Содержание и порядок выполнения работы

На каждой стадии жизненного цикла объекта возникает необходимость управления надежностью с целью обеспечения заданных требований. Управление этим свойством предполагает определение соответствующими методами фактически достигнутого уровня и, при необходимости, принятие решений, направленных на его повышение. Точность и достоверность получаемых при определении надежности оценок от стадии к стадии повышается. Очевидно, что наиболее полную и объективную информацию о надежности можно получить по результатам эксплуатации машин в реальных условиях. В этой связи весьма актуальной является задача сбора и обработки информации, полученной в сфере эксплуатации, и определения на этой основе оценок показателей надежности наиболее адекватных реальным.

На стадии эксплуатации проводится оценка надежности путем обработки собранной статистической информации об отказах объектов агропромышленного и лесного комплексов. Поскольку процесс сбора информации достаточно длителен и трудоемок, то кроме собственно оценки показателей надежности решаются и ряд других задач: выявление конструктивных и технологических недостатков объектов, приводящих к снижению надежности; выявление деталей и сборочных единиц, лимитирующих надежность всего объекта; изучение закономерностей возникновения отказов; установление влияния условий и режимов эксплуатации на надежность объекта; корректировка комплектов ЗИП и нормируемых показателей надежности; определение эффективности мероприятий по повышению надежности объектов.

Основным источником статистической информации о надежности является подконтрольная эксплуатация группы однотипных объектов, в ходе которой фиксируются данные об отказах и процессах восстановления. Полученную информацию направляют на завод-изготовитель (до первого капремонта) или на ремзавод в виде донесений об отказах этих машин. Донесения содержат следующую информацию: об объекте (заводской номер, год изготовления и ремонта); об условиях его эксплуатации; о характере и причинах его отказа; о трудоемкости и условиях восстановления.

Информация о надежности должна быть: достоверной, т.е. отражать объективные факторы без домыслов и искажений; полной, т.е. содержащей все существенные сведения; однородной (для однотипных объектов, эксплуатирующихся в примерно одинаковых условиях).

Все возникающие в объектах отказы разделяют на две группы: случайные (счетные) и несчетные отказы, имеющие, как правило, неслучайный характер. Анализ причин возникновения отказов при испытаниях и эксплуатации и их классификация по этим группам являются важнейшими элементами исследования надежности.

Теория надежности рассматривает только случайные отказы с целью установления их закономерностей и устранения причин возникновения. Кроме того, эти случайные отказы должны обладать устойчивой частотой появления, т.к. по единичным отказам нельзя определить их статистические или вероятностные характеристики.

В этой связи при анализе (оценке) надежности должны учитываться отказы: вызванные случайным разбросом или ограниченностью сроков службы комплектующих элементов; случайным неблагоприятным сочетанием режимов работы или условий эксплуатации; случайными погрешностями производства и т.д.

К несчетным отказам, информация о которых не учитывается при оценке надежности, хотя устранение их причин объективно приводит к ее повышению, относят отказы: возникшиев результате других отказов (зависимые); вызванные грубыми нарушениями правил эксплуатации, технологии изготовления и конструирования;возникшие в условиях эксплуатации, не предусмотренных для данных объектов. Причины этих отказов, выявленных при испытании одного экземпляра объектов данного типа, могут дать информацию для их устранения, а следовательно, для повышения надежности.

Обработка информации о надежности объектов связана с необходимостью анализа случайных событий и величин (наработки, ресурса, срока службы, времени восстановления и т.п.), поэтому осуществляют ее методами теории вероятностей и математической статистики. Известно, что наиболее полной характеристикой случайной величины является закон ее распределения, поэтому именно определение закона распределения случайной величины лежит в основе обработки полной статистической информации о надежности объектов.

Вместе с тем, часто вид закона распределения априорно известен, тогда обработка информации о надежности сводится к определению его параметров и связанных с ним числовых характеристик совокупности исходных данных.

В рамках данной лабораторной работы будем считать закон распределения оцениваемого показателя известным, поэтому обработку исходных данных ограничим определением средних показателей надежности, на основании которых делается предварительное заключение о надежности трактора в целом и отдельных его подсистем. Исходные данные для расчета сводятся в таблицу 2.1.

По собранной информации необходимо определить показали безотказности: оценку наработки на отказ и вероятность безотказной работы и показатель ремонтопригодности – оценку среднего времени восстановления.

Оценка средней наработка на отказ для плана [NUT] определяется по формуле:

где t_i – наработкаi-го трактора между отказами; Т – заданная длительность испытаний; N – число испытываемых объектов; r – число отказов за время испытаний.

Таблица 2.1 – Статистическая информация о надежности тракторов

№	Отказавшая подсистема трактора	Наработка между отказами, ti	Время вос-становления, tвi	№	Отказавшая подсистема трактора	Наработка между отказами, ti	Время восстановления, tвi
1				…
2				29
3				30

Оценка вероятности безотказной работыопределяется отношением числа тракторов, безотказно отработавших до конца заданной наработки, к общему числу тракторов, находившихся в подконтрольной группе в начале наблюдений, то есть

где N_т=N-r – число тракторов, не имеющих отказов до конца заданной наработки Т; N – число тракторов подконтрольной группы в начале наблюдений.

Среднее время восстановления Т_в это математическое ожидание времени восстановления объекта. По существу это среднее время простоя тракторов в неработоспособном состоянии, вызванное отысканием причины и устранением последствий отказа. Оценка среднего времени восстановления определяется по формуле:

где t_вi-продолжительность отыскания и устраненияi-го отказа, ч; m – количество проведенных восстановлений.

Результаты расчетов количественных показателей надежности заносятся в табл. 2.2.

Таблица 2.2 – Результаты расчетов показателей надежности

Суммарная наработка, ti

Количество наблюдаемых тракт-в, N

Количество отказов, r

Суммарное время восст-ановления, tвi

Средняя наработка на отказ по подсистемам, час

Вероятность безотказной работы, Р(t)

Среднее время восст-я, час Тв

Трактор в целом, То

Двигатель, То дв

Ходовая часть, То хч

Электрооборудов.То э

Навесная система, То нс.

Коробка передач, То кпп

Трансмиссия, То тр

По результатам расчетов необходимо:1) выявить самую ненадежную подсистему подконтрольных тракторов, то есть подсистему, средняя наработка на отказ которой минимальна; 2) с позиций инженера-эксплуатационника (инженера предприятия технического сервиса) на основе конкретно полученных результатов сформировать свое отношение к уровню безотказности и ремонтопригодности трактора в целом; 3) разработать мероприятия, направленные на повышение: а) уровня безотказности трактора для эксплуатирующей организации и для предприятия технического сервиса; б) уровня ремонтопригодности трактора для эксплуатирующей организации и для предприятия технического сервиса.