(х)= R^י ₂(х), R₃(х)= R^י ₃(х), R₄(х)= R^י ₄(х).

а)

			1				2				3			4
		1י				2י				3י					4י

б)

			1				2				3			4
		1י				2י				3י					4י

Рисунок 1 – Схема безотказности с параллельно функционирующими элементами

 

Таблица 4 – Исходные данные для решения задачи №3

Исходные данные	Последняя цифра шифра студента
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Вероятность       безотказной работы 1-го элемента	0, 90	0, 70	0, 80	0, 85	0, 80	0, 70	0, 75	0, 99	0, 95	0, 94
Вероятность безотказной работы 2-го элемента	0, 70	0, 60	0, 77	0, 78	0, 73	0, 72	0, 66	0, 88	0, 95	0, 90
Вероятность безотказной работы 3-го элемента	0, 80	0, 75	0, 66	0, 68	0, 70	0, 77	0, 82	0, 84	0, 85	0, 82
Вероятность безотказной работы 4-го элемента	0, 85	0, 80	0, 55	0, 65	0, 77	0, 78	0, 79	0, 80	0, 84	0, 83

 

 

Учебно-методическое и информационное обеспечение

Основная литература

 

1 Яхъев, Н.Я. Основы теории надежности и диагностика: ученик [для студ.высш.учеб.заведений] / Н.Я. Яхъев, А.В. Кораблин. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 256 с.

2. Малкин, В.С. Техническая диагностика/ В.С. Малкин. – Санкт-Петербург: Лань, 2013. – 272 с. - Доступ из ЭБС «Лань».

 

Дополнительная литература

 

3 Дорохов, А.Н. Обеспечение надежности сложных технических систем/ А.Н. Дорохов, В.А.Керножицкий, А.Н. Миронов, О.Н. Шетопалова. – Санкт-Петербург: Лань, 2011. – 352 с. – Доступ из ЭБС «Лань».

4 Малафеев, С.И. Надежность технических систем. Примеры и задачи/ С.И. Малафеев, А.И. Копейкин. – Санкт-Петербург: Лань, 2012. – 320 с. - Доступ из ЭБС «Лань».

5 Малкин, В.С. Техническая эксплуатация автомобилей: теоретические и практические аспекты: учеб.пособие / В.С.Ма-лкин. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 288 с.

6 Атапин, В.Г. Основы работоспособности технических систем. Автомобильный транспорт: учебник /В. Г. Атапин.  – Ново-сибирск: Изд-во НГТУ, 2007.- 316 с.

7 Малкин, В.С. Основы технической эксплуатация автомобилей: учеб.пособие / В.С.Малкин. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 288 с.

8 Техническая эксплуатация автомобилей: учебник: [для вузов по специальности «Автомобили и автомоб. хозяйство»]/

Е.С. Кузнецов [и др.]; под ред. Е.С.Кузнецова.– М.: Транспорт, 1991. – 413 с.

 

Методические указания

9 Панин, А.В. Рабочая программа, методические указания и контрольные задания по курсу «Основы теории надежности» для бакалавров-заочников направления подготовки «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» / А.В. Панин; Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2015. - 47 с.

10 Савицкий, А.А. Методические указания к выполнению практических заданий по курсу «Основы надежности машин» / А.А. Савицкий, Ю.И. Шенкнехт; Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008. - 96 с.

11 Токарев, А.Н. Оценка технического состояния автомобилей по характеристикам надежности/ А.Н. Токарев; Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2002. - 15 с.  

12 Токарев, А.Н. Основы теории надежности и диагностика: учеб.пособие/ А.Н. Токарев; Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008. - 231 с.  

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: