2787
.pdfМинистерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Воронежская государственный лесотехническийуниверситет
им. Г. Ф. Морозова
Основы теории надежности
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Воронеж 2016
1
УДК 621.01
Кадырметов, А. М. Основы теории надежности [Электронный ресурс] : методические указания для самостоятельной студентов по направлению подготовки 23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов. / А. М. Кадырметов, А. В. Макаренко ; ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2015. – 15 с.
Издается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № __ от ____________ г.)
2
ВВЕДЕНИЕ
УВАЖАЕМЫЙ СТУДЕНТ!
Методические указания по выполнению самостоятельных работ по созда-
ны Вам в помощь для работы на занятиях и во внеаудиторное время.
Наличие положительной оценки (отметки о выполнении) каждого вида самостоятельной работы необходимо для получения допуска к экзамену по дисциплине Основы теории надежности, поэтому в случае невыполнения рабо-
ты по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за само-
стоятельнуюработуВы должны найти время для ее выполнения или пересдачи.
Внимание! Если в процессе выполнения заданий для самостоятельной работы возникают вопросы, разрешить которые Вам не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений.
3
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Цель самостоятельной работы по дисциплине «Основы теории надежно-
сти» – освоение теоретических знаний по курсу, приобретение практических навыков расчетов параметров машин и оборудования лесного комплекса, при его проектировании и эксплуатации.
К задачам изучения дисциплины относятся:
изучение теоретических основ по курсу;
изучение отечественных и зарубежных методик оценивания качества;
формирование умений и навыков использования существующих методик для практического определения количественной оценки качества.
В результате выполнения самостоятельной работы студент должен:
– знать: показатели надежности машин и оборудования лесного комплек-
са; причины возникновения и физическую сущность отказов; технологические и эксплуатационные мероприятия, направленные на обеспечение и поддержа-
ние работоспособного состояния машин и оборудования; методы проведения испытаний на надежность и обработки полученной информации; методы расче-
та и обеспечения надежности машин на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации;
– уметь: количественно оценивать значения показателей надежности в будущем (прогнозировать) и в прошедшем (анализ ретроспекций) по статисти-
ческим данным, полученным в процессе проведения стендовых и эксплуатаци-
онных испытаний; разрабатывать и внедрять мероприятия, направленные на обеспечение надежности при разработке и изготовлении автотранспортной тех-
ники и ее поддержание в процессе эксплуатации;
– владеть: навыками количественно оценивать показатели надежности по вероятностным и статистическим моделям.
В результате освоения данной дисциплины студент должен обладать сле-
дующими компетенциями:
4
готовностью применять систему фундаментальных знаний (математических, естественнонаучных, инженерных и экономических) для идентификации, формулирования и решения технических и технологических проблем эксплуатации транспортно-технологических машин и комплексов (ОПК-3);
владением знаниями технических условий и правил рациональной эксплуатации транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования, причин и последствий прекращения их работоспособности (ПК-15);
готовностью изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы по совершенствованию технологических процессов эксплуатации, ремонта и сервисного обслуживания транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования различного назначения, их агрегатов, систем и элементов, проводить необходимые расчеты, используя современные технические средства (ПК-22);
способностью использовать в практической деятельности данные оценки технического состояния транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования, полученные с применением диагностической аппаратуры и по косвенным признакам (ПК-39).
5
1 СТРУКТУРА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Рабочая программа дисциплины отводит 50 % трудоемкости курса на са-
мостоятельную работу студентов. Самостоятельная работы является обязатель-
ным для выполнения видом работы, при этом студент приобретает новые тео-
ретические знания, учится принимать самостоятельные решения, работать с пе-
риодической литературой.
Программа предусматривает следующие виды самостоятельной работы: 1 Самостоятельное изучение теоретического курса.
2 Теоретическая подготовка к выполнению и защите практических зада-
ний.
3 Подготовка краткого отчета по работе с периодикой и интернетом. 4 Подготовка к итоговому тестированию
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Трудоемкость |
Семестр |
||
Виды учебной работы |
Всего |
В зачетных |
VII |
|
|
часов |
единицах |
||
|
|
|||
Общая трудоемкость дисциплины |
144 |
4 |
144 |
|
Аудиторные занятия |
72 |
2 |
72 |
|
Лекции (Л) |
36 |
1 |
36 |
|
Практические занятия (ПЗ) |
36 |
1 |
36 |
|
Самостоятельная работа (Сам) |
72 |
2 |
72 |
|
изучение теоретического курса (ТО) |
27 |
0,75 |
27 |
|
теоретическая подготовка к выпол- |
27 |
0,75 |
27 |
|
нению и защите практических заданий |
||||
|
|
|
||
работа с периодикой и интернетом |
9 |
0,25 |
9 |
|
подготовка к тестированию |
9 |
0,25 |
9 |
|
Виды итогового контроля (зачет, экза- |
|
|
экзамен |
|
мен) |
|
|
||
|
|
|
По каждому виду работы студент должен выполнить задания, предусмот-
ренные данными методическими указаниями и согласованные с преподавате-
лем. Выполненные задания сдаются преподавателю в соответствии с графиком самостоятельной работы.
6
2 МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА
2.1 Общие указания При самостоятельном изучении теоретического курса студентам необхо-
димо:
1 Самостоятельно изучить темы теоретического курса в соответствии с учебной программой дисциплины.
2 Подготовиться к устным ответам на контрольные вопросы, приведен-
ные в настоящих методических указаниях после каждого практического заня-
тия.
3. Выполнить отчет по работе с периодикой.
Самостоятельная работа выполняется на основе учебно-методических ма-
териалов дисциплины. Самостоятельно изучаемые вопросы курса включаются в экзаменационные билеты.
Темы на самостоятельное изучение и контрольные задания преподаватель выдает на лекционных занятиях в соответствии с учебной программой и графи-
ком самостоятельной работы.
2.2 Содержание разделов и тем лекционного курса
Раздел 1ВВЕДЕНИЕ Актуальность обеспечения надежности машин. Задачи дисциплин. Общие
понятия и определения. Состояния, повреждения и отказы объектов надежно-
сти. Схема процесса изменения технического состояния объекта надежности.
Временные понятия. Категории объектов надежности. Показатели безотказно-
сти и долговечности. Показатели ремонтопригодности. Комплексные показате-
ли.
Трудоемкость лекционного курса – 4 часа (0,11 з.е.), самостоятельная работа не предусмотрена.
7
Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].
Раздел 2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ Случайные события. Аксиомы сложения и умножения вероятностей собы-
тий. Случайные величины и понятия закона распределения случайной величины.
Характеристики распределения случайных величин. Законы распределения дис-
кретных случайных величин. Закон нормального распределения (закон Гаусса).
Закон экспоненциального распределения. Закон распределения Вейбулла. Задачи математической статистики при расчетах надежности машин. Вероятностное или статическое описание основных показателей надежности. Задачи математиче-
ской статистики при расчетах надежности машин. Цели и задачи системы сбора и обработки информации о надежности изделия. Этапы составления структурной схемы элементов надежности.
Трудоемкость лекционного курса – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 6 часов (0,17з.е.).
Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].
Раздел 3ФИЗИКА ОТКАЗОВ Основные причины отказов. Отказы вследствие кавитации. Отказы вслед-
ствие старения материалов. Другие причины отказов. Физико-механические ос-
новы усталости. Характеристики сопротивления усталости. Факторы, влияю-
щие на сопротивление усталости. Технологические методы поверхностного уп-
рочнения деталей машин. Виды коррозии по механизму образования. Химиче-
ские виды коррозии. Электрохимическая коррозия. Виды коррозии по степени воздействия и форме проявления. Трибологические отказы. Виды фрикционных связей при трении. Классификация видов трения деталей машин. Методы опре-
деления износа деталей машин.
Трудоемкость лекционного курса – 14 часов (0,39з.е.), самостоятельная работа – 9 часов (0,25з.е.).
8
Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].
Раздел 4 ИСПЫТАНИЕ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ НА НАДЕЖ-
НОСТЬ Общая характеристика методов получения информации о надежности
оборудования. Техническая диагностика, контроль и испытания как средства поддержания надежности. Общая схема, цели и задачи диагностики, контроля и испытаний на стадиях изготовления и эксплуатации оборудования. Постановка задачи технического диагностирования. Управление техническим состоянием машин. Диагностика и безопасность автомобиля.
Трудоемкость лекционного курса – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 6 часов (0,17з.е.).
Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].
Раздел 5 МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ МАШИН И ОБО-
РУДОВАНИЯ Качество и надежность выпускаемого оборудования. Мероприятий по от-
работке оборудования на надежность на различных стадиях.
Трудоемкость лекционного курса – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 6 часов (0,17з.е.).
Материал для изучения данных вопросов см. :[1-6].
2.3 Теоретическая подготовка к выполнению и защите практических заданий Целью практических занятий является закрепление теоретических знаний
по дисциплине. Практические занятия проводятся по тематике учетной про-
граммы в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса.
Трудоемкость самостоятельной работы по подготовке к выполнению и защите практических занятий составляет 27 часов (0,75 з.е.).
Материалы по подготовке к практическим занятиям приведены [1-6].
9
Тематика практических занятий
Занятие 1 Составление и исследование структурной схемы элементов на-
дежности.
Трудоемкость занятия – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 5
часов (0,14з.е.).
Контрольные вопросы:
1 Виды структурных схем.
2 Методика составления структурной схемы
3 Свойства последовательной и параллельной (нагруженный резерв)
структурной схем.
Занятие 2 Расчет надежности сложной системы.
Трудоемкость занятия – 6 часов (0,17з.е.), самостоятельная работа – 4
часов (0,11з.е.).
Контрольные вопросы:
1Обоснование количественных требований к надежности объекта или его составным частям.
2Определение достигнутого (ожидаемого) уровня надежности объекта и/или его составных частей, в том числе расчетное определе-
ниепоказателей надежностиили параметров распределения характе-
ристик надежности составных частей объекта в качестве исходных данных для расчета надежности объекта в целом
Занятие 3 Установление законов распределения отказов.
Трудоемкость занятия – 4 часов (0,11з.е.), самостоятельная работа – 3
часов (0,083з.е.).
Контрольные вопросы:
1Законы распределения дискретных случайных величин.
2Законы распределения непрерывных случайных величин.
10