ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное Образовательное Учреждение Высшего  Профессионального Образования

«Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет»

Филиал  г.Муравленко

Кафедра ЭОМ

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине:

«Основы работоспособности технических систем»  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

Студент группы СТЭз-06                                                                      Д.В. Шилов 

Проверил:                                                                                                Д.С. Быков 
 

Муравленко 2008

     Оглавление 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Аннотация 

     Данная курсовая работа состоит из двух глав. Первая глава посвящена практическому использованию теории надежности техники. В соответствии с заданием на выполнение курсовой работы рассчитываются показатели: вероятность безотказной работы агрегата; вероятность отказа агрегата; плотность вероятности отказа (закон распределения случайной величины); коэффициент полноты восстановления ресурса; функция восстановления (ведущая функция потока отказов); интенсивность отказов. На основании расчетов строятся графические изображения случайной величины, дифференциальная функция распределения, изменение интенсивности постепенных и внезапных отказов, схема формирования процесса восстановления и формирование ведущей функции восстановления.

     Вторая  глава курсовой работы посвящена изучению теоретических основ технической диагностики и усвоению методов практического диагностирования. В данном разделе описывается назначение диагностики на транспорте, разрабатывается структурно-следственная модель рулевого управления, рассматриваются все возможные способы и средства диагностирования рулевого управления, проводится анализ с точки зрения полноты выявления неисправностей, трудоемкости, стоимости и т.п. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Задание на курсовую работу 

     Перечень  сокращений и условных обозначений 

     АТП – автотранспортное предприятие

     СВ  – случайные величины

     ТО  – техническое обслуживание

     УТТ – управление технологическим транспортом 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Автомобильный транспорт развивается качественно и количественно бурными темпами. В настоящее время ежегодный прирост мирового парка автомобилей равен 10-12 млн. единиц, а его численность – более 100 млн. единиц.

     В машиностроительном комплексе России объединено значительное количество отраслей производства и переработки продукции. Будущее автотранспортных хозяйств, организаций нефтегазодобывающего комплекса и предприятий коммунальной сферы Ямало-Ненецкого региона находится в неразрывной связи с их оснащенностью высокопроизводительной техникой. Работоспособность и исправность машин может быть достигнута своевременным и качественным выполнением работ по их диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту.

     В настоящее время перед автомобильной  промышленностью поставлены задачи: уменьшить на 15-20 % удельную металлоемкость, увеличить ресурс работы и снизить трудоемкость технического обслуживания и ремонта автомобилей.

     Эффективное использование техники осуществляется на базе научно обоснованной планово-предупредительной  системы технического обслуживания и ремонта, позволяющей обеспечить  работоспособное и исправное состояние машин. Эта система позволяет повысить производительность труда на основе обеспечения технической готовности машин при минимальных затратах на эти цели, улучшить организацию и повысить качество работ по техническому обслуживанию и ремонту машин, обеспечить их сохранность и продлить срок службы, оптимизировать структуру и состав ремонтно-обслуживающей базы и планомерность ее развития, ускорить научно-технический прогресс в использовании, обслуживании и ремонте машин.

     Заводы-изготовители, получая право самостоятельно торговать  выпускаемой продукцией, одновременно должны нести ответственность за ее работоспособность, обеспечение запасными частями и организацию технического сервиса в течение всего срока службы машин.

     Важнейшей формой участия заводов-изготовителей  в техническом сервисе машин является развитие фирменного ремонта наиболее сложных сборочных единиц (двигателей, гидротрансмиссий, топливной  и гидравлической аппаратуры и т.д.) и восстановление изношенных деталей.

       Этот процесс может идти  по  пути создания собственных производств,   а также при совместном участии действующих ремонтных заводов и ремонтно-механических мастерских. 

     Развитие  научно обоснованного технического сервиса, создания рынка услуг и конкуренция предъявляют жесткие требования к исполнителям технического сервиса.

     При существующем росте темпов автомобильных  перевозок на предприятиях, увеличении количественного состава автомобильного парка предприятий возникает необходимость в организации новых структурных подразделений АТП, задачей которых является осуществление работ по ТО и ремонту автомобильного транспорта.

     Важным  элементом оптимальной организации  ремонта является создание необходимой  технической базы, которая предопределяет внедрение прогрессивных форм организации труда, повышение уровня механизации работ, производительности оборудования, сокращение затрат труда и средств. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Основная  часть

     Глава 1. Основы практического использования теории надежности. 

     Исходные  данные для  расчета первой части курсовой работы являются наработки до отказа у пятидесяти однотипных агрегатов:  

     Наработка до первого отказа (тыс.км.)

     Наработка до второго отказа (тыс.км.)

     Случайные величины- наработки на отказ (от 1 до 50) располагают в порядке возрастания их абсолютных значений: 

           L₁ = L_min; L₂; L₃;…;L_i;…L_n-1; L_n = L_max, (1.1) 

     где L₁... L_n – реализации случайной величины  L;

               n – число реализаций.  

L_min=158 ; L_max=200; 
 
 
 
 

     Далее необходимо произвести точечные оценки СВ.

     Среднее значение СВ: 

             (1.2)

     Размах  СВ: 

           z = L_max - L_min. (1.3) 

z = 200 -158 = 42                                         

      Дисперсия: 

             (1.4) 

D = 603,104 

     Среднеквадратическое  отклонение s : 

                 (1.5)

     Коэффициент вариации v: 

            =0,14 (1.6) 
 

     В ТЭА различают случайные величины с малой вариацией (v ≤ 0,1), со средней вариацией (0,1 ≤ v ≤ 0,33) и с большой вариацией (v  > 0,33).

     Используя исходные данные примера расчета, определяем некоторые точечные оценки СВ.

      Среднее значение СВ: = 182,8 тыс. км.

      Дисперсия:  D = 603,104(тыс. км)².

      Среднеквадратическое  отклонение: s = 24,6 тыс. км.

      Коэффициент вариации: v = 0,14 

     Вероятностные оценки СВ. Наглядное представление о величине относительной частоты дает графическое изображение гистограммы и полигонов  распределения (рис. 1.1).

Рис. 1.1 Графическое изображение случайной  величины

     Данное  графическое изображение строится по данным о наработке и величине относительной частоты, которая рассчитывается по формуле: 
 

                        w_i = n_i / n.                                                       (1.7)

     Полученные  при группировке СВ результаты сводятся в  
таблицу ( табл. 1.1).  

     Вероятность случайного события.

     Вероятность отказа рассматривается не вообще, а за определенную наработку L:  

           F(L) = P{L_i<L} =m(L)/n, (1.8) 

     где   m(L)–  число отказов к моменту наработки L;

           п– число наблюдений (участвовавших в испытаниях изделий). 

     Отказ и безотказность являются противоположными событиями, поэтому: 

           R(L) = P{L_i ≥ L} = n-m(L)/n. (1.9) 

     где n-m(L) – число изделий, не отказавших за L. 

     Графическое изображение интегральных функции распределения вероятности отказа и вероятности безотказной работы (рис. 1.2).

Рис. 1.2 Графическое изображение случайной величины 
 

     Таблица 1.1

Вероятностная оценка случайных величин

     Следующей характеристикой случайной величины является

     плотность вероятности отказа: 

             (1.10) 

где  dm/dL –  элементарная «скорость», с которой в любой момент времени происходит приращение числа отказов при работе детали, агрегата без замены.  

     Графическое изображение дифференциальной функции т.е. закона распределения случайной величины (рис. 1.3). 

Рис. 1.3 Дифференциальная функция распределения  – закон распределения СВ 

     F(L) называют интегральной функцией распределения, f(L) - дифференциальной функцией распределения.

     Гамма - процентный ресурс используется при определении периодичности ТО по заданному уровню безотказности γ. Представление о величине изменения интенсивности отказов реализуется в виде графика (рис. 1.4).

Рис. 1.4 Изменение интенсивности постепенных и внезапных отказов 

             (1.11) 

     Так как вероятность безотказной работы R(L) = [n — m(L)]/n, то

     l(L) = (dm/dL)×(1/n R(L)). Учитывая, что f(L)=(1/n)(dm/dL), получаем:

           l(L)=f(L)/R(L).                          (1.12)

     Так как агрегат является восстанавливаемым изделием, то после устранения 1-го отказа он продолжает работу, и по той же схеме возникают и устраняются 2-й, 3-й и последующие отказы. В курсовой работе мы ограничимся двумя отказами 50 исследуемых изделий. Проводим исследования по второму отказу, для чего строим таблицу и вносим в нее все необходимые данные (табл. 1.2). По результатам расчетов строим схему формирования процесса восстановления (рис. 1.5) используя данные f₁(L) (табл. 1.1) и f₂(L) (табл. 1.2).

Рис. 1.5 Схема формирования процесса восстановления 

     Наработка до второго отказа (тыс.км.)

     Суммированная наработка до второго отказа (тыс.км.)

L_min=260 ; L_max=346,4; 

     Далее необходимо произвести точечные оценки СВ.

     Среднее значение СВ: 

     Размах  СВ: 

z = 346,4 -260 = 86,4; 

Таблица 1.2

Вероятностная оценка случайной величины – наработки до второго отказа