Оценка технического уровня изделий машиностроения

Содержание:

Практическая часть

1. Определение показателей безотказности…………………………………3
2. Определение показателей ремонтопригодности………………………..10
3. Определение показателей долговечности……………………………….12
4. Определение комплексных показателей……………………………….14

Теоретическая часть

Общие принципы и методы оценки качества и надежности продукции на стадии производства……………………………………………………………..16

Список использованных источников…………………………………………35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение показателей безотказности

Часы наработки:

100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
3	8	9	12	18	25	34	50	67	82	87	92	96	98	100

 

1. Вероятность безотказной работы для каждого из периодов

 

Где – начальное количество насосов,

n(t) – количество насосов, вышедших из эксплуатации к данному моменту времени.

P(100) = = 0,97

P(200) = = 0,92

P(300) = = 0,91

P(400) = = 0,88

P(500)==0,82

P(600) = = 0,75

P(700) = = 0,66

P(800) = = 0,5

P(900) = = 0,33

P(1000) = = 0,18

P(1100) = = 0,13

P(1200) = = 0,08

P(1300) = = 0,04

P(1400) = = 0,02

P(1500) = = 0

 

Графики безотказной работы P(t) и вероятности возникновения отказов F(t)

 

 

По данному графику можно решить следующие задачи:

• Если в технических требованиях на насос указана вероятность безотказной работы, то для этого значения вероятности P можно найти по графику эксплуатационный ресурс (срок эксплуатации)

P=0,8      t=530 ч

P=0,55    t=770 ч

P=0,3      t=920 ч

• Зная гарантийный срок безотказной эксплуатации насоса можно определить вероятность безотказной работы

t=1000 ч    P=0,18

t=650 ч     P=0,7

t=250 ч     P=0,91

Вероятность безотказной работы 0,18 означает, что такая доля насосов проработала 1000 часов без отказов.

 

2. Вероятность возникновения отказов для каждого из периодов

F(t) =

Где n(t) – количество насосов, которые вышли из эксплуатации

F(100 ) = = 0,03

F(200) = = 0,08

F(300) = = 0,09

F(400) = = 0,12

F(500) = = 0,18

F(600) = = 0,25

F(700) = = 0,34

F(800) = = 0,50

F(900) = = 0,67

F(1000)==0,82

F(1100) = = 0,87

F(1200) = = 0,92

F(1300) = = 0,96

F(1400) = = 0,98

F(1500) = = 1

F(t) = 1-P(t)

С помощью графика F(t) можно решать аналогичные задачи.

 

3. Плотность распределения возникновения отказов

f(t) =

∆t=100

n(100) =3

n(200) =8-3=5

n(300) =9-8=1

n(400) =12-9=3

n(500) =18-12=6

n(600) =25-18=7

n(700) =34-25=9

n(800) =50-34=16

n(900) =67-50=17

n(1000) =82-67=15

n(1100) =87-82=5

n(1200) =92-87=5

n(1300) =96-92=4

n(1400) =98-96=2

n(1500) =100-98=2

 

f(100) = = 0,03

f(200) = = 0,05

f(300) = = 0,01

f(400) = = 0,03

f(500) = = 0,06

f(600) = = 0,07

f(700) = = 0,09

f(800) = = 0,16

f(900) = = 0,17

f(1000) = = 0,15

f(1100) = = 0,05

f(1200) = = 0,05

f(1300) = = 0,04

f(1400) = = 0,02

f(1500) = = 0,02

∑f(t)=1

 

График плотности распределения возникновения отказов

 

Из данного графика видно, что он согласуется с законом нормального распределения случайных величин, т.к. имеется ярко выраженный эксцесс (max) и относительная симметрия. Наибольшая плотность отказов наблюдается при эксплуатации в течение интервала от 800 до 1000 часов. При данном времени эксплуатации в наибольшей степени проявляются дефекты несовершенства конструкции, материалов, сборки. При  большем времени эксплуатации происходит приработка деталей, стабилизация механических свойств, что и приводит к уменьшению плотности распределения отказов. Т.о. очевидно, что перед проявлением max – 800 ч – необходимо провести ремонтно-доводочные операции.

 

4. Интенсивность отказов

λ(t) =

Где n(∆) – количество отказов за определенный промежуток времени

N() – количество изделий, остающихся в эксплуатации

λ(100) = = 0,03

λ(200) = = 0,05

λ(300) = = 0,01

λ(400) = = 0,033

λ(500) = = 0,045

λ(600) = = 0,085

λ(700) = = 0,12

λ(800) = = 0,24

λ(900) = = 0,34

λ(1000) = = 0,455

λ(1100) = = 0,278

λ(1200) = = 0,38

λ(1300) = = 0,5

λ(1400) = = 0,5

λ(1500) = = 1

 

График интенсивности отказов

 

 

Из данного графика видно, что наибольшая интенсивность отказов начинается с 1100 часов.

 

5. Вероятность безотказной работы в промежутке времени:

• от 400 до 500 часов
• от 900 до 1000 часов
• от 1400 до 1500 часов

P(, ) = P()/P()

P(400-500) = = 0,932

P(900-1000) = = 0,545

P(1400-1500) = = 0

 

6. Средняя наработка на отказ водяных насосов

M(t) =

M(t) =

= 719 ( ± 0,16)

Среднее время наработки на отказ меньше числа начала наибольшей интенсивности отказов (719<1100). Также среднее время наработки не входит в период набольшей плотности отказов.

Определим среднюю квадратическую ошибку

 = ∑()²

k=15

=((100-719)²+(200-719)²+(300-719)²+(400-719)²+(500-719)²+(600-719)²+(700-719)²+(800-719)²+(900-719)²+(1000-719)²+(1100-719)²+(1200-719)²+(1300-719)²+(1400-719)²+(1500-719)²)=207029,64

S = = 455 – средняя квадратическая ошибка выборки

= = =117,57 (0,16%)

 

2. Определение показателей ремонтопригодности

Изделие	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Время восстановления	8	6	2	14	7	12	15	9	11	7

 

11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
5	6,5	9	19	12	10	17	7	5	11

 

а) Рассчитаем среднее время восстановления машин

 =

=(8+6+2+14+7+12+15+9+11+7+5+6,5+9+19+12+10+17+7+5+11)= =10 ч

б) Определим вероятность восстановления данного типа машины за 8,10,12,16,20,30,40 и 50 часов

(t) =

n(t) – количество машин, которые восстановятся за время t ≤ tремонта

n(t=8)=8

n(t=10)=12

n(t=12)=16

n(t=16)=18

n(t=20)=20

n(t=30)=20

n(t=40)=20

n(t=50)=20

 

(t=8 ) = =0,4

(t=10) = =0,6

(t=12) = =0,8

(t=16) = =0,9

(t=20) = =1

(t=30) = =1

(t=40) = =1

(t=50) = =1

 

График вероятности восстановления машин

 

Из графика видно, что все машины в количестве 20 штук могут быть отремонтированы с вероятностью 100% за 20 часов.

в) Определим интенсивность восстановления за периоды 0-10ч, 10-20ч, 20-30ч, 40-50ч

λ(t) =

λ(0<t<10) = =0,06

λ(10<t<20) = =0,04

λ(20<t<30) = =0

λ(40<t<50) = =0

Т.о. максимальная интенсивность восстановления соответствует периоду от 0 до 10, это указывает на максимальное число отказов в этот период времени.

 

3. Определение показателей долговечности

Объект	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Время	1010	1100	1200	1670	1500	1250	1110	1220	1210	1150

 

11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
1000	950	975	1050	1000	1200	1300	1250	1220	1210

 

1. Определим средний ресурс машины

 =

=(1010+1100+1200+1670+1500+1250+1110+1220+1210+1150+1000+950+975+1050+1000+1200+1300+1250+1220+1210)=1179 ч

2. Определим ресурс при γ=80%

γ=80% - количество машин, которое составляет 80% от их общего числа

n(80%) = =16 машин

t(γ=0, γ=80)

Применение целесообразно при всех значениях ресурсов в порядке возрастания