Предисловие
Эффективность современного автоматизированного и энергозатратного металлургического производства во многом зависит от надежной работы технологического оборудования. В связи с этим возрастает потребность в специалистах, обладающих компетенциями в области надежности технологических машин и оборудования.
Данный учебник охватывает широкий комплекс вопросов, связанных с повышением надежности технологического оборудования. При изложении материала авторы стремились отразить требования перестройки высшей школы, направленные на повышение качества подготовки специалистов, усиление творческой самостоятельной работы студентов для овладения последними достижениями науки и техники в своей области, приобретение студентами соответствующих компетенций.
В главе 1 приведены основные понятия и определения теории надежности, даны математические зависимости, применяемые для оценки надежности, рассмотрены показатели надежности технологического оборудования и распределения, используемые в теории надежности.
Глава 2 посвящена надежности элементов и систем технологического оборудования, приведены зависимости для расчета надежность невосстанавливаемых и восстанавливаемых элементов, а также надежности систем с последовательным и параллельным соединением элементов.
В главе 3 даны основные сведения о стратегии восстановления работоспособности технологического оборудования при внезапных и постепенных отказах и оценке эффективности принимаемых решений при техническом обслуживании, описаны показатели ремонтопригодности.
Глава 4 посвящена эксплуатационной надежности технологических машин и оборудования, рассмотрены особенности испытаний на надежность с целью оценки показателей безотказности и долговечности.
В главе 5 изложены мероприятия по повышению надежности оборудования при проектировании, изготовлении и эксплуатации, рассмотрены экономические аспекты надежности.
Для закрепления теоретических положений приведены примеры определения показателей надежности конкретных механизмов и узлов технологического оборудования.
В приложении А приведены основные понятия из теории вероятностей и математической статистки, которые применяются в теории надежности. Другие приложения содержат справочный материал, необходимый при решении задач надежности, не прибегая к специальной справочной литературе.
Цель данной дисциплины - ознакомление студентов с методологией и принципами теории надежности, обучение методике расчета надежности элементов технологического оборудования. После её изучения студенты должны уметь оценивать надежность элементов технологического оборудования, вычислять показатели их безотказности, долговечности и ремонтопригодности, применять планы испытаний для оценки надежности, использовать параметрические и непараметрические методы оценки критериев надежности.
Учебник написан на основе курса лекций, которые авторы читают более 15 лет на кафедре инжиниринга технологического оборудования НИТУ «МИСиС» для студентов, обучающихся по специальности (профилю) 150404 «Металлургические машины и оборудование» направления 150400 «Технологические машины и оборудование».
Список обозначений
Латинский алфавит |
|
А |
коэффициент асимметрии |
A(t) |
Затраты на восстановление |
a, b |
параметры распределения Вейбулла |
A, B, C |
случайные события |
a, b, c |
коэффициенты |
C |
затраты |
D |
дисперсия |
Е |
коэффициент эксцесса |
f |
число степеней свободы |
f(x) |
плотность распределения, плотность вероятности |
F(х) |
функция распределения |
F |
критерий Фишера |
H(t) |
функция восстановления (поток отказов) |
h(t) |
интенсивность отказов (плотность восстановления) |
|
скорость изнашивания |
|
промежуток времени |
J(t) |
эксплуатационные затраты |
Jβ |
доверительный интервал |
Kг |
коэффициент готовности |
Kог |
коэффициент оперативной готовности |
Кти |
коэффициент технического использования |
k |
число отказавших объектов |
L |
наработка |
l |
числом связей |
M |
математическое ожидание |
n |
число испытаний, объектов, наработок до цензурирования |
N |
число испытаний, объектов, объем выборки |
|
число работоспособных
изделий после отказа при наработке
|
p |
вероятность появления события |
P(t) |
вероятность события, вероятность безотказной работы |
Pв(t) |
вероятность восстановления работоспособного состояния |
q |
вероятность отсутствия (не появления) события |
q |
доверительной вероятностью |
Q(t) |
вероятность отказа |
Qв |
средняя трудоемкость восстановления |
R |
интенсивность эксплуатационных затрат |
r |
число отказов, наработок до отказа, измерений |
r |
число наблюдаемых объектов на интервале [τ; τ+t] |
s |
среднее квадратичное отклонение |
T |
среднее время безотказной работы (средняя наработка до отказа) |
Тв |
среднее время восстановления работоспособного состояния |
Тр |
средний ресурс |
Тс |
средний срок службы |
t |
время, наработка до отказа |
tв |
длительность восстановления работоспособного состояния |
tи |
продолжительность испытаний, измеряемая в единицах наработки |
tmax |
предельная суммарная наработка |
t |
коэффициент Стьюдента |
t |
суммарная наработка |
U |
величина износа |
Umax |
максимально допустимая величина износа (отказ), |
|
квантиль порядка γ |
X |
случайная величина |
x |
возможное значение случайной величины Х |
z |
наработка изделия |
ZN |
наработка до отказа |
Греческий алфавит |
|
|
уровень значимости |
β |
доверительная вероятность |
2 |
критерий Пирсона |
∆ |
исходный зазор в соединении |
|
интенсивность
отказов
|
|
Математическое ожидание |
|
коэффициента вариации |
(t) |
число отказов
до момента
|
|
нормированная функция Лапласа |
|
плотность нормированного нормального распределения |
ρ |
число отказавших объектов на интервале [τ; τ+t] |
|
среднеквадратичное отклонение (или стандарт) |
τ |
межремонтный период, наработка до цензурирования |
|
параметр потока отказов |
ξ |
наработка |
