На ускоренные стендовые испытания поставлено 700 образцов шин задних колес мотоцикла. При испытаниях шины прошли наработку 400 часов. Отказы образцов в виде предельного истирания протектора фиксировались каждые 50 часов. В результате получены отказы по 530 образцам.
Необходимо определить вид отказа (классифицировать) по характеру проявления, по происхождению, по влиянию на режим работы (функционирования или параметрический) с приведением обоснования, определить вероятность безотказной работы, частоту и интенсивность отказов в функции от времени и построить соответствующие графики. Найти среднюю наработку образцов до первого отказа.
Решение
Рассматриваемые отказы в виде предельного истирания протектора по характеру проявления должны быть отнесены к постепенным; по происхождению – к естественным; по влиянию на режим работы - к параметрическим.
Вероятность безотказной работы по статистическим данным об отказах оценивается выражением:
Pt=N0-ntN0,
где N0 – число изделий в начале испытания; nt – число отказавших изделий за время t.
P50=700-150700=550700=0,786;
P100=700-150-137700=413700=0,590;
P150=700-150-137-112700=301700=0,430;
P200=700-150-137-112-46700=255700=0,364;
P250=700-150-137-112-46-32700=223700=0,319;
P300=700-150-137-112-46-32-24700=199700=0,284;
P350=700-150-137-112-46-32-24-17700=182700=0,260;
P400=700-150-137-112-46-32-24-17-12200=170700=0,243.
Значения Pt, вычисленные для всех ∆ti, приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
∆ti, час
Pt
at, 10-3 1ч
λt, 10-3 1ч
0-50 0,786 4,29 4,80
50-100 0,590 3,91 5,69
100-150 0,430 3,20 6,27
150-200 0,364 1,31 3,31
200-250 0,319 0,91 2,68
250-300 0,284 0,69 2,27
300-350 0,260 0,49 1,78
350-400 0,243 0,34 1,36
Частоту отказов определяем по следующему выражению:
at=n∆tN0*∆t,
где n∆t – число отказавших изделий в интервале времени от t-∆t2 до t+∆t2.
Интенсивность отказов определяем по следующему выражению:
λt=n∆tNср*∆t,
где Nср=Ni+Ni+12 – среднее число исправно работающих изделий в интервале времени Δt; Ni – число изделий, исправно работающих в начале интервала Δt; Ni+1 – число изделий, исправно работающих в конце интервала Δt.
Получаем:
a25=150700*50=4,29*10-3 1ч;
a75=137700*50=3,91*10-3 1ч;
a125=112700*50=3,20*10-3 1ч;
a175=46700*50=1,31*10-3 1ч;
a225=32700*50=0,91*10-3 1ч;
a275=24700*50=0,69*10-3 1ч;
a325=17700*50=0,49*10-3 1ч;
a375=12700*50=0,34*10-3 1ч.
λ25=150700+5502*50=4,80*10-3 1ч;
λ75=137550+4132*50=5,69*10-3 1ч;
λ125=112413+3012*50=6,27*10-3 1ч;
λ175=46301+2552*50=3,31*10-3 1ч;
λ225=32255+2232*50=2,68*10-3 1ч;
λ275=24223+1992*50=2,27*10-3 1ч;
λ325=17199+1822*50=1,78*10-3 1ч;
λ375=12182+1702*50=1,36*10-3 1ч.
Значения at и λt, вычисленные для всех ∆ti, также приведены в таблице 1.1.
На рисунках 1.1 и 1.2 строим требуемые графические зависимости.
Рисунок 1.1