Если все элементы системы равнонадежны, то

(25)

П р и м е р 1.

 

 

 

Рис. 8. Структурная схема системы в случае раздельного

резервирования

 

При общем резервировании системы (рис. 9) в случае выхода из строя любого элемента включается вся резервная цепь, полностью заменяющая основную.

 

 

 

Рис. 9. Структурная схема системы в случае общего резервирования

 

ВБР в этом случае определяется по формуле

(26)

Если все элементы системы равнонадежны, то

(27)

П р и м е р 2.

Таким образом, эффективность раздельного резервирования значительно выше, чем общего.

Для углубленной проработки этого вопроса можно воспользоваться также учебником [2] и пособием [3].

 

 

З а д а ч а 3

1. Описать основные причины изменения технического состояния автомобилей.

2. За счет каких мероприятий можно снизить интенсивность износа деталей цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания?

3. Как влияет тепловой режим работы двигателя внутреннего сгорания на расход топлива и износ?

При ответе на вопросы этой задачи следует использовать учебные пособия [4, c.25 - 27; 5, c.12 - 22; 6, c.9 - 43].

 

З а д а ч а 4

1. Рассчитать изменение ВБР автомобилей, эксплуатируемых в течение дней, если известно, что за первые 10 дней возникло 4 отказа, а в дальнейшем число отказов в каждые 10 дней увеличивалось на единицу (то есть за вторые 10 дней отказало 5 автомобилей, за третьи 10 дней – 6 и т.д.). Построить графики изменения ВБР и вероятности отказов за период эксплуатации автомобилей.

2. Определить средний пробег безотказной работы (наработку на отказ) при среднесуточном пробеге одного автомобиля и при условии, что через 20 дней после указанного срока (после дней) все автомобили получили отказы.

При определении наработки на отказ прежде всего вычисляется суммарный пробег всех автомобилей за полный период эксплуатации, (до отказа всех автомобилей, то есть дней). Вычисление пробега удобнее производить раздельно за каждые 10 дней эксплуатации автомобилей и за последние 20 дней. Число автомобилей за каждые 10 дней принимается в виде среднего значения. Так, за первые 10 дней за вторые 10 дней и т.д.

Исходные данные к задаче приведены в прил. 3.

Рекомендуемая литература: [4, c.36 - 42; 5, c.24 - 27; 6, c.59 - 63].

 

З а д а ч а 5

1. Определить вероятность первой замены детали при работе автомобиля с начала эксплуатации до наработки Распределение наработки подчиняется нормальному закону с параметрами: , среднее квадратическое отклонение .

2. Определить вероятность отказа той же детали в интервале пробега от до .

Исходные данные к задаче в прил. 3.

Для облегчения расчетов необходимо пользоваться понятием нормированной функции, значения которой приведены в учебнике [5, прил.2, с.475].

 

З а д а ч а 6

1. Определить возможное число замен детали при пробеге автомобиля . Средняя наработка до первой замены составляет , коэффициент восстановления ресурса , среднее квадратическое отклонение .

2. Определить для тех же условий () с достоверностью необходимое число деталей при пробеге автомобиля .

Исходные данные к задаче в прил. 3.

При решении данной задачи рекомендуется проработать учебники [4, с.42 - 46; 5, с.31 - 37].

 

З а д а ч а 7

1. Определить изменение коэффициента технической готовности автомобилей при переводе их из третьей в первую категорию условий эксплуатации при неизменном среднесуточном пробеге . Автомобили работают в зоне холодного климата.

2. На сколько изменится коэффициент использования парка автомобилей , если автотранспортное предприятие вместо 253 дней стало работать 357 дней в году при среднесуточном пробеге ?

Исходные данные – в прил. 3.

При решении задачи можно использовать литературу [4, с.108 - 114; 5, с.86 - 92, 96 - 98, 383 - 387; 7].

Коэффициент использования парка автомобилей определяется по формуле

(28)

где - число дней работы предприятия в году.

 

З а д а ч а 8

1. Представить в виде таблицы и графика зависимость от удельного простоя в техническом обслуживании и ремонте при изменении его в интервале 0,2…0,6 дней на 1000 км пробега и от средней эксплуатационной скорости в интервале 10…60 км/ч. Время нахождения в наряде .

2. На сколько процентов необходимо сократить удельный простой автомобилей в техническом обслуживании и ремонте при увеличении в два раза (с 20 до 40 км/ч), чтобы сохранить значение на уровне 0,85?

Зависимость от удельного простоя в техническом обслуживании и ремонте и от средней эксплуатационной скорости рекомендуется оформить в виде табл. 10.

Т а б л и ц а 10

Значение коэффициента технической готовности

 

	Средняя эксплуатационная скорость , км/ч
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6

 

При решении задачи рекомендуется проанализировать график, приведенный в работах [4, рис.7.1, с.109; 5, рис.5.4, с.99].

Исходные данные - в прил. 3.

 

З а д а ч а 9

1. Определить периодичность ТО (принудительных замен узла, детали) по допустимому уровню безотказности при коэффициенте вариации ресурса и среднем квадратическом отклонении .

2. Как определить рациональную периодичность ТО автомобилей технико-экономическим методом?

Исходные данные – в прил. 4.

Для агрегатов и механизмов, обеспечивающих безопасность движения, =0,9...0,95 (90...95%); для прочих узлов и агрегатов

Оптимальная периодичность определяется по формуле

(29)

где - коэффициент рациональной периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки , а также принятую допустимую вероятность безотказной работы (табл. 11).

Метод определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности применяется: при незначительных экономических последствиях отказа данного узла или механизма; для массовых объектов, когда влияние каждого из них на работоспособность автомобиля (механизма, соединения) относительно невелико; при практической невозможности последовательной фиксации изменения каждого объекта. Наиболее широкое применение данный метод находит

Т а б л и ц а 11

Значение коэффициента периодичности в зависимости от

 

Rд	Коэффициент вариации наработки V
0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
0,80	0,84	0,75	0,65	0,57	0,48	0,39	0,32
0,85	0,80	0,70	0,55	0,49	0,40	0,31	0,2
0,90	0,73	0,61	0,50	0,40	0,31	0,24	0,18
0,95	0,67	0,50	0,37	0,28	0,20	0,14	0,10

 

при определении периодичности контроля и восстановления предварительной затяжки крепежных соединений, для которой = 0,4...0,6[5, с.47 - 52].

 

З а д а ч а 10

Надежность узла автомобиля и затраты на поддержание его работоспособности характеризуются следующими показателями: - средняя наработка на отказ, - коэффициент вариации ресурса, - стоимость ТО узла, - стоимость ремонта при устранении отказа (прил. 4).

Определить по экономико - вероятностному методу:

оптимальную периодичность выполнения операций ТО узла ;

целесообразность выполнения операций ТО узла с периодичностью ;

границы периодичности ТО, в которых выполнение этих операций целесообразно.

Оптимальные периодичности отдельных операций ТО автомобилей распределены на числовой оси наработки случайным образом. Поэтому операций часто не совпадают с периодичностями регламентных видов ТО (ЕО, ТО-1, ТО-2). Существует ряд методов группировки операций по видам ТО, обеспечивающих максимальную техническую готовность автомобилей и возможно меньшие при этом материальные и трудовые затраты.

При определении оптимальной периодичности экономико-вероятностным методом также, как и методом по безотказности, используют понятие коэффициента оптимальной периодичности, который зависит не только от рассеивания наработки на отказ, но и от соотношения затрат на проведение ТО и на ремонт .

Оптимальная периодичность определяется из выражения для коэффициента оптимальной периодичности:

, (30)

где - коэффицент относительных затрат на ТО и ТР, ;

- коэффициент вариации наработки на отказ при первой стратегии (по потребности), <1.

Значения коэффициента вариации наработки на отказ принять по условиям предыдущей задачи (табл. 11).

Для определения целесообразности выполнения операций ТО с периодичностью вначале вычисляют коэффициент периодичности по формуле

 

(31)

Для этого значения и коэффициента вариации предельное значение определяется по рис. 10.

 

 

Рис. 10. Оценка рациональности профилактических

воздействий при заданной периодичности

 

 

Если значение согласно условиям задачи больше, чем , то проведение данной операции по профилактической стратегии с периодичностью экономически нецелесообразно

П р и м е р: Объект имеет показатели: 10 (условных единиц),

, тыс.км, .

Определяем коэффициент периодичности:

 

Отсюда оптимальная периодичность тыс.км. Определяем целесообразность выполнения операции с периодичностью = 5,5 тыс. км:

 

Для этого значения и коэффициента вариации предельное значение коэффициента = 0,27 (см. рис. 10) при фактическом значении согласно условию = 0,4. Так как ,то проведение данной операции по профилактической стратегии с периодичностью = 5,5 тыс.км экономически нерационально.

Нижняя граница периодичности ТО, при которой данную операцию еще целесообразно проводить профилактически, составляет , то есть тыс.км (см. рис. 10).

Таким образом определяются границы периодичности ТО, в которых выполнение этих операций целесообразно. Для рассматриваемого примера эти границы составляют 7,75...11,3 тыс.км.

 

З а д а ч а 11

1. Перечислить и дать характеристику основных методов, видов и средств диагностирования автомобилей.

2. Описать диагностические и регулировочные работы по агрегатам, механизмам и системам, указанным в табл. 12.

Т а б л и ц а 12

Перечень агрегатов, механизмов и систем

 

Агрегаты, механизмы и Системы	Вариант
Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы	+
Двигатель в целом		+
Система охлаждения		+
Система питания			+	+
Трансмиссия					+
Ходовая часть						+
Рулевое управление							+	+
Аккумуляторная батарея и система зажигания									+
Генератор и реле-регулятор										+

 

Для решения задачи необходимо руководствоваться литературой [5, с.75 - 79, с.131 - 204; 6, с.100 - 106].

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. -М.: Наука, 1971. – 576 с.

2. Надежность машин и оборудования лесного комплекса: Учебник для вузов / В.В. Амалицкий,В.Г. Бондарь, А.М. Волобаев, А.С Воякин. -М.: МГУЛ, 1998. –228 с.

3. Кузнецов Н.И., Марушкей М.Ю., Пугин Б.И. Надежность лесных машин: Конспект лекций. -Л.: ЛТА, 1983. –48 с.

4. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред. Е.С. Кузнецова. -М.: Транспорт,1991. –413 с.

5. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред. Г.В.Крамаренко. -М.: Транспорт,1983. 1983. –487 с.

6. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред. Г.В. Крамаренко. -М.: Транспорт, 1972. –439 с.

7. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.-М.: Транспорт, 1986. –72 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Исходные данные к расчетной работе № 1

 

Пока­затели	Номера вариантов
L 1
L 2
L 3
L 4
L 5
L 6
L 7
L 8
L 9
L 10
L 11
L 12
L 13
L 14
L 15
L 16
L 17										З010
L 18
L 19
L 20
L 21
L 22
L 23				З011
L 24
L 25
L 26
L 27							3487j
L 28
L 29
L 30
L 31
L 32
L 33
L 34
L 35

 

Продолжение прил. 1

 

Пока­затели	Номера вариантов
L 36
L 37
L 38
L 39
L 40
L 41
L 42							384 3
L 43
L 44
L 45
L 46
L 47
L 48
L 49
L 50
СTO
СTP
ТTO	0,4	0,9	0,3	1,0	0,4	0,4	0,4	0,5	0,4	0,3
ТTO	0,5	0,8	0,4	0,9	0.9	0,5	0,6	0,8	0,4	0,8
L CC
Р	0,8	0,85	0,8	0,85	0,8	0,8	0,9	0,85	0,85	0,8
dL

 

 

Приложение 2

 

Исходные данные к расчетной работе № 2

 

 

Вариант
7,7	8,1	9,2	251,7	235,8	238,4	241,1	6.68	6,97	7.26
94,9	100,2	113,4	201,4	190,9	193,0	195,0	4,46	4,65	4.85
52,9	55,8	63,1	192,9	180,7	182,7	184.7	5,17	5,40	5,62
31,6	33,3	37,7	70,0	65,6	66,3	67,1	7.17	7,48	7.80
105,2	111,0	125.6	198,9	186,3	188,4	190,5	4.88	5,09	5.31
35,9	37,8	42,9	133,5	125,0	126,4	127,9	9,19	9,59	9.99
23,1	24,4	27,6	191,0	179,0	181,0	183,0	4,77	4,98	5,19
43,5	45,9	52,0	260,6	244,1	246,9	249,6	2.33	2,33	2,54
56,2	59,3	67,2	173,2	162,2	164,1	165,9	1,43	1,49	1.55

 

Продолжение прил. 2

 

Вариант
					6 7
47,2	49,8	56,3	223,1	209,0	211,4	213,7	5,07	5,29	5,51
46,3	48,9	55,3	234,0	219,2	221,7	224,1	1,65	1,72	1,80
117,8	124,3	140,7	255,3	239,2	241,9	244,6	4,01	4,18	4,36
37,2	39,3	44,5	227,3	212,9	211,3	217,7	6,13	6,39	6,66
16.6	17,6	19,9	144,3	135,1	136,7	138,2	5,91	6.16	6,42
1,5	1,5	1,7	238,5	223,5	226,0	228,5	4,18	4,36	4,55
124,6	131,6	148,9	167,6	157,0	158,8	160,5	5,64	5,89	6,13
13,1	13,8	15,7	250,8	234,9	237,6	240,2	2,09	2,18	2,27
6,3	6,7	7,6	217,1	203,4	205,7	208,1	1,11	1,16	1.21
22,6	23,8	26,9	102,1	95,6	96,7	97,8	3,87	4,04	4,21
54,7	57,7	65,3	199,2	186,6	188,7	190,8	2,60	2,71	2,83
191,8	202,4	229,1	246,6	231,0	233,6	236,2	4,40	L 4,59	4,79
19,0	20,1	22,7	256,2	240,0	242,7	245,4	2,74	2,86	2,98
167,6	176,9	200,2	163,6	153,3	155,0	156,7	4,46	4,65	4,85
66,2	69.9	79.1	192.2	180,1	182,1	184,1	0.89	0,93	0.97
46,6	49,2	55.6	205,2	192,3	194,5	196,6	5,54	5,78	6,02
31,1	32,8	37,2	329,9	309,1	312,5	316.0	5,25	5,48	5,71
2,5	2,6	2,9	283,8	265,8	268,8	271,8	7,61	7,94	8,28
5,2	5,5	6,2	177,7	166,5	168,4	170,3	6,41	6,69	6,97
1,4	1,5	1,7	209,6	196,3	198,5	200,7	2,47	2,58	2,69
21,0	22,2	25,1	233,0	218,3	220,8	233,2	6,72	7,01	7,30
7,1	7,5	8,5	165,6	155,2	156,9	158,7	3,17	3,30	3,44
80,0	84,4	95,5	165,1	154,6	156,4	158,1	5,53	5,57	6,02
12,0	12,7	14,4	218,3	204,5	206,8	209Д	5,19	5,41	5,64
26,7	28,3	32,1	231,8	217,2	219,6	222,1	4,06	4,23	4,41
8,9	9,4	10,7	145.6	136.4	138.0	139,5	1,52	1,59	1,66
156,8	165,5	187,3	265,0	248,3	251,1	253,8	1,66	1,68	1,75
80,8	85,3	96,5	197,6	185,2	187,3	189,3	7,08	7,39	7,70
253,4	267,5	302,7	246,0	230,5	233,1	235,6	1,63	1,70	1,78
41,3	43,6	49,3	139,9	131,1	132,5	134,0	3,11	3,75	3,38
40,9	43,2	48,9	190,3	178,4	180,4	182,3	1,57	1,64	1,71
9,9	10,4	11,8	226,5	212,2	216,6	217,0	5,75	6,00	6,25
109,0	115,0	130,2	236,1	221,2	223,7	226,2	1.85	1.93	2,02
88,6	93,6	105,9	223,7	209,7	212,0	214,4	4,18	4,36	4,54
12,3	13,0	14,7	241,8	226,5	229,1	231,6	2,99	3,12	3,26
68,7	72.5	82,0	160,0	149,9	151,6	153,3	12.28	12,82	13,35
73,6	77.7	87.9	118.7	111,2	112,5	113,7	9,57	9,98	10,40
19,4	20,5	23,2	166,8	156,3	158,0	159,8	6,56	6,84	7,13
55,9	59,0	66,7	182,3	70,8	172,7	174,6	5.35	5,59	5,82
217,3	229,4	259,5	183,8	171,9	173,9	175,8	3,28	3,44	3,58

 

Приложение 3

Исходные данные к задачам 4, 5, 6, 7, 8

 

Параметры	Вариант
Марка и модель автомобиля
ГАЗ-	ГАЗ-3307	ЗИЛ-	МАЗ-64229	КамАЗ -5320	ЛиАЗ -677	ЛАЗ-695Н	ПАЗ-	КрАЗ -257	ЗИЛ-ММЗ- 450S
Число автомобилей N
Число дней эксплуатации D
Среднесуточный пробег авто­мобиля L cc, км
Пробег автомобилей с начала эксплуатации (в долях от пробега до КР)	<0,50	0,50... 0,75	0,75... 1,00	<0,5	0,75... 1,00	0,75... 1,00	0,50... 0,75	0,50... 0,75	>1,00	>1,00
Категория условий эксплуа­тации
Наработка, тыс. км: L L1										120 150
Средняя наработка Lсp, тыс.км
Среднее квадратическое отк­лонение σ, тыс.км
Коэффициент восстановления ресурса η	0,6	0,7	0,8	0,5	0,4	0,6	0,7	0,8	0,4	0,6
Вероятность (l - α)	0,90	0,80	0,95	0,90	0,80	0,95	0,90	0,80	0,85	0,90
Время пребывания в наряде ТН,ч

 

 

 

Приложение 4

Исходные данные к задачам 9,10

 

Параметры	Вариант
Допустимый уровень безотказности R д	0,85	0,95	0,85	0,80	0,85	0,90	0,95	0,85	0,90	0,95
Коэффициент вариации ресурса V	0,2	0,4	0.6	0,8	0,7	0,5	0,3	0,4	0,5	0,6
Среднее квадратическое отклонение σ, тыс.км	1,8	2,0	5.0	2,2	2,4	1,5	2,6	3,0	4,0	1,5
Средняя наработка на отказ Xср. тыс.км
Заданная периодичность l TO, тыс.км	6,0	6,2	6.4	6,5	6,6	6,7	6,8	6,9	7,0	7,2
Стоимость ТО узла d, руб.
Стоимость ремонта С, руб.