Рабочая программа по дисциплине «Надежность технических систем» Для студентов очного обучения по специальности

Вид материала

Рабочая программа

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине Надежность технических систем По специальности 150400., 252.55kb.
• Рабочая программа и задание на курсовой проект для студентов Vкурса специальности, 92.59kb.
• Рабочая программа учебная дисциплина монтаж электрооборудования и средств автоматизации., 260.56kb.
• Рабочая программа Учебная дисциплина Основы автоматизации технологических процессов, 78.1kb.
• Рабочая программа по дисциплине дс. 01. 06 Надежность систем управления По специальности, 269.67kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 01 -проектирование и надежность систем, 688.46kb.
• Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Микропроцессорные, 194.17kb.
• Рабочая программа учебная дисциплина Маркетинг Для студентов очного обучения по специальности, 142.44kb.
• Рабочая программа Учебная дисциплина Земледелие Для студентов очного обучения по специальности, 272.19kb.
• Рабочая программа учебная дисциплина Агрохимия Для студентов очного обучения по специальности, 240.11kb.

Казанский государственный аграрный университет


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Надежность технических систем»

Для студентов очного обучения по специальности:

110304-Технология обслуживания и ремонта машин в АПК

Кафедра - «Ремонт машин»

Курс - четвертый

Семестр - 8 семестр

Лекции - 18 часов

Практические - 36 часов

Курсовая работа - 8 семестр

Экзамен - 8 семестр


Казань-2007

1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1 Цель преподавания дисциплины.

Главная цель дисциплины - привить будущему инженеру мысль о том, что задачу дальнейшего повышения эффективности агропромышленного комплекса невозможно решить без всемерного увеличения уровня надежности сельскохозяйственной техники на всех стадиях ее существования -от проектирования и производства до эксплуатации и ремонта, а также вооружить его знаниями, необходимыми для активного участия в решении этой задачи.

Наука о надежности техники изучает закономерности изменения показателей работоспособности объектов с течением времени, а также физическую природу отказов и на этом основании разрабатывает общие методы, обеспечивающие с наименьшими затратами времени и средств необходимую долговечность и безотказность объектов. Бели такие науки как сопротивление материалов, ТММ, детали машин, ремонт машин, и др. рассматривают вопросы достижения определенного уровня показателей качества машин (точность, прочности, мощности, КПД, производительности и т.д.), то наука о надежности рассматривает процесс изменения всех этих показателей с течением времени, ибо надежность — это свойство объекта сохранять во времени свою работоспособность, т.е. все те показатели, о которых здесь идет речь. Таким образом, наука о надежности опирается почти на все дисциплины, изучаемые на 1ДЗ и 4 курсах, а также является одной из теоретических основ для таких завершающих дисциплин как ЭМГП и ремонт машин.

1.2. Задачи изучения дисциплины

В результате изучения курса "Надежность технических систем" студент должен знать:

• значение проблемы надежности с/х техники;
  
• терминологию надежности;
  

• закономерности изнашивания деталей, методы повышения их
  износостойкости;
  
• закономерности изменения первоначального уровня надежности в
  процессе эксплуатации;
  

• математические методы определения показателей надежности,
  
• методы испытания и контроля с/х техники на надежность;
  
• основные направления повышения надежности с/х техники.
  

Студент должен уметь:

организовывать сбор информации по надежности машин; обрабатывать статистический материал в целях получения показателей надежности;

проводить стендовые и эксплуатационные испытания отремонтированных машин для определения параметров их надежности;

определять надежность сложных технических систем в зависимости от надежности составляющих ее элементов;

определять остаточный ресурс деталей и сопряжений по данным микрометража;

разрабатывать и проводить в жизнь мероприятия по повышению надежности техники при ее ремонте и эксплуатации;

1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентам необходимо для изучения курса "Надежность технических систем".

1. Математика (теория вероятностей и математическая статистика).
   
2. Химия (коррозия металлов).
   

3. Детали машин (общие сведения по расчету и конструированию).
   
4. Технология конструкционных материалов и материаловедение.
   
5. МСК
   
6. Тракторы и автомобили
   
7. Сельскохозяйственные машины
   

2. Содержание дисциплины

В соответствии с учебным планом на изучение надежности машин отведено 18 часов лекций и 36 часов лабораторно-практических занятий. Предусмотрено выполнение курсовой работы Все виды занятий проводятся на 4 курсе в 8-м семестре и завершаются экзаменом.

2.1 Лекционные занятия

Тема 1. Введение - 2 часа

1. Качество и надежность, их взаимосвязь.
   
2. Надежность и технический прогресс. Причины возникновения
   науки о надежности.
   
3. Значение надежности сельскохозяйственной техники.
   
4. Предмет и задачи курса, структура и порядок его изучения.
   

Тема 2. Основные понятия и положения — 2 часа

1. Значение терминологии и классификация терминов.
   
2. Объекты, рассматриваемые и теории надежности.
   
3. Состояние объектов и влияющие на них события.
   
4. Свойства объектов: надежность, безотказность, долговечность,
   ремонтопригодность, сохраняемость.
   
5. Количественные показатели надежности (единичные и
   комплексные).
   
6. Показатели надежности восстанавливаемых и
   невосстанавливаемых объектов.
   

Тема З. Методы расчета показателей надежности-2 часа

1. Необходимость применения теории вероятностей.
   
2. Способы задания законов распределения случайных величин:
   дискретных и непрерывных
   
3. Законы распределения (экспоненциальный, нормальный,
   Вейбулла), их свойства и область применения.
   
4. Числовые характеристики случайных величин - показатели
   надежности.
   
5. Планы испытаний. Полная и усеченная информация.
   
6. Методика обработки полной информации о надежности.
   

Тема 4. Надежность сложных систем - 2 часа

1. Расчет надежности при основном, резервном и смешанном
   соединениях
   
2. Виды резервирования и их сравнительная оценка
   

4.3: Прогнозирование расхода запасных частей для устранения отказов.

Тема 5. Причины нарушения работоспособности машин — 2 часа

1. Причины отказов
   
2. Классификация отказов
   
3. Причины возникновения и меры борьбы с приработочными,
   внезапными и износными отказами.
   
4. Предельные состояния деталей и сопряжений.
   
5. Понятие о капитальном и текущем ремонте
   
6. Схема изменения уровня надежности машин в процессе
   эксплуатации
   
7. Предельные состояния машин.
   

Тема 6. Трение, смазка и износ в машинах - 2 часа

1. Классификация видов трения
   
2. Классификация видов смазки
   
3. Сущность теорий трения.
   
4. Виды изнашивания и их физическая сущность.
   

Тема 7. Характеристики и закономерности изнашивания - 2 часа

1. Классическая кривая нарастания износа
   
2. Факторы, влияющие на интенсивность изнашивания.
   
3. Методы повышения износостойкости.
   
4. Дефекты деталей, не связанные с трением.
   
5. Причины снижения и методы повышения усталостной прочности.
   

Тема 8. Обоснование предельных и допустимых значений параметров

деталей и сопряжений - 2 часа

1. Критерии предельного состояния.
   
2. Обоснование предельного зазора в сопряжении «вал-подшипник
   скольжения».
   
3. Обоснование предельного искажения геометрической формы
   
4. Обоснование допустимого значения параметра (износа, зазора,
   размера).
   

Тема 9. Методы повышения надежности - 2 часа

1. Обеспечение надежности при конструировании.
   
2. Технологические методы обеспечения доремонтного уровня
   

3. Эксплуатационные мероприятия повышения надежности.
   
4. Ремонтные мероприятия повышения надежности.
   
5. Испытания машин на надежность.
   

2.2. Практические занятия

Цель практических занятий - научиться обрабатывать статистические данные испытаний на надежность для получения основных характеристик (показателей) надежности, в т.ч. закона распределения наработки на отказ или ресурса машин, их узлов, деталей и сопряжений. На практических занятиях с использованием микрокалькуляторов МК-56 выполняются следующие работы:

• обработка простого статистического ряда (исходных данных),
  разбивка его на разряды, определение статистической вероятности
  отказа и безотказной работы, статистической интенсивности отказов
  по разрядам:
  

• построение соответствующих статистических функций и их анализ;
  
• выбор предполагаемого теоретического закона распределения;
  

• определения числовых характеристик и параметров
  предполагаемого закона распределения;
  

• расчет и построение теоретических графиков;
  

' - проверка соответствия принятого теоретического закона статистическим данным по критерию согласия Пирсона;

- анализ полученных зависимостей.

Студенту выдается три задания, чтобы он усвоил способы обработки статистических данных в случае трех самых распространенных законов распределения случайных величин: экспоненциального, Вейбулла и закона нормального распределения. В качестве исходных данных используются результаты наблюдений за работой объектов (наработка на отказ, время безотказной работы, ресурс, время восстановления...) или результаты микрометража деталей (величина износа). Кроме этого, на занятиях отрабатываются вопросы расчета надежности сложных систем при последовательном, параллельном и смешанном соединениях составляющих элементов, а также прогнозирование расхода запасных для устранения внезапных и постепенных отказов.

2.3. Курсовая работа

В курсовой работе рассматриваются вопросы

*- анализ и обработка информации о безотказности объектов / машин, агрегатов, деталей/;

• анализ износа заданной детали и обработка информации,
  полученной на ремонтном предприятии;
  
• расчет надежности сложных систем в зависимости от надежности
  составляющих ее элементов.
  

Объем курсовой работы 20.. .30 страниц расчетно-пояснительной записки и 2 листа чертежно-графических работ.

2.3.1. Примерное содержание курсовой работы

Введение

1. Сбор и обработка информации о надежности.

1. Необходимость применения математической статистики при
   определении показателей надежности.
   
2. Построение статистического ряда и статистических графиков
   функции распределения и плотности распределения наработки до
   отказа
   

1. План наблюдения и исходные данные
   
2. Предварительные вычисления.
   
3. Построение таблицы статистического ряда
   
4. Построение статистических графиков функций
   распределения и плотности распределения наработки до
   отказа
   

3. Определение математического ожидания, среднеквадратического
   отклонения и коэффициента вариации.
   
4. Нахождение теоретического закона распределения наработки до
   отказа
   

1. Подбор теоретического закона распределения.
   
2. Определение параметров закона распределения.
   
3. Построение теоретических графиков функции
   распределения и плотности распределения наработки до
   отказа
   

5. Проверка соответствия принятого теоретического закона
   статистическим данным.
   
6. Анализ кривых и вычисление вероятности отказа и безотказной
   работы в заданном интервале наработки.
   

2. Изучение износов деталей.

2.1.Микрометраж гильз цилиндров.

1. Задачи микрометража
   
2. Методика измерений.
   

2.2. Обработка результатов микрометража гильз.

1. Предварительные вычисления.
   
2. Построение таблицы статистического ряда.
   
3. Построение статистических графиков функции
   распределения и плотности распределения износа
   
4. Определение математического ожидания,
   среднеквадратического отклонения и коэффициента
   вариации.
   
5. Подбор теоретического закона распределения, определение
   его параметров.
   
6. Построение теоретических графиков функции
   распределения и плотности распределения износа
   
7. Проверка соответствия принятого теоретического закона
   статистическим данным.
   
8. Анализ кривых и определение процента гильз, подлежащих
   ремонту.
   

3. Расчет надежности сложных систем.

1. Виды соединений.
   
2. Задача № 1.
   
3. Задача №2.
   
4. Задача №3.
   
5. Задача №4.
   
6. Задача №5.
   
7. Задача №6
   
8. Сравнительный анализ.
   

Заключение.

Графическая часть курсовой работы Лист I. Кривые распределения наработки до отказа

Рис. I. Статистическая и теоретическая функции *

распределения наработки до отказа

Рис. 2. Гистограмма и плотность распределения наработки

до отказа Лист 2. Закономерности износа гильзы цилиндров.

Рис. 3. Диаграмма износа гильзы по высоте.

Рис. 4. Статистическая и теоретическая функции

распределения износа

Рис. 5. Гистограмма и плотность распределения износа

3. Учебно-методические материалы

3.1. Основная и дополнительная литература

Основная

1. Пучин Е.А. и др. Надежность технических систем. - М.: УМЦ
   «Триада», 2005.
   
2. Ермолов Л.С. и др. Основы надежности сельскохозяйственной техники.
   -М.: Колос, 1982.
   

Дополнительная

1. Артемьев Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском
хозяйстве. -М.: Колос, 1981.

2. Сковородин В.Я., Тишкин Л.В. Справочная книга по надежности
   сельскохозяйственной техники. - Л: Лениздат, 1986 г.
   
3. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в
   сельском хозяйстве. М.: ГОСНИТИ, 1985.
   

Стандарты

1. ГОСТ 27.002-83. надежность и техника. Термины и определения.
   
2. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия.
   Термины и определения.
   
3. ГОСТ 23.002-78. Обеспечение износостойкости изделий. Трение,
   изнашивание и смазка. Термины и определения.
   
4. ОСТ 70/23.2.8. тракторы и машины сельскохозяйственные. Сбор и
   обработка информации. М.: Изд. отдел ЦНИИТЭИ, 1974 г.
   

3.2. Методические указания и наглядные пособия.

1. Кондратьев Г.И. и др. Курсовое проектирование по надежности машин.
   - Казань, КГСХА, 2002.
   
2. Кондратьев Г.И. Терминология в теории надежности и ремонта машин.
   -Казань, 1994.
   
3. Кондратьев Г.И., Шайхутдинов Р.Р. Расчет показателей надежности сельскохозяйственной техники. - Казань, КГАУ, 2007.
   
4. Кондратьев Г.И., Шайхутдинов Р.Р. Определение видов и характеристик изнашивания и повреждений деталей. - Казань, КГСХА, 2004.
   
5. Кондратьев Г.И., Шайхутдинов Р.Р. Исследование износостойкости деталей. - Казань, КГСХА, 2004.
   
6. Кондратьев Г.И., Шайхутдинов Р.Р. Дефектация деталей машин. - Казань, КГСХА, 2004.
   

Плакаты:

1. Закон нормального распределения
   
2. Критерий Пирсона
   
3. Классификация видов трения
   
4. Классификация видов смазки
   
5. Виды изнашивания
   
6. Дефектовка подшипников
   

3.3. Карта обеспеченности студентов учебной литературой по

надежности технических систем

№	Автор и наименование	Наличие в библиотеке КГАУ, экз.
1.	Пучин Е.А. Надежность технических систем. -М.: УМЦ «Триада», 2005.	95
2.	Надежность и ремонт машин / Под ред. В.В. Курчаткина. — М.: Колос, 2000	10
3.	Ермолов Л.С. и др. Основы надежности сельскохозяйственной техники. -М.: 1982.	22
4.	// // // 1974.	71
5.	Артемьев Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1981.	13
6.	Сковородин В.Я., Тишкин Л.В. Справочная книга по надежности сельскохозяйственной техники. — Л.: Лениздат, 1986.	12
7.	Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. М.: ГОСНИТИ, 1985.	181

3.4. Перечень специализированных аудиторий, кабинетов и

лабораторий.

Кабинет надежности - 318 ауд.

В 318 аудитории проводятся практические занятия и курсовое проектирование по надежности технических систем.