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.