Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ

Надежность систем управления.

one_butterfly 1225 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 49 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 13.04.2021
Объем выпускной квалификационной работы составляет 48 страниц, включая 18 рисунков, 5 таблиц, при написание использовалось 16 источников литературы. Ключевые слова: надежность, дизельный двигатель, система управления, резервирование, наработка, отказ, эксплуатация, сбой. Цель работы – рассмотреть надежность систем управления и рассчитать шатунные подшипники дизельного двигателя. В работе представлено: 1) Введение 2) Глава 1. Надежность судовых систем управления. 3) Глава 2. Ледокол типа «Капитан Хлебников» с ДЭУ «Зульцер» ZL40/48. 4) Глава 3. Расчет шатунных подшипников дизеля ZV40/48. 5) Глава 4. Пути возможного повышения надежности системы. 6) Глава 5. Требования техники безопасности и эргономики к пультам управления.
Введение

В последние годы повысилось внимание к созданию и практическому использованию различных систем управления кораблем (СУК) и его энергетической установки (ЭУ). Это объясняется тем, что широкое применение ракетного оружия, быстроходных торпед, автоматических артиллерийских установок в морском бою резко повысит напряжённость боевых действий на море. Поэтому требования к быстроте и точности управления кораблем и его ЭУ уже выходят за пределы физиологических возможностей человека и предполагают обязательное использование автоматизированных устройств, созданных на базе современной техники. Следует отметить, что вопросам обеспечения высокой надежности при конструировании и эксплуатации устройств и систем всегда уделялось значительное внимание, однако эти вопросы долгое время не выделялись в самостоятельную область исследования АСУ НК нового поколения, представляет собой микропроцессорную, распределенную (децентрализованную) сетевую систему управления, состоящую (как правило) из интегрированной мостиковой системы (ИМС), общекорабельной системы обмена данными (ОКСОД) и комплексной системы управления техническими средствами (КСУ ТС): ИМС - предназначена для повышения качества и эффективности управления кораблем и его вооружением; ОКСОД - предназначена для обеспечения обмена информацией между комплексами и системами корабля; КСУ ТС -предназначена для: • обеспечения управления главной энергетической установкой корабля; • обеспечения управления электроэнергетической системой корабля, в том числе источниками электроэнергии и средствами ее распределения; • обеспечения управления общекорабельными системами, в том числе: средствами обеспечения живучести; системами вентиляции; вспомогательными механизмами; системами перекачки топлива, масла, воды и другими общекорабельными системами, а также контроль уровня и затопления помещений; • обеспечения управления движением; • обеспечения управления успокоителями качки, • информационной поддержки личного состава: в нормальных условиях при управлении технических средств по прямому назначению; при борьбе за живучесть при пожарах и затоплении, при выходе из строя технических средств, а также автоматическое ведение учетно-отчетной документации; • обмена данными между пультами управления (ПУ), станциями локальными технологическими (СЛТ), локальными системами управления (ЛСУ), входящими в КСУ ТС; • бесперебойного питания аппаратуры системы при кратковременных перерывах питания. Каждая из перечисленных групп функций реализуется набором приборов, образующих систему управления (СУ) техническими средствами, систему обмена данными, систему информационной поддержки и систему бесперебойного питания. Совокупность СУ, а также систем обмена данными, информационной поддержки и бесперебойного питания образуют КСУ ТС НК (комплексную систему управления техническими средствами надводного корабля). Аппаратурную основу систем управления функциональным комплексом составляют микропроцессорные средства, многофункциональные средства отображения типа жидкокристаллических (ЖК) дисплеев, панельных станций, различные пультовые устройства отображения и ввода команд. Каждая система управления функциональным комплексом (ГЭУ (главная энергетическая установка), ЭЭС (электроэнергетическая система), ОКС (общекорабельные системы), СУД (система управления движением), СОД (средства обеспечения движения)) имеет в своем составе многофункциональный пульт управления. Многофункциональный пульт управления (ПУ) предназначен для: • вывода информации на средства отображения; • ввода и обработки команд оператора; • передачи команд на ПУ других систем, СЛТ, ЛСУ; • управления каналом обмена (сетью); • приема и обработки информации от СЛТ, ЛСУ. Системы управления функциональными комплексами (ГЭУ, ЭЭС, ОКС) имеют в своем составе станции локальные технологические. Системы управления функциональными комплексами ГЭУ и СУД взаимодействуют с локальными системами управления. Локальные системы управления (ЛСУ), работающие под управлением процессоров, выполняют в соответствии с алгоритмами следующие функции: • вывод информации на средства отображения; • резервное управление объектами управления; • сбор, обработку и хранение информации об объекте; • передачу информации на ПУ функциональными комплексами. Станции локальные технологические (СЛТ), работающие под управлением процессоров, выполняют в соответствии с алгоритмами следующие функции: • управление объектами управления; • сбор, обработку и хранение информации об объекте; • передачу информации на ПУ функциональными комплексами. Интегрирование СУ в КСУ ТС осуществляется подключением ПУ, СЛТ и ЛСУ к быстродействующей дублированной и резервированной сети передачи данных типа Ethernet. Пульты управления всех СУ выполнены в унифицированном конструктиве и представляют собой размещенные на едином основании две пультовые секции, функционально и аппаратно дублирующие и резервирующие друг друга. Каждая секция может содержать: два ЖК монитора или две панельных станции или ЖК монитор и панельную станцию, а также клавиатуру, манипулятор, модули процессора и связи для обеспечения передачи (приема) команд (информации) по системе обмена данными КСУ ТС. Локальные системы управления и станции локальные технологические также выполнены на основе унифицированных базовых конструктивов, обеспечивающих размещение крейтов-каркасов с объединительной магистралью (VME - bus), источником питания, вентиляцией, а также модулями процессора и ввода-вывода информации ?Применение микропроцессоров и микро-ЭВМ как технической базы автоматизированных систем управления производством позволяет обеспечить распределенное управление отдельными технологическими стадиями при централизованном управлении технологическим процессом в целом сократить капитальные затраты (в том числе на строительство помещений для операторных и на кабельные линии) и эксплуатационные затраты (при одновременном сокращении численности технологического и обслуживающего персонала) обеспечить высокую эксплуатационную надежность систем управления и их живучесть при выходе из строя отдельных ее элементов строить системы управления по модульному принципу, обеспечивающему минимум проектных работ, легкость поставки, монтажа, эксплуатации и освоения систем обслуживающим персоналом развивать системы управления путем простого дополнения отдельными модулями или изменением функций существующей системы без изменения состава технических средств и линий связи обеспечить ввод в действие систем управления по частям упростить программное обеспечение, сократить сроки и стоимость разработки систем управления.? Эксплуатация судового оборудования в условиях длительного автономного плавания судов при воздействии множества внешних и внутренних факторов выдвигает требования к высокой надежности всего комплекса судовых механизмов и выводит на первый план необходимость регламентированного контроля технического состояния оборудования и принятия решения в рамках автоматизированных систем управления всеми процессами обслуживания судовых систем. Анализ судовых технических средств (СТС) сводится, прежде всего, к определению контролепригодности, возможности измерения совокупности параметров и получения информационного массива данных, пригодного для решения поставленных задач контроля и управления по повышению надежности и безопасности как судна в целом, так и отдельных СТС.
Содержание

Реферат……………………………………………………………………3 Принятые сокращения…………………………………………………...4 Введение…………………………………………………………………..5 Глава 1. Надежность судовых систем управления…………………....10 1.1 Основные технические характеристики интегрированной системы, управления судном ……………………………………………………..12 Глава 2. Ледокол типа «Капитан Хлебников» с ДЭУ «Зульцер» ZL40/48…………………………………………………………………..17 Глава 3. Расчет шатунных подшипников дизеля ZV40/48………………………………………………………………….19 Глава 4. Пути возможного повышения надежности системы……….40 Глава 5. Требования техники безопасности и эргономики к пультам управления………………………………………………………………44 Заключение……………………………………………………………...47 Список литературы……………………………………………………..49
Список литературы

1. Балакирев В.С., Бадеников В.Я. Надежность технических и программных средств автоматизации. Учеб. пособие для ВУЗов. - Ангарск.: Ангарский технологический институт, 1994, - 64 с. 2. Гаскаров ер Д.В., ер Голинкевич ер Д.В., ер Мозгалевский ер А.В. ер Прогнозирование ер технического ер состояния ер и ер надежности ер радиоэлектронной ер аппаратуры. ер – ер М.:Сов.радио, ер 2014. 3. Зеленин ер М.П. ер Бедный ер Г.З. ер Эргономика ер на ер морском ер транспорте.-М.: ер Транспорт, ер 2016. 4. Фрейдзон ер И.Р., ер Филиппов ер Л.Г. ер Микропроцессорные ер системы ер управления ер техническими ер средствами ер судов.-Л.: ер Судостроение, ер 2015. 5. Ширяев ер А.Н. ер Вероятность. ер М.: ер МЦНМО, ер 2014. 6. Антонов ер А.В., ер Степанянц ер А.С. ер Методы ер анализа ер надежности ер (безошибочности) ер программного ер обеспечения ер программно-технических ер средств ер // ер Труды ер II ер Международной ер конференции ер ?Идентификация ер систем ер и ер задачи ер управления?. ер Москва, ер 2018. 7. Боровиков ер С.М. ер Теоретические ер основы ер конструирования, ер технологии ер и ер надёжности. ер – ер Мн.: ер Дизайн ер ПРО, ер 2018. ер – ер 336 ер с. 8. Миська ер А.Р., ер Дранкова ер А.О., ер Муха ер Н.И. ер Информационный ер подход ер к ер мониторингу ер технического ер состояния ер судовых ер дизель-генераторных ер установок ер // ер Авиационно-космическая ер техника ер и ер технология: ер Научно-технический ер журнал. ер – ер Харьков: ер ХАИ. ер – ер 2016. ер – ер №8 ер (75). ер – ер С. ер 136–139. 9. Варбанец ер Р.А., ер Ивановский ер В.Г., ер Мониторинг ер рабочего ер процесса ер судовых ер дизелей ер в ер эксплуатации ер // ер Двигатели ер внутреннего ер сгорания. ер Научно-технический ер журнал. ер – ер Харьков, ер 2014. ер – ер №2 ер (5). ер – ер С. ер 138–141. 10. Варбанец ер Р.А. ер Системы ер компьютерной ер диагностики ер судовых ер дизелей ер // ер Судоходство. ер – ер 2016. ер – ер №6. ер – ер С. ер 24 ер –27. 11. ГОСТ 15467 - 79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения (с Изменением N 1). - Введ. 01.07.1979 – 22 с. с Изменением N 1, утвержденным в январе 1985 г. (ИУС 4-85) // Библиотека ГОСТов и нормативов. – Режим доступа: http://ohranatruda.ru 12. ГОСТ 27.003—90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. - Введ. 01.01.1992 – 20 с. // Библиотека ГОСТов и нормативов. – Режим доступа: http://ohranatruda.ru 13. Куренков, В. И. Надёжность изделий и систем ракетно-космической техники / В. И. Куренков, В. В. Волоцуев. – Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (Национальный исследовательский университет CFVFHF), 2010. - 31 c. 14. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.М. Надежность АСУТП. Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 264 с. 15. Надежность АСУ: Учеб. пособие для ВУЗов/ Под ред. Я.А. Хетагурова. - М.: Высшая школа, 1979. - 287 с. 16. Шураков В.В. Надежность программного обеспечения систем обработки данных. Учебник для ВУЗов. - М.: Финансы и статистика, 1987. - 272 с.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1 Надежность судовых систем управления Надежная работа устройств системы электроснабжения является необходимым условием обеспечения качественной и устойчивой работы транспорта. Анализ и обеспечение работоспособного состояния систем электроснабжения на этапах проектирования и эксплуатации – сложная задача, для решения которой используется математический аппарат теории надежности. Термины и определения, используемые в теории надежности, регламентированы ГОСТ 27.002 – 89 «Надежность в технике. Термины и определения». Надежность – свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени и в заданных пределах значения всех эксплуатационных параметров. Надежность объекта характеризуется следующими основными состояниями и событиями: - Исправность – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно –технической документацией. - Работоспособность – состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров, установленных НТД. - Предельное состояние – состояние объекта, при котором его применение (использование) по назначению недопустимо или нецелесообразно. - Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении его работоспособного состояния. - Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. - Критерий отказа – отличительный признак или совокупность признаков, согласно которым устанавливается факт возникновения отказа. Для некоторых объектов предельное состояние является последним в его функционирование, то есть объект снимается с эксплуатации, для других – определенной фазой в эксплуатационном графике, требующей проведения ремонтно – восстановительных работ. В связи с этим объекты могут быть разделены на два класса: - невосстанавливаемые, для которых работоспособность в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению, или по каким-либо причинам нецелесообразно; - восстанавливаемые, работоспособность которых может быть восстановлена, в том числе и путем замены элементов. К числу невосстанавливаемых объектов можно отнести, например, электронные и электротехнические детали (диоды, сопротивления, конденсаторы, изоляторы и другие элементы конструкций). Объекты, состоящие из многих элементов, например, трансформатор, выключатель, электронная аппаратура, являются восстанавливаемыми, поскольку их отказы связаны с повреждениями одного или нескольких элементов, которые могут быть отремонтированы или заменены. В ряде случаев один и тот же объект в зависимости от особенностей, этапов эксплуатации или назначения может считаться восстанавливаемым или невосстанавливаемым. Введенная классификация играет важную роль при выборе моделей и методов анализа надежности. Надежность является комплексным свойством, включающим в себя, зависимости от назначения объекта или условий его эксплуатации. Составляющих (единичных) свойств, в соответствии с ГОСТ 27.002-89: безотказность; долговечность; ремонтопригодность; сохраняемость. Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени. Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения ремонтов и технического обслуживания. Сохраняемость – свойство объекта непрерывно сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение (и после) срока хранения и транспортирования. В зависимости от объекта надежность может определяться всеми перечисленными свойствами или частью их. Наработка – продолжительность или объем работы объекта, измеряемая в любых неубывающих величинах (единица времени, число циклов нагружения, километры пробега и т.п.). Показатель надежности количественно характеризует, в какой степени данному объекту присуще определенные свойства, обусловливающие надежность. Основные технические характеристики интегрированной системы, управления судном. Интегрированная система управления К- Chief 600 фирмы Kongsberg может быть приспособлена к индивидуальным требованиям конкретного судна. Модульная конструкция позволяет гибко настраивает систему от низкой сложности (системы сигнализации) до высокой сложности (системы комплексного контроля и мониторинга). Подсистемы, которые могут быть подключены: - система сигнализации и мониторинга; - система контроля вспомогательных механизмов; - электроэнергетическая система; - контроль пропульсивной установки; - балластная система; - система контроля грузовыми операциями; - система кондиционирования воздуха; - пожарная система. К- Chief 600 основана на технологии, которая использует стандартные модули. Они связаны между собой посредством двухсторонних информационных шин и сетей. Таким образом система может быть настроена для использования на любых типах судов. Основной задачей данной системы является предоставление всей необходимой информации офицерскому составу для поддержания безопасной и эффективной работы МО и судна в целом. Системный анализ комплекса систем управления техническими средствами (КСУ ТС) судовой энергетической установки. Принципы построения комплекса: Рисунок 1 - Общая схема системы К- Chief 600 фирмы Kongsberg Основные технические характеристики входящих в него систем. Архитектура данной системы является модульной состоит из операторских станций и блоков обработки цифровых и аналоговых сигналов (БОЦАС), которые соединены между собой локальной информационной сеть. Соединение системы является децентрализованным благодаря операторским станциям, что делает системы более безопасной и простой в установке. Каждый БОЦАС играет свою роль и сконфигурирован так, чтобы он отвечал всем требованиям рабочего процесса той области, где он функционирует. Благодаря такой гибкой архитектуре, система может быть, со временем, расширена с помощью подключения новых БОЦАС для контроля за новыми рабочими процессами или расширения функциональности. Управление и наблюдение за работой всей системы осуществляется с помощью операторских станций: K-Gauge – система наблюдения и контроля за грузовыми и балластными операциями. Расположенная в комнате управления грузовыми операциями (cargo control room). K-Chief – система, которая расположена в центральном посту управления (engine control room), и осуществляет контроль и управление всеми процессами в машинном отделении. Имеет прямую связь с операторской станцией K-Gauge. K-Bridge – система мониторинга за всеми возможными процессами на судне. Расположена на мостике судна. Соединенная со станцией K-Gauge и K-Chief с помощью коммутатора. K-Pos – система, позволяющая управлять подруливающим устройством. Эти операторские станции позволяют осуществлять ручной и автоматический контроль за всеми системами. Это возможно благодаря удобному интерфейсу, который позволяет легко пользоваться системой как новому оператору, так и опытному. Вся информация отображается на дисплеях, расположенных на операторных станциях. Особенностью этой системы является также то, что всю информацию о состоянии судна могут получать не только офицеры на борту, но и специалисты на берегу (например работники компании судовладельца). Это возможно благодаря защищенному VPN-каналу. Нужная информация передается на берег с помощью спутниковой связи. Рабочая сеть: Local Area Network (LAN) – используется для связи операторских станций и компьютеров, обрабатывающих информацию с объектов управления и наблюдения. Control Area Network (CAN) – высоко надежная рабочая шина, используемая для связи между компьютерами, обрабатывающих информацию (аналоговые и цифровые сигналы) о состоянии объектов. В рамках этой сети можно расширить количество объектов, требующих наблюдения и управления. Все сегменты системы присоединены к операторским станциям CAN-сетью. Serial Lines – используются для связи блока обработки цифровых и аналоговых сигналов (DPU) и, непосредственно, объектов наблюдения и управления. Тип линий, используемых в системе зависит от их применения и имеют стандарты RS-442 и RS-485 с большим количеством дифференциальных протоколов. Питание системы K-Chief 600: Система автоматизации питается от источника 230 В переменного тока (для операторских станций) и источника 24 В постоянного тока (для DPU). Также система имеет стабилизатор напряжения для защиты операторских станций и DPU’s от проблем, связанных с плохим качеством напряжения или падения мощности. Стабилизатор поддерживает напряжение постоянным и, если это нужно, защищает аппаратуру от перегрузки. Плохое качество напряжения может привести к повреждению оборудования (hardware) и программного пакета (software), что негативно отразиться на работе всей системы. ГЛАВА 2 Ледокол типа «Капитан Хлебников» c ДЭУ «Зульцер» ZL 40/48 Ледокол «Капитан Хлебников» является четвертым в серии из четырех ледоколов класса «Капитан Сорокин», которое построено финской верфью «Wartsila» (Вяртсиля), введен в эксплуатацию 29 мая 1981 года. Дизельный ледокол был назван в честь полярного капитана Юрия Константиновича Хлебникова. Головным ледоколом является «Капитан Сорокин» (введен в эксплуатацию в 1977 году), вторым был «Капитан Николаев» (введен в эксплуатацию в 1978 году), а третьим «Капитан Драницын» (введен в эксплуатацию в 1980 году). «Капитан Хлебников» после постройки поступил в состав флота Дальневосточного морского пароходства, порт Владивосток. Предназначался он для работы в арктических морях. В 1990 году ледокол был переоборудован для совершения туристических экспедиционных рейсов, а первый рейс с пассажирами на борту совершил в 1992 году. В 2000-е годы судно совершало рейсы в Антарктиду, с заходами в Аргентину и Новую Зеландию, а также и в Арктику. В ноябре 2009 года ледокол «Капитан Хлебников», совершая круиз в Антарктиду, застрял во льдах со 105 пассажирами на борту. В ноябре 2011 года был заключительный экспедиционный пассажирский рейс, после чего ледокол использовался на проводке судов в дальневосточные порты. Технические характеристики ледокола «Капитан Хлебников»: Водоизмещение, (т): 15 000 Размеры судна, (м): длина – 130; ширина – 26,74; высота борта – 12,3 Осадка, (м): 8,5 Максимальная скорость, (узл.): 19,1 Эксплуатационная скорость, (узл.): 18 Экипаж, (чел): 76 На ледоколах типа «Капитан Хлебников» установлены шесть главных двигателей под маркой 9ZL40/48 с р_е= 3050 кВт при номинальной частоте вращения 430 ?мин?^(-1). Более подробно остановимся на рассмотрении дизельного двигателя фирмы «Зульцер», которая во второй половине 70-х годов прошлого столетия впервые разработала двухтактные тронковые среднеоборотные двигатели моделей ZH, они имели внутриканальное охлаждение верхней части втулки и четырехклапанную прямоточную систему продувки с принудительным вращением поршня вокруг вертикальной оси. В дальнейшем фирма «Зульцер» сделала дизели с вращением поршня, разработанные для двухтактных ДВС, но они стали использовать на различных четырехтактных дизелях. До настоящего времени фирма «Зульцер» успешно использует этот принцип на своих новых четырехтактных дизелях ZAS с увеличенным ходом поршня. Фирма выпускает серии дизелей ZН, ZL, ZV, ZAS. Дизель модели ZL конструктивно аналогичен модели ZH, но имеет более высокую форсировку (на 20 %), в основном за счёт увеличения частоты вращения с 380 до 430 ?мин?^(-1)соответственно. Далее рассмотрим дизельный двигатель ZV 40/48 и проведем расчет его шатунных подшипников. ГЛАВА 3 Расчет шатунных подшипников дизеля ZV40/48 Распознание сроков технического обслуживания при которых будет гарантировано предупреждение отказов, это является главной целью обработки данных об отказах судовой техники. Предопределение сроков ТО ранее наступления отказа непременно приводит к тому, что выполнение работы реализовывается слишком рано, что увеличивает расходы на техническое обслуживание. Для оценки в соответствующий момент выполнения ТО продуктивным является сбор информации о наработках до неудовлетворительного состояния, т.е. такого при котором механизм еще не отказал, но уже близок к этому. В таком случае необходим сбор информации об: Наработках до отказов Наработках до неудовлетворительного состояний. Для дальнейшего комфортного использования данных о наработках до отказа и до неудовлетворительного состояния в общепринятых методиках прогнозирования надежности судовой техники производиться аппроксимирование практических данных каким-либо из известных законов распределения. Метод подбора конкретного закона распределения идентичен для распределения наработок до отказа и до неудовлетворительного состояния. Фактические данные отражают зависимость наработок на отказ и сбой от надежности множества элементов системы и множества влияющих на надежность условий эксплуатации, и в силу этого должны иметь достаточно сложную структуру. Обычно применяемые для аппроксимации одно- или двухпараметрические законы распределения, естественно, могут только очень приближенно отражать фактически имеющие место зависимости. Рассмотрим, как это обычно производится: Определение показателей надежности по данным эксплуатации. Воспользуемся статическими данными эксплуатации. Составляется суммарная таблица всех отказов. Наработка поделена на интервалы часов (выбор количества и объема разрядов выбирается таким образом, чтобы можно было наиболее полным образом раскрыть характерные особенности случайной величины 7-20). Таблица 1: Сводная ведомость отказов Интервалы t0 – t1 t2 – t1 t3 – t2 t4 – t3 ……… t0 – tn-1 ni n1 n2 n3 n4 ni qi = ni /N q1 q2 q3 q4 qi fi = qi /(ti – ti-1) f1 f2 f3 f4 fi ni – количество отказов в интервале времени (t0 – t1) из N находившихся под наблюдением. Члены выборки объединяются в виде увеличивающейся последовательности (вариационного ряда). Статистические ряды ni, qi, fi представлены в последней и предпоследней строке таблицы. На основании статической оценки частоты отказов в интервалах может быть построена гистограмма распределения отказов по интервалам; Формируется вероятность отказов, плотность распределения отказов. Определяются средняя наработка до первого отказа (до неудовлетворительного состояния) и средние fi=qi/(ti-ti-1) квадратические отклонения по формулам. Т_ср1=?^n-?Q_i*(t_i+?t_i/2) ? D=(?_(i=1)-?(Q_i ?*(t_i+?t_i/2)-Т_ср1 )^2 N/(N-1))^0.5 Коэффициент вариации: V=D/T_ср1 Q_i=(?n_i)/N-статическая оценка веряотности отказа Плотность распределения отказов по интервалам: fi = qi/(ti-ti-1) Для выполнения задач прогнозирования надежности, а также большего удобства пользования полученными эмпирическими данными о безотказности они аппроксимируются каким-либо из распространенных законов распределения. Причем способ подбора закона распределения по имеющимся эксплуатационным данным един для всех показателей надежности (безотказность, долговечность и ремонтопригодности), т.к. базируется на методах теории вероятностей. В текущее время существует множество способов подбора закона распределения соответствующего эмпирическим данным. Принимая к сведению то обстоятельство, что эксплуатационные данные как правило имеют ряд характерностей вызывающих незавершенностью выборки ниже рассматривается метод наименьших квадрантов используемый для двухпараметрических распределений. Однопараметрические распределения являются частными случаями двухпараметрических. В качестве аппроксимирующего закона обычно используются нормальное, логнормальное, равномерное и распределение Вейбулла. Рисунок 2 - Алгоритм обработки эксплуатационных данных Результаты расчета по приведенному выше алгоритму определяют параметры аппроксимирующего распределения. После того как определены параметры распределений необходимо выбрать из них лучшее с точки зрения аппроксимирующих свойств. Формальная проверка выполняется по критериям согласия Колмогорова и ?^2. Проще всего устанавливать закон распределения путем сравнения средних величин наработок до отказа и коэффициентов вариации, полученных для различных законов с опытными значениями. Очевидно, что лучший тот у которого наименьшие различия с опытными значениями. При этом согласие считается хорошим если они отличаются менее чем на 10%. Если по данным расчета или эксплуатации могут быть построены зависимости вероятностей отказов и наступления неудовлетворительного состояния, то разность между ними будет представлять собой относительное количество объектов достигших неудовлетворительного состояния, но не отказавших. Если в качестве критерия оптимальности принять потребность в техническом обслуживании, при условии функционирования планово-предупредительного ТО, точка максимума этой кривой и будет сроком оптимального регламентного ТО (смотри рис.). Рисунок 3 - Оптимизация по критерию потребности в ТО Если r =Тср2 /Тср1 >2 Opt DTрег = (Тср2 Ln r) /r Если r =Тср2 / Тср1 <2 Opt DTрег = (Тср2Ln(r+1)) (r+1) /r Тср1 -средняя наработка до неудовлетворительного состояния Тср2 - средняя наработка до отказа. Поскольку, как отмечалось выше, эмпирические данные вовсе не обязаны ложиться в рамки небольшого числа искусственно сформированных законов, оправданием такой методики могло быть только существенное упрощение производства необходимых вычислений. Для того, чтобы облегчить эту работу в условиях эксплуатации, разрабатывались специальные таблицы для соответствующих типов распределений для отыскания результата графическим путем, такие как: Рисунок 4 -mФункциональные шкалы нормального и логнормального законов распределения В современных условиях при общедоступных компьютерных средствах такую методику нужно считать архаичной. В дипломе сделана попытка применить для решения задачи систему статистического имитационного моделирования GPSS World, которая может быть установлена на любом ноутбуке, и электронные таблицы Excel. Так же, как в традиционном варианте по эмпирическим данным строим эмпирические распределения по отказам и сбоям (в качестве исходных данных принята статистика отказов и сбоев подшипников судового дизеля ZV40/48. Данные взяты из “Министерство транспорта российской федерации Росморфлот Государственная морская академия имени адмирала С.О.Макарова. Методические указания к выполнению практического задания на тему: Подбор теоретического закона распределения наработок до отказа по эксплуатационным данным. Санкт-Петербург 2002г. Методические указания разработаны кандидатом технических наук, доцентом Никитиным А.М. и ассистентом Рубцовым М.С. рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры Материаловедения и ТЭФ от 28 января 2002г. протокол №6.”
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Теория управления, 63 страницы
1575 руб.
Дипломная работа, Теория управления, 77 страниц
1925 руб.
Дипломная работа, Теория управления, 98 страниц
2450 руб.
Дипломная работа, Теория управления, 66 страниц
1650 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg