Росжелдор
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный университет путей сообщения»
Кафедра «Путь и путевое хозяйство»
Расчетно-графическая работа
по дисциплине
«Основы теории надежности»
Пояснительная записка
РГР.ОТН.СЖД.016-2022
Руководитель Разработал
Преподаватель Студент гр. СД-411
_________Севостьянов А.А. _______Номоконова А.А.
(подпись)
______________ __________
(дата проверки) (дата сдачи на проверку)
Краткая рецензия:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________
(допуск к защите) __________________
_________ (подпись преподавателя)
(оценка)
Исходные данные
Вариант 17
Задача 1 – Оценка долговечности крестовин стрелочных переводов (полная выборка)
Номер стрелочного перевода |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
73 |
89 |
73 |
71 |
89 |
79 |
80 |
72 |
72 |
87 |
Номер стрелочного перевода |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
89 |
73 |
74 |
81 |
84 |
92 |
98 |
93 |
98 |
99 |
Номер стрелочного перевода |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
91 |
93 |
95 |
92 |
97 |
92 |
96 |
94 |
95 |
91 |
Номер стрелочного перевода |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
102 |
102 |
102 |
107 |
104 |
101 |
101 |
108 |
104 |
102 |
Номер стрелочного перевода |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
102 |
107 |
105 |
110 |
103 |
101 |
108 |
107 |
106 |
107 |
Номер стрелочного перевода |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
106 |
105 |
110 |
104 |
101 |
107 |
106 |
101 |
107 |
102 |
Номер стрелочного перевода |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
118 |
117 |
112 |
112 |
118 |
114 |
120 |
112 |
113 |
115 |
Номер стрелочного перевода |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
113 |
111 |
118 |
116 |
111 |
117 |
115 |
120 |
112 |
113 |
Номер стрелочного перевода |
81 |
82 |
83 |
84 |
85 |
86 |
87 |
88 |
89 |
90 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
136 |
134 |
125 |
132 |
130 |
140 |
132 |
131 |
134 |
133 |
Номер стрелочного перевода |
91 |
92 |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
100 |
Величина пропущенного тоннажа при отказе крестовины |
134 |
134 |
129 |
137 |
122 |
132 |
128 |
123 |
124 |
135 |
Задача 2.1 – Оценка надежности рельсов (усеченная выборка)
Номер участка |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Наработка,
|
46 |
55 |
69 |
88 |
26 |
315 |
121 |
341 |
313 |
318 |
Число отказов, шт. |
2 |
1 |
4 |
2 |
0 |
14 |
6 |
7 |
14 |
11 |
Длина участка, км |
9 |
4 |
4 |
10 |
9 |
7 |
2 |
2 |
5 |
3 |
Номер участка |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Наработка, |
166 |
235 |
279 |
187 |
215 |
529 |
639 |
536 |
597 |
687 |
Число отказов, шт. |
14 |
15 |
8 |
7 |
11 |
16 |
14 |
22 |
20 |
18 |
Длина участка, км |
8 |
2 |
5 |
5 |
6 |
3 |
8 |
4 |
5 |
9 |
Номер участка |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Наработка, |
650 |
414 |
654 |
419 |
501 |
554 |
405 |
700 |
635 |
642 |
Число отказов, шт. |
11 |
22 |
16 |
10 |
23 |
19 |
9 |
16 |
16 |
15 |
Длина участка, км |
8 |
6 |
6 |
10 |
6 |
5 |
2 |
2 |
2 |
3 |
Номер участка |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
Наработка, |
856 |
822 |
879 |
922 |
911 |
766 |
888 |
830 |
751 |
858 |
Число отказов, шт. |
42 |
23 |
26 |
31 |
21 |
49 |
35 |
30 |
22 |
39 |
Длина участка, км |
10 |
3 |
4 |
3 |
9 |
10 |
2 |
4 |
5 |
5 |
Номер участка |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
Наработка, |
867 |
896 |
843 |
750 |
904 |
1188 |
1092 |
1075 |
1152 |
1173 |
Число отказов, шт. |
49 |
45 |
26 |
37 |
40 |
66 |
62 |
67 |
55 |
67 |
Длина участка, км |
3 |
9 |
10 |
6 |
9 |
10 |
9 |
8 |
7 |
3 |
(Длина участка 10 км)
Задача 2.2 – Оценка надежности рельсов (ускоренный статистический эксперимент)
Наработка, млн т |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
Число отказов рельсов |
3 |
4 |
3 |
3 |
8 |
8 |
8 |
9 |
Наработка, млн т |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
700 |
750 |
800 |
Число отказов рельсов |
13 |
14 |
8 |
9 |
14 |
8 |
18 |
10 |
Наработка, млн т |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1050 |
1100 |
1150 |
1200 |
Число отказов рельсов |
12 |
10 |
12 |
28 |
22 |
30 |
24 |
33 |
Содержание
Введение 6
1 Оценка долговечности крестовин стрелочных переводов 7
1.1 Обработка статистических данных 7
2.2 Проверка непротиворечивости экспериментальных данных принятой гипотезе о функции распределения 9
2 Оценка надежности рельсов 11
2.1 Оценка надежности рельсов (усеченная выборка) 11
2.2 Оценка надежности рельсов (ускоренный статический эксперимент) 13
Заключение 16
Список использованных источников 17
Введение
Железнодорожный путь представляет собой комплекс инженерных сооружений и устройств, расположенных в полосе отвода и предназначенных для осуществления движения поездов с установленными скоростями. [1] Текущее содержание пути осуществляется круглогодично и на всем протяжении пути, включая участки, находящиеся в ремонте. Оно включает в себя диагностику состояния пути, изучение причин появления отступлений и неисправностей и выполнение работ по их устранению и предупреждению.
По мере наработки тоннажа в процессе эксплуатации в рельсах накапливаются различные повреждения, деформации, усталостные дефекты, вследствие чего снижается надежность рельсов, скреплений и других элементов пути чаще происходят их отказы, вызывающие необходимость уменьшения скоростей и прекращение движения поездов.
Основными видами повреждений, деформаций и дефектов рельсов являются: трещины, отслоения, выкрашивания, смятия, истирания, наплывы, коррозия металла, механические повреждения рельсов в виде изгибов, пробоксовин, выколов подошвы, головки (с шейкой), внутренние усталостные дефекты в металле рельса и др.
Информация о дефектах и отказах элементов верхнего строения пути фиксируется в учетных документах дистанции пути.
В расчетно-графической работе целью ставится:
1) Приобретение навыков расшифровки паспорта дистанции пути;
2) Закрепление и применение теоретических знаний на практике;
3) Проведение анализа расшифровки.
1 Оценка долговечности крестовин стрелочных переводов
«Книга учета стрелочных переводов и глухих пересечений, лежащих в пути» (форма ПУ-6), ведется на линейном участке дорожным мастером и выверяется ежегодно с данными натурного осмотра на 1 ноября. В книге указываются данные о стрелочных переводах по каждому раздельному пункту с путевым развитием, находящемуся в границах участка.
В задании рассматриваются отказы крестовин, причины их изъятия указаны в Правилах технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [2]
Данные об отказах крестовин собираются на участке с учетом определяющих признаков: тип и марка перевода, грузонапряженность, нагрузки на ось, скорость движения поездов, конструкция крестовины (с учетом упрочнения), вид балласта, материал брусьев, план и профиль пути, завод-изготовитель.
1.1 Обработка статистических данных
В
задании приведена зависимость наступления
отказов крестовин от величины пропущенного
тоннажа
,
млн т.
Для статистических расчетов в первую очередь необходимо построить вариационный ряд с группированием по возрастанию пропущенного тоннажа.
При построении сгруппированного ряда весь диапазон наработки от нуля до максимальной делится на равные интервалы.
Для
каждого интервала подсчитывается
частота
и частость
отказов крестовин. Частость определяется
по простому отношению
, (1.1)
где
– объем выработки, равный 100.
Например:
;
.
Построенный вариационный ряд приведен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Вариационный ряд отказа крестовин
Интервал пропущенного тоннажа, млн т |
Частота отказов, |
Частость, |
Накопленная частость |
71-80 |
71-80 |
7 |
0,07 |
81-90 |
81-90 |
8 |
0,08 |
91-100 |
91-100 |
15 |
0,15 |
101-110 |
101-110 |
30 |
0,3 |
111-120 |
111-120 |
20 |
0,2 |
121-130 |
121-130 |
12 |
0,12 |
131-140 |
131-140 |
8 |
0,08 |
Далее по полученным данным строится гистограмма зависимости частоты отказов от пропущенного тоннажа – гистограмма частости (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Гистограмма распределения отказов в зависимости от пропущенного тоннажа.
По результатам принимается гипотеза о виде функции распределения.
В данном случае закон распределения можно считать нормальным. Нормальный закон распределения определяется двумя параметрами: средней величиной (пропущенного тоннажа) и среднеквадратическим отклонением (СКО).
Величина
СКО – это квадратный корень из дисперсии
,:
. (1.2)
В свою очередь эмпирическая дисперсия определяется по формуле
, (1.3)
где
– пропущенный тоннаж на
ой
стрелке, млн т;
– среднее значение пропущенного тоннажа,
млн т.
Среднее значение пропущенного тоннажа определяется по всем известному отношению
. (1.4)
Используя формулы (2.2) – (2.4) получают следующие значения:
млн т;
.
.