При переносе полученных значений характеристик надежности на другие совокупности машин неизбежны, ошибки. Определение границ рассеивания и возможной ошибки - одна из задач теории надежности.
Текущее значение доремонтного ресурса для распределения Вейбулла может отличаться от среднего в пределах от 0,1а до 2,5а (а - параметр закона Вейбулла).
При этом степень доверия составляет свыше 99%. При снижении степени доверия уменьшается возможная погрешность расчета - сближаются границы рассеивания показателя надежности.
Для принятого значения доверительной вероятности α доверительные границы рассеивания среднего значения определяются по уравнениям:
- нижняя (11)
-верхняя (12)
где tср др - среднее значение ресурса; t 1 - величина отличия начала первого интервала ряда распределения от нулевого значения; r 1 и r 3 - коэффициенты, определяемые из приложения 6 по доверительной вероятности «α» и.количеству испытанных объектов N.
|
|
Для примера при α = 0,8 и N = 100;
r1 = 1,09; г3 = 0,92; „
t в ср др = (3,557 – 0,2)·2,93√1,09 +0,2 = 3,357·2,93√1,09 + 0,2 = 3,357·1,03 + 0,2 =3,658 тыс. м.-ч.
Извлечение корня 2,93√1,09 производится в следующем порядке:
lgx = lg(2,93√1,09) = lg1,091/2,93 = 1/2,93·lg1,09 =(1/2,9)·0,0374 = 0,0129.
По таблице антилогарифмов X = 1,030.
Кроме доверительных границ для оценки измерений используется относительная предельная ошибка, которая определяется по уравнению
_____________
|
|
При N = 100 и α = 80%
Рекомендуемая литература
Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы.- М., Бином-Лаборатория знаний, 2003.
Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля
надежности, М. "Советское радио", 1968.
Рисунок 1. Дифференциальная функция - опытная и теоретическая зависимости от наработки: 1 – гистограмма, 2 – полигон, 3 – функция f (t).
Рисунок 2. Интегральная функция - опытная и теоретическая зависимости от наработки.
Приложение 1.
Интервалы ресурсов для составления рядов распределения
№ зад. | Интервалы (тыс. мотто-часов) | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
1. | 0,5-1,5 | 1,5-2,5 | 2,5-3,5 | 3,5-4,5 | 4,5-5,5 | 5,5-6,5 | - | ||
2. | 0,6-1,6 | 1,6-2,6 | 2,6-3,6 | 3,6-4,6 | 4,6-5,6 | 5,6-6,6 | - | ||
3. | 0,7-1,7 | 1,7-2,7 | 2,7-3,7 | 3,7-4,7 | 4,7-5,7 | 5,7-6,7 | - | ||
4. | 0,8-1,8 | 1,8-2,8 | 2,8-3,8 | 3,8-4,8 | 4,8-5,8 | 5,8-6,8 | - | ||
5. | 0,9-1,9 | 1,9-2,9 | 2,9-3,9 | 3,9-4,9 | 4,9-5,9 | 5,9-6,9 | - | ||
6. | I,0-2,0 | 2,0-3,0 | 3,0-4,0 | 4,0-5,0 | 5,0-6,0 | 6,0-7,0 | - | ||
7. | I,1-2,1 | 2,1-3,1 | 3,1-4,1 | 4,1-5,1 | 5,1-6,1 | 6,1-7,0 | - | ||
8. | 0,5-1,7 | 1,7-2,9 | 2,9-4,1 | 4,1-5,3 | 5,3-6,5 | 6,5-7,7 | - | ||
9. | 0,4-1,6 | 1,6-2,8 | 2,8-4,0 | 4,0-5,2 | 5,2-6,4 | 6,4-7,6 | - | ||
10. | 0,3-1,5 | 1,5-2,7 | 2,7-3,9 | 3,9-5,1 | 5,1-6,3 | 6,3-7,5 | - | ||
11. | 0,5-1,4 | I,4-2,3 | 2,3-3,2 | 3,2-4,1 | 4,1-5,0 | 5,0-5,9 | 5,9-6,8 | ||
12. | 0,6-1,5 | 1,5-2,4 | 2,4-3,3 | 3,3-4,2 | 4,2-5,I | 5,1-6,0 | 6,0-6,9 | ||
13. | 0,7-1,6 | 1,6-2,5 | 2,5-3,4 | 3,4-4,3 | 4,3-5,2 | 5,2-6,1 | 6,1-7,0 | ||
14. | 0,8-1,7 | 1,7-2,6 | 2,6-3,5 | 3,5-4,4 | 4,4-5,3 | 5,3-6,2 | б,2-7,1 | ||
15. | 0,9-1,8 | 1,8-2,7 | 2,7-3,6 | 3,6-4,5 | 4,5-5,4 | 5,4-6,3 | б,3-7,2 | ||
16. | 1,0-1,9 | 1,9-2,8 | 2,8-3,7 | 3,7-4,6 | 4,6-5,5 | 5,5-6,4 | б,4-7,3 | ||
17. | I,1-2,0 | 2,0-2,9 | 2,9-3,8 | 3,8-4,7 | 4,7-5,6 | 5,6-6,5 | - | ||
18. | 1,1-1,9 | 1,9-2,7 | 2,7-3,5 | 3,5-4,3 | 4,3-5,1 | 5,1-5,9 | 5,9-6,7 | ||
19. | 1,0-1, 8 | 1,8-2,6 | 2,6-3,4 | 3,4-4,2 | 4,2-5,0 | 5,0-5,8 | 5,8-6,6 | ||
20. | 0,9-1,7 | 1,7-2,5 | 2,5-3,3 | 3,3-4,1 | 4,1-4,9 | 4,9-5,7 | 5,7-6,5 | ||
21. | 1,1-1,8 | 1,8-2,5 | 2,5-3,2 | 3,2-3,9 | 3,9-4,6 | 4,6-5,3 | 5,3-6,0 | ||
22. | 0,2-1,4 | 1,4-2,6 | 2,6-3,8 | 3,8-5,0 | 5,0-6,2 | 6,2-7,4 | - | ||
23. | 0,1-1,3 | 1,3-2,5 | 2,5-3,7 | 3,7-4,9 | 4,9-6,1 | 6,1-7,3 | - | ||
24. | 0.1 - 1,2 | 1,2-2,4 | 2,4-3,6 | 3,6-4,8 | 4,8-6,0 | 6,0-7,2 | - | ||
25. | 0,1 -1,3 | 1,3-2,6 | 2,6-3,9 | 3,9-5,2 | 5,2-6,5 | - | - | ||
26. | 0,1-1,4 | 1,4-2,7 | 2,7-4,0 | 4,0-5,3 | 5,3-6,6 | - | - | ||
27. | 0,2-1,5 | 1,5-2,8 | 2,8-4,1 | 4,1-5,4 | 5,4-6,7 | - | - | ||
28. | 0,4-1,2 | 1,2-2,0 | 2,0-2,8 | 2,8-3,6 | 3,6-4,4 | 4,4-5,2 | 5,2-6,0 | ||
29. | 0,7-1,4 | 1,4-2,I | 2,1-2,8 | 2,8-3,5 | 3,5-4,2 | 4,2-4,9 | 4,9-5,6 | ||
30. | 0,7-1,9 | I,9-3,1 | 3,1-4,3 | 4,3 5,5 | - | - | |||
31. | 0,8-1,5 | 1,5-2,2' | 2,2-2,9 | 2,9-3,6 | 3,6-4,3 | 4,3-5,0 | 5,0-5,7 | ||
32. | 0,3-1,3 | 1,3-2,3 | 1,3-3,3 | 3,3-4,3 | 4,3-5,3 | 5,3-6,9 | - | ||
33. | 0,3-1,1 | 1,1-1,9 | 1,9-2,7 | 2,3-3, 5 | 3,5-4,3 | 4,3-5,1 | 5,1-5,9 | ||
|
|
Примечание: 1-ый вариант в задания не включен. Он приведен в качестве примера в проводимых расчетах
19
Приложение 2.
в | Кв | Св | V |
1,00 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
1,10 | 0,965 | 0,878 | 0,910 |
1,20 | 0,940 | 0,787 | 0,837 |
1,30 | 0,923 | 0,716 | 0,776 |
1,40 | 0,911 | 0,660 | 0,724 |
1,50 | 0,903 | 0,613 | 0,679 |
1,60 | 0,897 | 0,574 | 0,640 |
1,70 | 0,892 | 0,540 | 0,605 |
1,80 | 0,889 | 0,511 | 0,575 |
1,90 | 0,888 | 0,486 | 0,547 |
2,00 | 0,886 | 0,463 | 0,523 |
2,10 | 0,886 | 0,443 | 0,500 |
2,20 | 0,886 | 0,425 | 0,480 |
2,30 | 0,886 | 0,408 | 0,461 |
2,40 | 0э 886 | 0,393 | 0,444 |
2,50 | 0,887 | 0,380 | 0,428 |
2,60 | 0,838 | 0,367 | 0,413 |
2,70 | 0,889 | 0,355 | 0,399 |
2,80 | 0,890 | 0,344 | 0,387 |
2,90 | 0,891 | 0,333 | 0,375 |
3,00 | 0,893 | 0,325 | 0,363 |
5-Д0‘ | 0,895 | 0,314 ' | 0,353 |
3,20 | 0,896 | 0,30? | 0,343 |
3,30 | 0,897 | 0,298 | 0,333 |
3,40 | 0,898 | 0,292 | 0,325 |
3,50 | 0,898 | 0,290 | 0,316 |
3,60 | 0,899 | 0,277 | 0,308 |
3,70 | 0,901 | 0,276 | 0,301 |
20
Приложение 3.
Значения a· f (t) для распределения Вейбулла
в t/a | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
0,1 | 1,1724 | 1,0821 | 0,9048 | 0,7109 | 0,5356 | 0,3919 | 0,2608 | 0,1980 | 0,0300 | 0,0040 |
0,2 | 0,7805 | 0,8376 | 0,8187 | 0,7524 | 0,6621 | 0,5645 | 0,4700 | 0,3843 | 0,1190 | 0,0319 |
0,3 | 0,5976 | 0,6949 | 0,7408 | 0,7451 | 0,7186 | 0,6716 | 0,6127 | 0,5484 | 0,2628 | 0,1071 |
0,4 | 0,4861 | 0,5943 | 0,6703 | 0,7161 | 0,7354 | 0,7330 | 0,7136 | 0,6817 | 0,4502 | 0,2495 |
0,5 | 0,4093 | 0,5174 | '0,6065 | 0,6760 | 0,7264 | 0,7590 | 0,7758 | 0.7788 | 0,6619 | 0,4697 |
0,6 | 0,3526 | 0,4559 | 0,5488 | 0,6303 | 0,6998 | 0,7572 | 0,8028 | 0,8372 | 0,8702 | 0,7590 |
0,7 | 0,3087 | 0,4051 | 0,4966 | 0,5823 | 0,6616 | 0,7341 | 0,7995 | 0,8577 | 1,0432 | 1,0791 |
0,8 | 0,2736 | 0,3624 | 0,4493 | 0,5340 | 0,6160 | 0,6951 | 0,7711 | 0,8437 | 1,1506 | 1,3597 |
0,3 | 0,2448 | 0,3259 | 0,4066 | 0,4868 | 0,5664 | 0,6453 | 0,7234 | 0,8007 | 1,1722 | 1,5130 |
1,0 | 0,2207 | 0,2943 | 0,3679 | 0,4415 | 0,5150 | 0,5836 | 0,6622 | 0,7358 | 1,1036 | 1,4715 |
1,1 | 0,2003 | 0,2668 | 0,3329 | 0,3986 | 0,4639 | 0,5286 | 0,5927 | 0,6560 | 0,9691 | 1,2314 |
1,2 | 0,1828 | 0,2425 | 0,3012 | 0,3585 | 0,4142 | 0,4680 | 0,5195 | 0,5686 | 0,7674 | 0,8691 |
1,3 | 0,1676 | 0,2211 | 0,2725 | 0,3213 | 0,3670 | 0,4089 | 0,4467 | 0,4798 | 0,5635 | 0,5052 |
1,4 | 0,1543 | 0,2020 | 0,2466 | 0,2871 | 0,3228 | 0,3530 | 0,3770 | 0,3944 | 0,3782 | 0,2355 |
1,5 | 0,1425 | 0,1850 | 0,2231 | 0,2558 | 0,2821 | 0,3012 | 0,3127 | 0,3162 | 0,2310 | 0,0855 |
1,6 | 0,1320 | 0,1697 | 0,2019 | 0,2273 | 0,2450 | 0,2543 | 0,2550 | 0,2474 | 0,1278 | 0,0233 |
1,7 | 0,1227 | 0,1560 | 0,1827 | 0,2015 | 0,2116 | 0,2125 | 0,2046. | 0,1890 | 0,0637 | 0,0046 |
1,8 | 0,1143 | 0,1436. | 0,1653 | 0,1782 | 0,1817 | 0,1758 | 0, 1616 | 0,1410 | 0,0285 | - |
1,9 | 0,1067 | 0,1323 | 0,1496 | 0,1573 | 0,1552 | 0,1441 | 0,1257 | 0,1028 | 0,0114 | - |
2,0 | 0,0999 | 0,1221 | 0,1353 | 0,1386 | 0,1320 | 0,1170 | 0,0963 | 0,0733 | 0,0040 | - |
2,1 | 0,0936 | 0,1128 | 0,1225 | 0,1218 | 0,1117 | 0,0942 | 0,0728 | 0,0511 | 0,0013 | - |
2,2 | 0,0879 | 0,1044 | 0,1108 | 0,1069 | 0,0941 | 0,0752 | 0,0542 | 0,0348 | - | - |
2,3 | 0,0827 | 0,0966 | 0,11003 | 0,0937 | 0,0789 | 0,0595 | 0,0398 | 0,0232 | - | - |
2,4 | 0,0779 | 0,0896 | 0,0907 | 0,0819 | 0,0659 | 0,0467 | 0,0288 | 0,0151 | - | - |
21
Приложение 4.
Значения F(t) для распределения Вейбулла
t/a | В=0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
0,1 | 0,12 | 0,095 | 0,061 | 0,039 | 0,025 | 0,016 | 0,010 | 0,001 | 0,000 |
0,2 | 0,21 | 0,181 | 0,135 | 0,100 | 0,073 | 0,054 | 0,039 | 0,008 | 0,000 |
0,3 | 0,29 | 0,259 | 0,210 | 0,169 | . 0,136 | 0,108 | 0,086 | 0,027 | 0,010 |
0,4 | 0,35 | 0,330 | 0,283 | 0,242 | 0,206 | 0,175 | 0,148 | 0,062 | 0,030 |
0,5 | 0,41 | 0,393 | 0,353 | 0,315 | 0,281 | 0,250 | 0,221 | 0,117 | 0,060 |
0,6 | 0,47 | 0,451 | 0,418 | 0,387 | 0,357 | 0,329 | 0,302 | 0,194 | 0,120 |
0,7 | 0,52 | 0,503 | 0,479 | 0,455 | 0,432 | 0,409 | 0,387 | 0,290 | 0,210 |
0,8 | 0,56 | 0,551 | 0,535 | 0,519 | 0,503 | 0,488 | 0,473 | 0,401 | 0,340 |
0,9 | 0,60 | 0,592 | 0,586 | 0,578 | 0,570 | 0,563 | 0,555 | 0,518 | 0,480 |
1,0 | 0,63 | 0,632 | 0,632 | 0,632 | 0,632 | 0,632 | 0,632 | 0,632 | 0,630 |
1,1 | 0,66 | 0,667 | 0,674 | 0,681 | 0,688 | 0,695 | 0,702 | 0,736 | 0,770 |
1,2 | 0,69 | 0,699 | 0,712 | 0,725 | 0,738 | 0,750 | 0,763 | 0,822 | 0,870 |
1,3 | 0,72 | 0,727 | 0,746 | 0,764 | 0,782 | 0,799 | 0,815 | 0,889 | 0,940 |
1,4 | 0,74 | 0,753 | 0,776 | 0,798 | 0,820 | 0,840 | 0,859 | 0,936 | 0,980 |
1,5 | 0,76 | .0,777 | 0,803 | 0,829 | 0,852 | 0,874 | 0,895 | 0,966 | 0,990 |
1,6 | 0,78 | 0,798 | 0,828 | 0,855 | 0,880 | 0,903 | 0,923 | 0,983 | 1,000 |
1,7 | 0,80 | 0,817 | 0,849 | 0,878 | 0,903 | 0,926 | 0,944 | 0,993 | - |
1,8 | 0,82 | 0,835 | 0,868 | 0,897 | 0,923 | 0,944 | 0,961 | 0,997 | - |
1,9 | 0,83 | 0,850 | 0,885 | 0,914 | 0,939 | 0,958 | 0,973 | 0,999 | - |
2,0 | 0,85 | 0,86 | 0,899 | 0,929 | 0,952 | 0,969 | 0,982 | - | - |
|
|
22
Продолжение приложения 4.
Значения F(t) для распределения Вейбулла
t/a | В=0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | |||
2.1 | 0,86 | 0,877 | 0,912 | 0,941 | 0,962 | 0,978 | 0,988 | - | - | |||
2.2 | 0,87 | 0,889 | 0,924 | 0,951 | 0,971 | 0,984 | 0,992 | - | - | |||
2.3 | 0,88 | 0,900 | 0,934 | 0,960 | 0,977 | 0,989 | 0,995 | - | - | |||
2.4 | 0,89 | 0,909 | 0,э43 | 0,967 | 0,983 | 0,992 | 0,997 | - | - | |||
2.5 | 0,90 | 0,918 | 0,950 | 0,973 | 0,987 | 0,994 | 0,998 | - | - | |||
2.6 | 0,91 | 0,930 | 0,960 | 0,980 | 0,990 | 1,000 | 1,000 | - | - | |||
2.7 | 0,91 | 0,930 | 0,960 | 0,980 | 0,990 | - | - | - | - | |||
2,8 | 0,92 | 0,940 | 0,970 | 0,990 | 0,990 | - | - | - | - | |||
2,9 | 0,93 | 0,950 | 0,970 | 0,990 | 1,000 | - | - | - | - | |||
3,0 | 0,93 | 0,950 | 0,980 | 0,990 | - | - | - | - | - | |||
3,5 | 0,95 | 0,960 | 0,990 | 0,990 | - | - | - | - | - | |||
4,0 | 0,97 | 0,980 | 1,000 | 1,000 | - | - | - | - | - | |||
23
Приложение 5.
Вероятность совпадения Р % по критерию согласия Пирсона - χ2
Р% r | 95 | 90 | 80 | 70 | 50 | 30 | 20 | 10 |
I | 0,01 | 0,02 | 0,06 | 0,15 | 0,45 | 1,07 | 1,64 | 2,71 |
2 | 0,10 | 0,21 | 0,45 | 0,71 | 1,39 | 2,41 | 3,22 | 4,60 |
3 | 0,35 | 0,58 | 1,00 | 1,42 | 2,37 | 3,66 | 4,64 | 6,25 |
4 | 0,71 | 1,06 | 1,65 | 2,20 | 3,36 | 4,88 | 5,99 | 7,78 |
5. | 1,14 | 1,61 | 2,34 | 3,00 | 4,35 | 6,06 | 7,29 | 9,24 |
6 | 1,64 | 2,20 | 3,07 | 3,83 | 5,35 | 7,23 | 8,56 | 10,6 |
7 | 2,17 | 2,83 | 3,82 | 4,67 | 6,34 | 8,38 | 9,80 | 12,0 |
8 | 2,73 | 3,49 | 4,59 | 5,53 | 7,34 | 9,52 | 11,0 | 13,4 |
9 | 3,32 | 4,17 | 5,38 | 6,39 | 8,34 | 10,7 | 12,2 | 14,7 |
10 | 3,94 | 4,86 | 6,18 | 7,27 | 9,34 | 11,8 | 13,4 | 16,0 |
24
Приложение 6.
Коэффициенты r1 и r3 для доверительных границ
α | 0,80
| 0,90 | 0,95 | 0,99 | |||||||
N | r1 | r3 | r1 | r 3 | r1 | r3 | r1 | r3 | |||
1,95 | 0,70 | 2,73 | 0,57 | 3,66 | 0,48 | 6,-88 | 0,36 | ||||
4 | 1,74 | 0,73 | 2,29 | 0,60 | 2,93 | 0,52 | 4,85 | 0,40 | |||
5 | 1,62 | 0,75 | 2,05 | 0,62 | 2,54 | 0,55 | 3,91 | 0,43 | |||
б | 1,54 | 0,76 | 1,90 | 0,65 | 2,29 | 0,57 | 3,36 | 0,46 | |||
7 | 1,48 | 0,77 | 1,80 | 0,67 | 2,13 | 0,59 | 3,00 | 0,48 | |||
8 | 1,43 | 0,78 | 1,72 | 0,68 | 2,01 | 0,61 | 2,75 | 0,50 | |||
9 | 1,40 | 0,79 | 1,66 | 0,69 | 1,91 | 0,63 | 2,56 | 0,52 | |||
10 | 1,37 | 0,80 | 1,61 | 0,70 | 1,83 | 0,64 | 2,42 | 0,53 | |||
II | 1,35 | 0,80 | 1,57 | 0,70 | 1,78 | 0,64 | 2,31 | 0,54
| |||
12 | 1,33 | 0,81 | 1,53 | 0,71 | 1,73 | 0,65 | 2,21 | 0,56 | |||
13 | 1,31 | 0,81 | 1,50 | 0,73 | 1,69 | 0,66 | 2,13 | 0,57 | |||
14 | 1,29 | 0,83 | 1,48 | 0,74 | 1,65 | 0,67 | 2,06 | 0,58 | |||
15 | 1,28 | 0,83 | 1,46 | 0,74 | 1,62 | 0,68 | 2,01 | 0,59 | |||
20 | 1,24 | 0,85 | 1,37 | 0,77 | 1,51, | 0,72 | 1,81 | 0,63 | |||
25 | 1,21 | 0,86 | 1,33 | 0,79 | 1,44 | 0,74 | 1,68 | 0,66 | |||
30 | 1,18 | 0,87 | 1,29 | 0,80 | 1,39 | 0,76 | 1,60 | 0,68 | |||
40 | 1,16 | 0,88 | 1,24 | 0,83 | 1,32 | 0,78 | 1,50 | 0,71 | |||
50 | 1,14 | 0,89 | 1,21 | 0,84 | 1,28 | 0,80 | 1,43 | 0,74 | |||
60 | 1,12 | 0,90 | 1,19 | 0,86 | 1,25 | 0,82 | 1,38 | 0,76 | |||
80 | 1,10 | 0,91 | 1,16 | 0,8? | 1,21 | 0,84 | 1,32 | 0,78 | |||
100 | 1,09 | 0,92 | 1,14 | 0,88 | 1,19 | 0,86 | 1,28 | 0,80 | |||
150 | 1,07 | 0,93 | 1,12 | 0,90 | 1,15 | 0,88 | 1,22 | 0,86 | |||
200 | 1,06 | 0,94 | 1,10 | 0,92 | 1,13 | 0,89 | 1,19 | 0,87 |
25
Борис Лазаревич Охотников
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА ПРИМЕРЕ ДВИГАТЕЛЯ
(учебное пособие для лаборно-практических занятий)
_______________________________________________________
Подписано в печать Формат 60х84/16.
Объем.. – 1,4 п. л. Тираж 50 экз. Заказ
-----------------------------------------------------------------------------
Уральский Государственный аграрный Университет