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
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)= |
Iх |
|
|
(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