Задания для самостоятельной работы
Понятие и характеристики надежности
7.3.1 В конструкцию силового редуктора подъёмно-транспортной машины были внесены изменения, позволившие увеличить вероятность безотказной работы P(t) с 0,90 до 0,95 при одной и той же наработке изделия t. Как при этом изменилась вероятность отказа Q(t)?
7.3.2 Предприятие закупило партию измерительного инструмента – штангенциркулей цифровых ШЦЦ-I-150-0,01 в количестве M штук. Надёжность всех инструментов предполагается равной. В течение 4000 часов вышло из строя K штангенциркулей. Требуется определить интенсивность отказов l и среднее время безотказной работы T инструментов. Варианты заданий представлены в таблице 7.1
Таблица 7.1 – Статистика отказов инструментов
| Вариант | M | K | Вариант | M | K | Вариант | M | K | ||
| 1 | 100 | 11 | 9 | 185 | 12 | 17 | 115 | 6 | ||
| 2 | 160 | 19 | 10 | 205 | 13 | 18 | 150 | 6 | ||
| 3 | 190 | 25 | 11 | 130 | 25 | 19 | 170 | 13 | ||
| 4 | 125 | 10 | 12 | 155 | 17 | 20 | 200 | 23 | ||
| 5 | 195 | 16 | 13 | 105 | 9 | 21 | 120 | 5 | ||
| 6 | 175 | 4 | 14 | 110 | 11 | 22 | 215 | 12 | ||
| 7 | 165 | 7 | 15 | 210 | 29 | 23 | 135 | 8 | ||
| 8 | 140 | 14 | 16 | 180 | 19 | 24 | 145 | 16 |
7.3.3 На участках механического цеха установлено K единиц оборудования. Для организации местного освещения этого оборудования используются светильники с лампами накаливания на номинальное напряжение 36 В. Средняя продолжительность горения ламп (до отказа) по данным предприятия-поставщика составляет M часов. Какое количество запасных ламп на 4000 часов работы оборудования должен указать в заявке энергетик цеха? Варианты заданий представлены в таблице 7.2.
|
|
|
Таблица 7.2
| Вариант | K | M | Вариант | K | M | Вариант | K | M | ||
| 1 | 100 | 800 | 9 | 107 | 1600 | 17 | 111 | 1300 | ||
| 2 | 105 | 1200 | 10 | 113 | 1800 | 18 | 119 | 900 | ||
| 3 | 120 | 2000 | 11 | 117 | 900 | 19 | 124 | 1600 | ||
| 4 | 110 | 1500 | 12 | 128 | 1300 | 20 | 126 | 1100 | ||
| 5 | 131 | 900 | 13 | 104 | 1500 | 21 | 113 | 1700 | ||
| 6 | 129 | 1000 | 14 | 130 | 1400 | 22 | 123 | 1200 | ||
| 7 | 99 | 1100 | 15 | 121 | 800 | 23 | 106 | 1800 | ||
| 8 | 103 | 1500 | 16 | 114 | 1700 | 24 | 112 | 1900 |
7.3.4 Средняя наработка на отказ стационарного дизельного электрогенератора составляет K часов. Через какой период времени необходимо сделать планово-предупредительный ремонт, если установленный нижний предел вероятности безотказной работы равен P? Варианты заданий представлены в таблице 7.3. Принять экспоненциальный закон распределения.
Таблица 7.3
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||
| K | 5000 | 4500 | 5000 | 4700 | 5500 | 6000 | 4800 | 5400 | 5200 | 6700 | 5300 | 5600 | ||
| P | 0,90 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 0,95 | 0,85 | 0,90 | 0,90 | 0,95 | 0,90 | 0,90 | ||
|
| ||||||||||||||
| Вариант | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | ||
| K | 6000 | 5500 | 5400 | 4700 | 5300 | 5000 | 6700 | 4800 | 5600 | 4500 | 5200 | 5000 | ||
| P | 0,95 | 0,90 | 0,90 | 0,80 | 0,90 | 0,90 | 0,95 | 0,90 | 0,95 | 0,90 | 0,90 | 0,85 | ||
7.3.5 Согласно паспорту металлорежущего станка, средняя наработка на отказ равняется K часов, а время восстановления – M часов. Необходимо оценить долю времени, в течение которого станок будет находиться в работоспособном состоянии. Варианты заданий в таблице 7.4.
Таблица 7.4
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| K | 500 | 1000 | 750 | 250 | 300 | 800 | 1200 | 1100 | 2000 | 600 | 500 | 360 |
| M | 5,5 | 2 | 1,5 | 0,5 | 0,9 | 1 | 2,5 | 6 | 10 | 3 | 1,7 | 2 |
|
| ||||||||||||
| Вариант | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| K | 2000 | 500 | 300 | 500 | 1000 | 750 | 800 | 1100 | 900 | 250 | 600 | 360 |
| M | 12 | 2,5 | 1,2 | 3,5 | 10 | 1,4 | 2,7 | 4 | 1,7 | 5 | 2 | 1,5 |
Дополнительные задания повышенной сложности
Надёжность производственных систем
7.4.1 Рассматриваются два варианта производственной системы, включающей в себя автоматизированные технологические ячейки. Каждая ячейка представляет собой комплекс из группы однотипных станков, автоматического манипулятора и транспортно-накопительных устройств, объединенный общей системой управления и обеспечивающий обработку определённого типа деталей.
|
|
|
Первый вариант системы включает автоматизированные технологические ячейки с числом станков m1 = 2, второй вариант – с числом станков m2 = 4. Все станки имеют одинаковые показатели надёжности и равную производительность. Известна нагрузка r каждой технологической ячейки, рассчитанная исходя из паспортных данных по средней наработке на отказ и времени восстановления (ремонта) станков
.
Необходимо оценить надёжность предложенных вариантов производственной системы, используя в качестве критерия суммарное время Тс, в течение которого будут расходоваться страховые запасы при выходе из строя всех станков в технологической ячейке, т. е. когда система находится в поглощающем состоянии m
,
где Ф – фонд времени производственной системы (технологической ячейки) при 2х сменной работе, час. При расчёте Ф необходимо учитывать количество станков в ячейке.
Варианты исходных данных представлены в таблице 7.5.
7.4.2 Для условий предыдущей задачи необходимо дать предложение по изменению нагрузки r станков в составе автоматизированных технологических ячеек, если задана предельно допустимая вероятность выхода из строя одновременно всех станков (нахождения системы в поглощающем состоянии m) не более R (таблица 7.5).
|
|
|
Примечания:
1) При решении задачи можно использовать следующее неравенство
1 – (P0 + P1 + ... + Pm – 1) ≤ R,
откуда, после преобразований
1 – (1 – r)×(1 + r + r2 + ... + rm-1) = 1 – 
= rm ≤ R.
В полученном неравенстве в качестве переменной величины выступает нагрузка r, поскольку число станков m в автоматизированной технологической ячейке определяется рассматриваемыми вариантами производственной системы.
2) При формулировании рекомендаций необходимо использовать тот факт, что нагрузка r станка определяется отношением интенсивностей потоков отказов и восстановлений, и связана со средней наработкой на отказ и временем восстановления (ремонта).
Таблица 7.5 – Характеристики производственной системы
| Вариант | r | Фонд времени Ф | R | Вариант | r | Фонд времени Ф | R | |
| 1 | 0,20 | 7 дней | 0,03 | 13 | 0,40 | 10 рабочих дней | 0,05 | |
| 2 | 0,25 | 14 дней | 0,04 | 14 | 0,35 | 1 месяц | 0,04 | |
| 3 | 0,30 | 10 дней | 0,05 | 15 | 0,30 | 20 рабочих дней | 0,03 | |
| 4 | 0,35 | 20 рабочих дней | 0,06 | 16 | 0,25 | 1 месяц | 0,02 | |
| 5 | 0,40 | 1 месяц | 0,07 | 17 | 0,20 | 2 недели | 0,07 | |
| 6 | 0,20 | 1 месяц | 0,02 | 18 | 0,40 | 1 неделя | 0,06 | |
| 7 | 0,25 | 20 рабочих дней | 0,03 | 19 | 0,35 | 2 недели | 0,05 | |
| 8 | 0,30 | 10 рабочих дней | 0,04 | 20 | 0,30 | 10 рабочих дней | 0,04 | |
| 9 | 0,35 | 2 недели | 0,05 | 21 | 0,25 | 20 рабочих дней | 0,03 | |
| 10 | 0,40 | 1 неделя | 0,06 | 22 | 0,20 | 1 месяц | 0,02 | |
| 11 | 0,20 | 2 недели | 0,07 | 23 | 0,40 | 1 месяц | 0,07 | |
| 12 | 0,25 | 1 месяц | 0,02 | 24 | 0,35 | 20 рабочих дней | 0,06 |
Контрольные вопросы
1) Почему интенсивность отказов не является постоянной и может меняться в зависимости от времени эксплуатации системы?
2) Почему стратегия №1 для ввода резервов является наиболее предпочтительной?
3) По какой причине объём страховых запасов изменяется при увеличении числа станков в системе m?
4) Интенсивность отказов l при авариях оборудования зависит от m, а при появлении бракованной продукции – от числа деталей. В чём причина?
5) Почему интенсивность восстановлений m зависит от характера отказа?
6) В каком из случаев и почему интенсивность восстановлений будет выше: а) отказ оборудования; б) выпуск бракованной продукции
7) В чём недостаток использования в производственных системах уникального оборудования?
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 282; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!