Расчет статистических характеристик узлов вагонов
Контрольная работа - Транспорт, логистика
Другие контрольные работы по предмету Транспорт, логистика
?его кольца = 0,73 u сепаратора = 0,86 u наружного кольца = 0,80
Результаты расчетов, представляющие собой статистические характеристики каждого объекта, заносим в табл. 4.
Таблица 4
Результаты расчетов
ОбъектДsuвнутреннего кольца14010525102,590,73сепаратор12711979,134109,4490,86наружного кольца139,4512458,696111,61850,80
3. Параметры функции плотности распределения отказов
Делаем предположение, что по виду полигона данное распределение отказов описывается экспоненциальной функцией:
(3.1)
Эта функция, определяющая скорость нарастания отказов, является однопараметровой, т. к. зависит только от интенсивности потока отказов l:
(3.2)
Интенсивность потока отказов:
для внутреннего кольца l1 = 0,007 км -1;
-для сепаратора l2 = 0,00787 км -1;
-для наружного кольца l3 = 0,007 км -1;
Теперь составляем таблицу расчетных значений функции плотности распределения отказов по интервалам группирования для каждой детали в отдельности:
Таблица 5
Внутреннее кольцо
250,1750,840448950,0058830,29415750,5250,593650,0041550,207751250,8750,419330,0029350,146751751,2250,2961960,002073370,10366852251,5750,20920,00146440,073222751,9250,1477830,00103440,051723252,2750,1043870,00073070,0365353752,6250,0737340,00051610,0258054252,9750,05208260,00036450,018225
Таблица 6
Сепаратор
250,196750,8224870,0064720,3236750,590250,55640,0043790,218951250,983750,3763970,0029620,14811751,377250,2546270,0020040,10022251,770750,1722510,0013560,06782752,164250,1165250,0009170,045853252,557750,0788280,000620,0313752,951250,0533260,000420,0214253,344750,0360760,0002840,0142
Таблица 7
Наружное кольцо
250,1750,840448950,0058830,29415750,5250,593650,0041550,207751250,8750,419330,0029350,146751751,2250,2961960,002073370,10366852251,5750,20920,00146440,073222751,9250,1477830,00103440,051723252,2750,1043870,00073070,0365353752,6250,0737340,00051610,0258054252,9750,05208260,00036450,018225
Определяем правильность выбора закона распределения отказов, используя для этого критерий сходимости экспериментальных и расчетных данных c2 -коэффициент Пирсона.
Рассчитаем число степеней свободы r:
r=k-(m+1), (3.3)
где k - количество интервалов группирования;
m - количество параметров закона распределения.
Следовательно, r=9-(1+1)=7.
Рассчитываем коэффициент Пирсона по формуле:
(3.4)
для внутреннего кольца для сепаратора для наружного кольца
2,8459 3,9615 4,51157
По таблице сходимости (см. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., 1963) для рассчитанных коэффициентов Пирсона определяем численное значение вероятности совпадения экспериментальных данных и расчетного закона распределения отказов. Если вероятность сходимости находится в пределах от 0,1 до 0,999, то подобранный закон распределения не противоречит опытным данным.
Вероятность сходимости: для внутреннего кольца для сепаратора для наружного кольца
Р = 0,9545 Р = 0,9767 Р = 0,9821
Построим схему соединения объектов по условию обеспечения надежности:
По данным таблиц 5, 6 и 7 строим функции плотности распределения отказов fi по всем объектам на одном графике (f1, f2, f3) для определения согласованности их работы в одном узле.
Рисунок 4- Функции плотности распределения отказов fi по всем объекта
4. Вероятность безотказной работы буксового узла колесной пары при пробеге 20 км
Вероятность безотказной работы механизма определяется как:
Рмех(20) = Р внутреннего кольца (20) Р сепаратора (20) Р наружного кольца (20). (4.1)
Вероятность безотказной работы внутреннего кольца
Р внутреннего кольца (20) = е - l1*20.
Аналогично, для сепаратора
Р сепаратора (20) =е - l2*20,
Аналогично, для наружного кольца
Р наружного кольца (20) = е - l3*20.
Р внутреннего кольца (20) = 0,8702
Р сепаратора (20) = 0,8553
Р наружного кольца (20) = 0,8702
Подставляем численные значения и получаем Рмех(20)= 0,647674
5. Вероятность безотказной работы вагона при пробеге 20 км
Вероятность безотказной работы вагона зависит от вероятности безотказной работы буксового узла и их количества на вагоне:
Рваг(20) = (Рмех(20))8, (5.1)
где 8 - показатель степени определяется количеством механизмов (буксовых узлов) на вагоне.
Рваг(20) = 0,0309636
6. Количество ПОДШИПНИКОВ, необходимых для замены через 100 км пробега
Рассчитываем вероятность безотказной работы подшипника через 100 км пробега Рмех(100) по приведенной выше методике.
Рмех(100) = Р внутреннего кольца (100) Р сепаратора (100) Р наружного кольца (100). (6.2)
Р внутреннего кольца (100) = е - l1*100 ;
Р сепаратора (100) =е - l2*100 ;
Р наружного кольца (100) = е - l3*100 .
Р внутреннего кольца (100) = 0,4989;
Р сепаратора (100) = 0,4576;
Р наружного кольца (100)= 0,4989.
Подставляем численные значения в формулу (6.2):
0,113897.
Рассчитываем вероятность отказа подшипника
Qмех(100) =1 - Рмех(100). (6.3)
Qмех(100) = 0,886
Количество подшипников, необходимых для замены через 100 км пробег определяется по формуле:
, (6.4)
где nоб - общее число подшипников на составе (учитывая, что в составе 85 (4-хосных) вагонов).
nоб = = 1360 подшипников на составе.
Подставляем значения и получаем необходимое количество запасных подшипников (число должно быть целым).
N100 подшипников = 1205 подшипников.
Заключение
В данном индивидуальном задании был выполнен расчет статистических характеристик узлов вагонов и количества запасных частей, требующихся для замены при определённом пробеге. В расчете на 100 км пробега для состава из 85 (4-хосных) вагонов необходимо 1205 запасных подшипников при вероятности безотказной ра