Статистические методы оценки надежности автомобильной техники

Из этого соотношения интенсивность отказов определяется выражением

(3.9)

Статистическая оценка этого показателя находится по формуле

(3.10)

где N(t), N(t + ∆t) – количество работоспособных изделий при наработках t и t + ∆t; ∆t – интервал наработки.
Из выражения (1.10) следует, что интенсивность отказов λ(t) представляет собой количество отказов, приходящихся на одно работоспособное изделие N(t) за единицу наработки ∆t.
Параметр потока отказов представляет собой отношение математического ожидания числа отказов восстанавливаемого объекта за достаточно малую его наработку к значению этой наработки

(3.11)

где ∆t – малый отрезок наработки; m(t) – число отказов, наступивших от начального момента времени до достижения наработки t; разность m(t + + ∆t) – m(t) представляет собой число отказов на отрезке ∆t.
Статистическую оценку для параметра потока отказов определяют по формуле

(3.12)

3.2. Показатели долговечности

Для оценки долговечности машин используются следующие показатели:

– средний ресурс;
– средний срок службы;
– гамма-процентный ресурс.

Под ресурсом понимается наработка изделия от начала эксплуатации (или ее возобновления после капитального ремонта) до предельного состояния, оговоренного технической документацией.
Применительно к автомобильной технике различают средний ресурс до списания, средний ресурс до капитального ремонта и средний ресурс между капитальными ремонтами.
Срок службы – это календарная продолжительность эксплуатации изделия от ее начала (или возобновление после КР) до наступления предельного состояния.
Таким образом, понятие «ресурс» применяется при характеристике долговечности по наработке изделия, а «срок службы» – по календарному времени. Как ресурс, так и срок службы изделий зависят от большого числа факторов, обусловленных погрешностями их производства и условиями эксплуатации. В связи с этим и ресурс, и срок службы являются случайными величинами.
Средний ресурс определяется по формуле

(3.15)

где N – число изделий, находящихся под наблюдением; Тi – наработка i-го изделия до КР или списания.
Гамма-процентный ресурс – это наработка, в течение которой изделие не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах.

3.3. Показатели ремонтопригодности

Для оценки ремонтопригодности изделий служат следующие основные показатели:

– вероятность восстановления отказа в заданное время;
– среднее время восстановления отказа;
– средняя трудоемкость восстановления.

Вероятность восстановления в заданное время – это вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния не превысит заданное значение.
Среднее время восстановления – это математическое ожидание времени восстановления работоспособности изделия после отказа, посуществу, среднее время простоя, вызванное отказом. При этом следует учитывать не только чистое время ремонта, но и время, затрачиваемое на поиск причин отказа.
Если на поиск причин отказов и их устранение затрачено время t1, t2,…, tm, то среднее время восстановления определяется по формуле

(3.17)

где ti – время восстановления i-го отказа; m – число отказов изделия за определенную наработку.
Средняя трудоемкость восстановления представляет собой математическое ожидание трудоемкости восстановления объекта после отказа.
Статистическая оценка средней трудоемкости восстановления отказа вычисляется по формуле, аналогичной формуле (3.17), только вместо времени восстановления подставляется трудоемкость в человеко-часах.
Для комплексной оценки ремонтопригодности автомобилей кроме перечисленных показателей дополнительно используют удельную продолжительность, удельную трудоемкость и удельную стоимость ТО и ремонтов.
Удельная продолжительность ТО и ремонтов – это математическое ожидание суммарной продолжительности технических обслуживаний и ремонтов, отнесенное к единице наработки.
В течение заданной наработки машины, например до капитального ремонта, для поддержания ее работоспособности многократно выполняются различные виды профилактических и ремонтных работ.
Удельные трудоемкости и стоимости ТО и ремонтов определяются аналогичным образом с той лишь разницей, что вместо времени на выполнение работ в формулу подставляются трудоемкости в человеко-часах или стоимости в рублях.
Показатели ремонтопригодности, как нетрудно заметить, сводятся к оценке простоев машин в технических обслуживаниях и ремонтах и затрат на их выполнение. Зависят они от удобства доступа к объектам ремонта и обслуживания, легкосъемности агрегатов, узлов и деталей, степени их взаимозаменяемости и унификации, контролепригодности и др.

3.4. Показатели сохраняемости

Сохраняемость машин оценивается показателями, аналогичными тем, которые применяются для оценки долговечности:

– средний срок сохраняемости;
– гамма-процентный срок сохраняемости.

Срок сохраняемости представляет собой календарную продолжительность хранения и транспортировки объекта в заданных условиях, в течение и после которой сохраняются значения эксплуатационных показателей в установленных пределах.
Гамма-процентным сроком сохраняемости называют срок сохраняемости, который будет достигнут изделием с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах.
Эти показатели обычно оценивают сохраняемость объектов, подвергнутых консервации и находящихся на складах в качестве запасных частей. Они могут характеризовать как автомобиль в целом, так и отдельные его элементы (аккумуляторные батареи, шины, масла, краски и др.)
При соблюдении технологии хранения и консервации изделия должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к ним техническими условиями после обусловленного срока хранения. Например, если 90%-й срок сохраняемости изделия равен двум годам, то после двухлетнего срока хранения 90 изделий из 100 будут полностью соответствовать требованиям технической документации.
Заключение

Проблематика надежности конструктивных элементов автомобильной техники никогда не утрачивает своей актуальности. Следовательно, методам адекватной оценки надежности в процессе эксплуатации должно отводиться одно из первостепенных мест на стадии их проекторования. При этом наиболее эффективными методами оценки надежности являются статистические методы.
В представленном реферате освещаются принципиальные категории, а также приводятся наиболее существенные количественные показатели статистической теории надежности автомобильной техники.

Литература

Баженов Ю.В. Основы теории надежности машин. Изд. Владим. Гос. Ун-та. Владимир. 2006.
Авдонькин Ф.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей : учеб. пособие для вузов / Ф. Н. Авдонькин. – М. : Транспорт, 1985. – 216 с.
Аринин И. Н. Техническая эксплуатация автомобилей / И. Н. Аринин, С. И. Коновалов, Ю. В. Баженов. – Ростов н/Д : Феникс, 2004. – 315 с. – (Серия «Высшее профессиональное образование»).
Безверхний С.Ф. Основы технологии полигонных испытаний и сертификация автомобилей / С. Ф. Безверхний, Н. Н. Яценко. – М. : ИПК Изд-во стандартов, 1996. – 600 с.
Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятности и математической статистике : учеб. пособие для вузов / В. Е. Гмурман. – М.: Высш. шк., 1975. – 333 с.












19