Cách xác định các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy- 123docz.net

ĐỘ TIN CẬY CUÍA MẠY

3.2. Cách xác định các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy

3.2.1. Tính xác suất làm việc không hỏng R và hỏng F của một đối tượng Xác suất làm việc không hỏng R và xác suất làm việc hỏng F được tính theo lý thuyết Xác suất thông kê.

Một cách gần đúng có thể xác định R và F của từng máy, chi tiết máy như sau:

- Lấy ngẫu nhiên N chi tiết máy, hoặc máy (ta gọi chung là đối tượng thử nghiệm), cho làm việc theo một chế độ quy định, trong một thời gian đã định. Số lượng đối tượng đem thử nên lấy lớn hơn hoặc bằng 60, N ≥ 60.

- Sau thời gian thử nghiệm ta đếm được số đối tượng hỏng là NH, số lượng đối tượng còn làm việc tốt là NT, lúc đó

R = NT / N, F = NH / N.

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 3: Độ tin cậy của máy và chi tiết máy Ta nhận thấy rằng: R ≤ 1, F ≤ 1, và R + F = (NT + NH) / N = 1.

3.2.2. Tính xác suất Rnt và Fnt của một hệ gồm n đối tượng mắc nối tiếp Xét hệ thống gồm n đối tượng được lắp ghép nối tiếp nhau thành một chuỗi.

Ví dụ: một dây chuyền sản xuất gồm n máy. Mỗi đối tượng đã được xác định xác suất R và F, đối tượng thứ i có xác suất Ri và Fi (Hình 2-1). Ta phải tính Rnt và Fnt của toàn hệ.

Ta nhận thấy rằng: khi một đối tượng bị hỏng thì cả hệ thống bị dừng; như vậy khi số lượng n đối tượng mắc nối tiếp càng nhiều, thì xác suất làm việc không hỏng của hệ nối tiếp Rnt càng giảm, và xác suất làm việc hỏng Fnt sẽ tăng lên, độ tin cậy của hệ giảm. Đồng thời, nếu ta tăng giá trị Ri của mỗi phần tử, thì xác suất Rnt sẽ tăng, độ tin cậy của hệ tăng.

Với nhận xét như trên, ta có thể tính Rnt và Fnt theo công thức sau:

Fnt = 1- Rnt

1 2 3 n-1 n

Hình 3-1: Hệ mắc nối tiếp n đối tượng

∏=

= n

i i n

nt R R R R

1 2

1. ...

3.2.3. Tính xác suất RS và FS của một hệ gồm m đối tượng mắc song song Xét một dây chuyền sản xuất, trong đó có một khâu yếu hay xảy ra hỏng hóc.

Khâu này được tăng cường bằng cách lắp m đối tượng có cùng chức năng song song nhau. Mỗi đối tượng trong hệ mắc song song có xác suất Ri và Fi (Hình 2-2). Chúng ta cần tính xác suất không hỏng RS và xác suất hỏng FS của toàn bộ m đối tượng thuộc khâu yếu này, đây chính là RS và FS của hệ gồm m đối tượng mắc song song.

Khảo sát dây chuyền sản xuất trên, chúng ta nhận thấy rằng: khi một hoặc một số đối tượng bị hỏng thì khâu yếu vẫn chưa bị hỏng, hệ thống còn họat động được; chỉ khi cả m đối tượng bị hỏng thì khâu yếu mới bị hỏng, hệ thống mới bị dừng. Như vậy, khi số lượng m đối tượng mắc song song càng nhiều, thì xác suất làm việc hỏng của khâu yếu FS càng nhỏ, độ tin cậy của hệ lớn, và ngược lại. Đồng

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 3: Độ tin cậy của máy và chi tiết máy thời, nếu tăng độ tin cậy của mỗi phần tử mắc song song, có nghĩa là giảm Fi, thì độ tin cậy của toàn hệ cũng tăng, FS giảm. Có nghĩa là RS sẽ tăng.

Từ nhận xét trên, ta có thể lập công thức tính xác suất RS và FS của hệ mắc song song nhổ sau:

RS = 1 - FS m-1

1 2

Hình 3-2: Hệ có khâu mắc song song m đối tượng

∏=

= m

i i m

S F F F F F

1 3

2 1. . ...

3.2.4. Xác định cường độ hỏng λ(t)

Cường độ hỏng λ(t) là xác suất làm việc hỏng của đối tượng được tính tại thời điểm t nào đó. Cường độ λ(t) cũng được tính theo lý thuyết Xác suất.

Một cách gần đúng người ta xác định λ(t) như sau:

- Lấy ngẫu nhiên N đối tượng đem thử. Thử nghiệm cho đến khi tất cả N đối tượng bị hỏng, thời gian thử nghiệm là tth. Nên lấy N ≥ 60.

- Chia thời gian thử tth làm n phần, ký hiệu các phần là t1 đến tn. Đếm số đối tượng bị hỏng trong khoảng thời gian t1, ký hiệu là N1. Số đối tượng bị hỏng trong khoảng thời gian ti là Ni.

- Cường độ hỏng λ(ti) tại một thời điểm thuộc khoảng thời gian ti được tính theo công thức:

i i

i Nt

t N ) .

( =

Thí nghiệm với nhiều loại máy khác nhau, người ta nhận thấy quy luật phân bố của λ(t) theo thời gian của các loại máy có dạng gần giống nhau. Dạng phổ biến nhất được biểu diễn trên Hình 3-3.

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 3: Độ tin cậy của máy và chi tiết máy

Quan sát đồ thị phân bố λ(t) theo thời gian, ta có nhận xét như sau:

tt3 λ(t)

t1 t2 t3

Hình 3-3: Quy luật phân bố của λ(t) theo thời gian

- Thời gian đầu sử dụng máy, cường độ hỏng λ(t) tương đối cao. Khoảng thời gian t1 không dài lắm. Đây là thời gian hỏng ban đầu của máy. Các cơ sở sản xuất thường lấy thời gian t1 làm thời gian bảo hành máy.

- Trong khoảng thời gian t2, cường độ hỏng λ(t) tương đối thấp và ít thay đổi, thời gian t2 khá dài, đây là thời gian làm việc ổn định của máy.

- Trong khoảng thời gian t3, cường độ hỏng λ(t) rất cao. Đây là thời gian hỏng phá hủy của máy. Thời gian t3 không được tính vào thời gian sử dụng máy. Có nghĩa là, tuổi bền của máy chỉ bao gồm thời gian t1 và t2.

Những nhận xét trên được giải thích như sau:

- Các máy bị hỏng trong khoảng thời gian t1 thường là những máy phế phẩm, còn lẫn vào sản phẩm xuất xưởng, do kiểm tra không phát hiện ra được, hoặc vì một lý do nào đó người thiết kế cố tình đưa vào. Ví dụ: để tăng dung sai kích thước, hạ giá thành sản phẩm, trong nhiều trường hợp người thiết kế đã chọn giải pháp

"lắp lẫn không hoàn toàn". Có nghĩa là người thiết kế biết trước có khoảng 5%

sản phẩm không đủ chất lượng, nhưng vẫn được coi là chính phẩm. Các cơ sở sản xuất nên sẵn sàng thu nhận những sản phẩm bị hỏng trong thời gian t1 về, và nói lời cảm ơn lịch sự với khách hàng "Quý ngài đã giúp chúng tôi tìm ra sản phẩm kém chất lượng bị lẫn trong số hàng hóa đã bán ra".

- Sau khi số sản phẩm kém chất lượng bị hỏng hết, theo lý thuyết trong khoảng thời gian t2 sẽ không còn sản phẩm nào bị hỏng, λ(t) = 0. Song thực tế, vẫn có máy bị hỏng do những nguyên nhân ngẫu nhiên mà khi thiết kế chưa lường hết được. Những sản phẩm bị hỏng trong thời gian này, sẽ không được bồi thường.

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 3: Độ tin cậy của máy và chi tiết máy - Sau một thời gian dài sử dụng, các chi tiết bị mòn, mỏi, lão hóa, nên trong

khoảng thời gian t3 cường độ hỏng rất cao. Một máy được đánh giá là có tính kinh tế cao, khi mà khoảng thời gian t3 của nó ngắn.

3.2.5. Xác định thời gian làm việc cho đến lần hỏng đầu tiên tH

Chọn ngẫu nhiên N đối tượng đem thử, nên lấy N ≥ 60. Cho N đối tượng làm việc trong điều kiện quy định. Ghi chép thời gian làm việc cho đến lần hỏng đầu tiên của từng đối tượng. Ký hiệu thời gian làm việc cho đến lần hỏng đầu tiên của đối tượng thứ i là tHi. Lúc đó thời gian làm việc cho đến lần hỏng đầu tiên của lọat sản phẩm khảo sát, tH được tính như sau:

tH = (tH1 + tH2 + ... + tHN) / N = ∑

= N

tHi

N 1

3.2.6. Xác định hệ số sử dụng Ksd

Hệ số sử dụng KSd của một lọat sản phẩm nào đó cũng được xác định theo phương pháp thống kê. Người ta theo dõi một số lượng sản phẩm đủ lớn (thường chọn N ≥ 60), trong một khoảng thời gian quy định. Ghi chép và tính thời gian làm việc trung bình, thời gian chăm sóc, thời gian sửa chữa trung bình của loạt máy thử nghiệm.

Sau đó tính hệ số Ksd theo công thức:

Ksd = tlv / (tlv + tCh + tPh).

Trong âọ:

tlv là thời gian làm việc thực tế của máy, tCh là thời gian sửa chữa máy,

tPh là thời gian phục vụ chăm sóc máy.

(tlv + tch + tph) là khoảng thời gian thử nghiệm.

Cách xác định các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy

Độ bền mỏi của chi tiết máy

Những vấn đề chung 1. Giới thiệu mối ghép ren