МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
КОМПЛЕКТ ЗАДАНИЙ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫСТУДЕНТОВ
По дисциплине «Теоретические основы надежности технических систем»
Направление подготовки 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование»
Профиль подготовки 150205 Оборудование и технология повышения износостойкости и восстановление деталей машин и аппаратов
| № п/п | Наименование темы | Вид СРС |
| 1. | Расчет показателей безотказности невосстанавливаемых объектов по статистическим данным | ДЗ1 |
| 2. | Подготовка к контрольной работе № 1 «Основные термины и определения теории надежности» | КР1 |
| 3. | Расчет показателей надежности восстанавливаемых объектов при наработке до отказа, подчиняющейся закону Вейбулла | ДЗ2 |
| 4. | Определение показателей надежности сложной комбинированной системы | ДЗ3 |
| 5. | Отказы деталей и узлов нефтегазового оборудования | ДЗ4 |
| 6. | Подготовка к контрольной работе № 2 | КР2 |
Задание для самостоятельной работы студента № 1
- Тема Расчет показателей безотказности невосстанавливаемых объектов по статистическим данным
2. Цели:
- ознакомить с методикой определения показателей безотказности по статистическим данным на определенном промежутке времени;
- привить навыки построения зависимостей показателей безотказности во времени;
- обучить давать характеристику находимых показателей безотказности.
3. Задания:
Исходные данные: Изделия поставлены на испытание. Испытания проводятся в течение 1000 часов. Каждые сто часов определялось количество отказов изделий. Результаты испытаний представлены в таблице 1.1.
Задание:
1. Найти статистическую оценку распределения вероятностей отказа Q(t) и безотказной работы R(t) во времени.
|
|
2. Найти изменение плотности вероятности отказов f(t) и интенсивности отказов λ(t) по времени.
3. Результаты расчета отразить на графиках.
Таблица 1.1 – Исходные данные для выполнения домашнего задания по практической работе № 2
| Номер варианта | Общее кол-во изделий | Количество отказавших изделий за интервал времени ti, шт. | |||||||||
| 0 – 100 | 100 – 200 | 200 – 300 | 300 – 400 | 400 – 500 | 500 – 600 | 600 – 700 | 700 – 800 | 800 – 900 | 900 – 1000 | ||
4. Форма выполнения: домашнее задание
|
|
5. Критерии выполнения:
Требования к выполнению задания: домашнее задание выполняется на основании указанных и других источников литературы на бумаге формата А4, шрифт Times New Roman, кегль 14, полуторный интервал. Поля: слева – 30 мм, справа – 10 мм, сверху, снизу – 20 мм.
На титульном листе должны быть указаны: наименование института, кафедры, название дисциплины, вид и тема задания, Ф. И. О. студента, специальность, группа.
Критерии выполнения задания – условия, влияющие на оценочный балл:
- сроки сдачи задания – в течение 2 недель после практического занятия (ориентировочно – 8 неделя, практическое занятие № 4);
- тщательность проведенной работы в соответствии с целью;
- четкость формулировок, терминов и определений, ясность выражения собственных мыслей;
- правильность выполнения расчетов и графической части;
- аргументированность выводов и предложений;
6. Сроки (график) сдачи: 8 неделя
7. Критерии оценки: для получения максимального балла – 6, задание должно быть выполнено полностью, соответствовать критериям оценки выполнения и сдано в срок.
В случае, если: домашнее задание будет сдана позже установленного срока – оценка снижается на 1 балл, домашнее задание – написано без учета требований к его выполнению или требования к оформлению не соблюдены – оценка снижается на 1 балл.
8. Контрольные вопросы:
1. Свойства функции вероятности безотказной работы?
2. Свойства функции вероятности отказа?
3. Каким образом определяется плотность распределения наработки во времени?
|
|
4. Кривая зависимости интенсивности отказа во времени.
5. Кривая плотности распределения отказов во времени
9. Литература:
1. Острейковский В.А. Теория надежности: учебник для вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2008. – 464 с.
Перечень примерных вопросов к контрольной работе № 1 «Основные термины и определения теории надежности»
Контрольная работа № 1 направлена на оценку знаний студентов основных терминов и определений, применяющихся для описания надежности технических систем.
Все вопросы разбиты на несколько групп.
Первая группа – вопросы на знание определений основных терминов и показателей надежности. Основное внимание необходимо обращать на соответствие приводимых определений ГОСТ Р 53480-2009 «Надежность в технике. Термины и определения». Примерные вопросы первой группы:
1. Написать определение: Безотказность – это ____________________________________ ___________________________________________________________________________
2. Написать определение: Вероятность безотказной работы – это ____________________
___________________________________________________________________________
3. Написать определение: Коэффициент готовности – это __________________________
___________________________________________________________________________
4. Написать определение: Долговечность – это _________________________________ __________________________________________________________________________
5. Написать определение: Среднее время восстановления – это ____________________ __________________________________________________________________________
Вторая группа – задачи на определение показателей надежности. Необходимо написать формулу для нахождения искомого показателя с расшифровкой, входящих в формулу данных. Типовые задачи второй группы:
6. Решить задачу: На испытание поставлено 500 однотипных изделий. За 100 часов работы отказало 60 изделий, за последующие 5 часов – еще 6 изделий. Определить статистическую оценку вероятности отказа за период времени (100, 105).
7. Решить задачу: Определить средний срок сохраняемости объекта, если при хранении изделий нарушение их работоспособности произошло в периоды времени 2100, 2200, 2050 и 2180 суток.
8. Решить задачу: На эксплуатацию поставлено 250 изделий. На моменты времени t1 – t3 зафиксировано определенное количество отказов (таблица). Остальные изделия не отказали. Определить средний ресурс.
| ti, час | |||
| n(ti) |
9. Решить задачу: На испытание поставлено 500 однотипных изделий. За 100 часов работы отказало 60 изделий. Определить статистическую оценку вероятности безотказной работы за период времени (0, 100).
10. Решить задачу: На промысловые испытания поставлено 3 вертлюга. В ходе испытаний у первого насоса было зафиксировано 37 отказа, у второго – 29 отказов, у третьего – 48 отказов. Суммарная наработка на отказ для первого вертлюга составила 3100 часов, для второго – 2200 часов, для третьего – 2700 часов. Определить средний ресурс.
После каждой задачи имеется дополнительный вопрос, в котором необходимо дать характеристику находимого в задаче показателя надежности: а) к какому свойству относится показатель; б) какое количество свойств характеризует (единичный или комплексный); в) источник получения данных; г) классификация по количеству рассматриваемых объектов.
11. Дать характеристику показателю надежности, определяемому в задаче (по различным признакам классификации):
а) _______________________________; в) _______________________________;
б) _______________________________; г) _______________________________
Третья группа вопросов – тесты. Необходимо выделить правильный ответ или ответы любым знаком – обвести, подчеркнуть или зачеркнуть номер правильного ответа (может быть несколько правильных). Примеры тестовых заданий:
12. Определить к какому свойству относится средний ресурс (выделить правильный ответ или ответы):
а) готовность в) ремонтопригодность д) сохраняемость
б) безотказность г) долговечность е) надежность
13. Выделить показатели, относящиеся к свойству готовности (выделить правильный ответ или ответы):
а) средний ресурс д) вероятность безотказной работы
б) вероятность отказа г) коэффициент технического использования
в) коэффициент готовности е) гамма-процентный срок службы
14. Определить к какому свойству относится коэффициент готовности (выделить правильный ответ или ответы):
а) готовность в) ремонтнопригодность д) сохраняемость
б) безотказность г) долговечность е) надежность
Четвертая группа вопросов – необходимо привести конкретный пример предлагаемого в вопросе состояния объекта. В данном пункте будет обращено внимание на полноту и правильность трактовки того или иного состояния. Примеры вопросов данной группы:
15. Привести пример неготовности сварочного поста для ручной дуговой наплавки:______________________________________________________________________________________________________________________________________________
16. Привести пример частично работоспособного состояния установки для напыления:____________________________________________________________________________________________________________________________________________
17. Привести пример отказа установки для плазменной наплавки:______________________________________________________________________________________________________________________________________________
В каждом варианте контрольной работы – 10 вопросов из всех четырех групп, правильный ответ на которые оценивается в 1 балл. Максимальное количество баллов за контрольную работу № 1 – 10 баллов. Контрольная работа считается сданной положительной при полученном количестве баллов 6-10, в противном случае работа подлежит пересдаче.
В случае если контрольная работа будет написана позже установленного срока по неуважительной причине – оценка снижается на 2 балла.
Литература:
Острейковский В.А. Теория надежности: учебник для вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2008. – 464 с.