Файл: Паньков, Н. П. Надежность автомобильной техники ЧЗХР.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

P (t), а до точки t\ вероятность Р (і) совладает с вероятностью безотказной работы Po(t). Максимальная ошибка этого допуще­

ния будет .в точке tx=

вычисление

вероятности

Если принять эти допущения, то

Ро(і) значительно упрощается. В этом случае не

требуется со­

ставлять дифференциальные уравнения,

которые

не решаются

в общем виде, при законах распределения времени безотказной работы и -времени -восстановления, отличных -от экспоненциаль­ ного. При упрощенных расчетах достаточно определить коэффи­

циент готовности или вероятность безотказной работы.

 

Как

отмечалось выше,

в точке

t =

т

вероятность безотказ­

ной работы Р 0 (т) и коэффициент готовности совпадают,

т. е.

Р0( і ) = К тили е

 

 

 

Т

>отсюда т = —- Т1пКг.

т — _ _ _ _ _

 

 

 

 

J

Т ‘ в

 

 

 

 

 

Подставив значение

т

в

уравнение

(2.37), получим

выраже­

ние для

іверят-ности,

определяющей

исправность

автомобиля

в момент t

 

 

 

 

Т 1п К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р{і) = Кг + { \ - К г ) е ^ І Г

 

 

 

или после соответствующих преобразований

 

 

 

Я(т) =

Л-г +

(1-/СгЖ г‘

*

 

(2.40)

Какова -возможна максимальная относительная

ошибка в вы­

числениях при пользовании

зависимостью

(2.40)

 

 

 

ДР(т) =

 

/ 1

___ IS \

I S 1

к г

 

 

(2.41)

 

— ——

------ 5— -100 % .

АГГ+ (1— ЛГг)/Сг1_

В табл. 2.2 приведены значения -относителной ошибки в про­ центах, вычисленные по зависимости (2.41) для различных зна­ чений коэффициента готовности.

Таблица 2.2

к т

0,5

0,6

0,8

0,9

0,95

Д Р(т)

13

12,6

7,6

3,8

1,8

Из табл. 2.2 -следует, что для высоконадежных систем ошиб­ ка Д Р (т) невелика. Это позволяет считать, что сделанное выше допущение о том, что при t< т вероятность P{t) равна вероятно­ сти безотказной работы, а при t > т вероятность P{t) равна коэффициенту готовности справедливо. При этом, чем выше коэффициент готовности, тем меньше ошибка в этом допущении.

3*

35


В заключение рассмотрим случай, когда автомобиль может ремонтироваться двумя способами. При возникновении первой неисправности осуществляется частичный ремонт и автомобиль восстанавливает свою работоспособность. Однако при этом уве­ личивается вероятность отказа. Типичным примером могут слу­ жить ремонты первой очереди, выполняемые в ходе боевых дей­

ствий. После появления второго отказа

автомобиль

полностью

восстанавливается

(по завершении операции).

после

полного ре­

Пусть

oj, — интенсивность

потока

отказов

монта,

<о2 — интенсивность

потока

 

отказов

после

частичного

(ускоренного) ремонта, причем

 

о>2 >

oij;

р,

—интенсивность

потока

ускореннаго

ремонта,

 

р.г — интенсивность

потока полно­

го ремонта, причем p2<CFh

 

 

 

 

 

может

 

находиться

Определим четыре состояния, в которых

 

автомобиль в любой момент времени:

 

 

 

 

 

 

 

 

состояние

0 — автомобиль

 

исправен после полного ремонта;

состояние

1— автомобиль

неисправен, проводится

ускорен­

ный

ремонт;

2 — автомобиль

исправен после

завершения

частич­

состояние

ногсремонта;

3 — автомобиль

 

неисправен

и

проводится

полный

состояние

 

ремонт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

допустимые

состояния

Состояния 0 и 2 представляют собой

для

надежной работы.

 

 

проведенного

автомобилем в ис­

Определим

долю

времени,

правном состоянии.

Составим

для

этого

матрицу

переходов

 

 

 

 

0

1 — со,

(И,

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

1 —

Р |

Ft

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

 

0

1 —

0»2

<02

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1*2

 

0

 

0

 

1 —

F2

 

 

 

 

Используя коэффициент матрицы, составим систему алгеб­

раических

ураівнений: *

— co,P0-fp 2P3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О =

и>\Ро

ріР1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О =

р,Р J

ш2^2>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 =

<о2^2 — Р Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 = Ро + Р\ + А + Рз-

 

 

 

 

 

Деля времени, проведенного автомобилем в работоспособном состоянии, К, (с°) = Ро ~г Рч-

* Для длительного периода времени (установившийся процесс) Р, =0. При t -Э оо lim Р; (0 = Pj . В этом случае система дифференциальных уравне­ ний сводится к системе алгебраических уравнений.

36



Решая представленную систему уравнений

относительно Р0

и Р%, найдем /Сг(°о)

 

 

 

 

 

* г (°0 )=

__________Д>1 Р-1 P'2 + а>2 14 14_________________

(2.43)

°>1 Ш2 14 +

<4 1414+

Ш1«2 14

+ °>2І4 14

Если предположить,

что ш, =

ш2 = ш ,

а Рі =

ц2 = f1

то по-

лучим вышеприведенное значение для

 

 

 

 

К

(оо)=

 

 

(2.44)

 

 

 

 

(U-j-P'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ВЫБОРКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ПОЛУЧЕНИЕ НАДЕЖНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТЬЮ

Влияние числа наблюдений на правильность полученных ре­ зультатов приведено на рис. 2. 10, из которого следует, что при

пяти

испытаниях

надеж­

 

 

 

 

 

ность

работы

детали

в

 

 

 

 

 

течение

 

определенного

 

 

 

 

 

времени

была

близкой

 

 

 

 

 

к 0,6,

при

10 — к 0,8

и

 

 

 

 

 

только при 70 испыта­

 

 

 

 

 

ниях была получена на­

 

 

 

 

 

дежность детали, близ­

 

 

 

 

 

кая к 0,99.

 

чтобы сде­

 

 

 

 

 

Для

того

 

 

 

 

 

лать

правильные

выводы

 

 

 

 

 

по результатам

испыта­

5

а

го

to

іо

ний,

необходимо

количе­

Количество испытанных деталей

 

ственно

оценить

степень

 

 

 

 

 

точности

и

надежности

Рис. 2.10 Влияние числа наблюдений на

 

полученных

результатов.

правильность

полученных

результатов.

 

Такую

оценку

можно

 

границ и

доверительной

'произвести

с

помощью

доверительных

вероятности, которые дают возможность определить вероятность того, что ошибка будет меньше (некоторой величины Е.

что

Иначе

говоря,

необходимо определить вероятность того,

истинное значение

математического ожидания находится

в пределах

от 5 ср — Е до

S et + Е ,

где

Ses — Е и 5 ор +

Е — доверительные границы;

б1,.,, + Е — доверительный интервал.

Доверительная вероятность ß определяется по формуле

 

Р = ^ ( І ^ ср- Ж | < Д ) ,

(2.45)

где

ß — доверительная вероятность;

 

М— математическое ожидание среднего времени (или про­ бега) исправной работы.

37


Для того чтобы определять количество опытов (наблюде­ ний), обеспечивающих получение конечного результата с задан­

ной

вероятностью

Р

и точностью

Е,

воспользуемся

теоремой

Муавра-Лапласа

 

 

 

 

 

+ *„

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

< +

 

 

2 гс

 

2 _ 2Ф0(І„) ,

(2.46)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

где

п — количество

опытов;

 

 

 

 

 

 

Р — вероятность получения результатов;

 

события

 

U?„— фактически

полученная

вероятность

 

(частость);

коэффициент

(определяется

по таб­

 

tv — расчетный

 

лицам в зависимости

от

Р, при Р =

0,95,

 

/р =

1,96,

а

при

Р — 0,90

tv = 1,65

и т.д.);

 

Рт— теоретическая

вероятность того,

что

данное

 

событие

осуществится;

 

что

событие

 

q — 1 —Р т —- теоретическая

вероятность того,

 

не осуществится;

 

 

 

 

 

 

 

Ф (£) — нормированная функция Лапласа.

 

 

 

Для определения доли и средних величин теорема Муавра-

Лапласа может быть выражена следующим образом:

 

 

при

определении

доли

 

t f P q .

 

 

 

 

 

 

 

 

п —

 

 

 

 

(2.47)

 

 

 

Е2

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

определения

средних

величин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 а2

 

 

 

 

<2-48>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Е — точность

вывода — разница

фактически

полученного

 

результата

от теоретического Р(Е = W„ — PT);

 

о — среднеквадратическое отклонение.

 

 

 

 

Из приведенных

зависимостей

следует, что изменяя

количе­

ство опытов, можно с заранее назначенной вероятностью Р га­ рантировать, что разница между расчетными и фактическими данными будет лежать в интервале ±Е.

В табл. 2.3 приведены расчетные данные по объему выборки для различных значений надежности и точности Е при вероят­

ности Л= 0,5—0,6, из которых

следует, что

чем меньше

объем

выборки, тем меньше точность полученных результатов.

иметь

Для

оценки средних значений величин

необходимо

значение

ореднеквадрэтического

отклонения

о , т. е. закон рас-

38