Министерство образования и науки Российской Федерации
Тольяттинский филиал Московского государственного университета пищевых производств
Кафедра Менеджмента пищевых производств
Курсовая работа
по дисциплине «Методы и средства измерений, испытаний и контроля»
на тему «Разработка программы определительных испытаний»
Студентка группы:
Преподаватель:
Тольятти 2008
Содержание
Введение
1 Разработка программы испытаний
1.1Общие положения
1.2 Объект испытаний
1.3 Цель испытаний
1.4 Место проведения и обеспечения испытаний
1.5 Объем и методика испытаний
1.6 Обработка результатов испытаний
1.6.1 Постановка задачи
1.6.2 Вычисление основных характеристик выборки
1.6.3 Формирование статистического ряда и графическое представление данных
1.6.4 Подбор подходящего закона распределения вероятностей
1.6.5 Определение показателей надежности объекта испытаний
1.6.6 Протокол испытаний
2 Пример обработки результатов испытаний для восстанавливаемого объекта испытаний
2.1 Постановка задачи
2.2 Вычисление основных характеристик выборки
2.3 Формирование статистического ряда и графическое представление данных
2.4 Подбор подходящего закона распределения вероятностей
2.5 Определение показателей надежности объекта испытаний
Заключение
Список использованных источников
Введение
Испытанием – это экспериментальное определение количественных и качественных характеристик свойств объекта как результата воздействия на него при его функционировании или моделировании.
Испытания опытных образцов, установочных и первых промышленных партий, контрольные периодические испытания серийной продукции – это основа построения всей системы разработки и постановки продукции на производство.
Постоянное повышение требований к качеству выпускаемой продукции, рост сложности современной техники, создание новых видов продукции с использованием последних достижений науки и техники определили значительное расширение видов испытаний, увеличение их сложности и трудоемкости.
Испытания являются неотъемлемой частью взаимоотношений заказчика и изготовителя продукции, предприятия-изготовителя конечной продукции и предприятий-смежников, поставщика и потребителя при внутреннем и международном товарообмене.
Все испытания по своему назначению разделяют на четыре группы: исследовательские, контрольные, сравнительные и определительные.
Целью данной курсовой работы является определение реального уровня надежности выбранного объекта испытаний – электродвигатель однофазный коллекторный переменного тока типа ДК 60 – 40, предназначенный для привода различных бытовых приборов.
1. Разработка программы испытаний
Программа испытаний – это обязательный для выполнения организационно-методический эксперимент.
Программа устанавливает цели испытаний, объект испытаний, объем и методику проводимых экспериментов, порядок, условия, место и сроки проведения испытаний, ответственность за обеспечение и проведение испытаний, ответственность за оформление протоколов и отчетов по испытаниям.
Немаловажную роль в программе испытаний играет план проведения испытаний. В плане указываются работы необходимые для проведения испытаний, изготовления образцов, приемка образцов, измерение и определение параметров образцов объекта испытаний, подготовка испытательного оборудования, оформление результатов испытаний, согласование утверждения протокола испытаний и др.
Основной задачей определительных испытаний является определение характеристик изделия или материала. Существенным является правильно сформулировать цели испытания.
Цель испытания раскрывает его назначение, которое должно отображаться в наименовании испытаний.
1.1 Общие положения
Настоящая программа испытаний составлена на основании следующих нормативно-технических документов:
- ГОСТ 27.410-87 «Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность»;
- ГОСТ 11828-86 «Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний»;
- ГОСТ 10159—79 «Машины электрические вращающиеся коллекторные. Методы испытаний»
1.2 Объект испытаний
Главным признаком объекта испытаний является то, что по результатам его испытаний принимается то или иное решение, а именно его годность или выбраковывание, предъявление на следующие испытания, возможность серийного выпуска и т.д.
Объектом испытаний является электродвигатель однофазный коллекторный переменного тока типа ДК 60 – 40.
Таблица 1 – Габаритные установочные и присоединительные размеры электродвигателей
| № | Наименование параметра | Тип двигателя |
| ДК 60 - 40 - 15 УХЛ4 | ||
| 1 | Напряжение питания, В | 220±22 |
| 2 | Частота питания, Гц | 50±1 |
| 3 | Вращаюший момент, Нхм | 0,026±0,003 |
| 4 | Частота вращения, об./мин. | +300015000-1500 |
| 5 | Ток, А не более | 0,48 |
| 6 | Коэффициент полезного действия, % | 45 -6,8 |
| 7 | Масса двигателя, кг не более | 0,35 |
| 8 | Lmax, мм | 90 |
| 9 | L1, мм | 19,5 |
| 10 | L2, мм | 4,5+0,5 |
| 11 | d, мм | 4-0,012 |
| 12 | Средняя наработка до отказа, не менее, ч | 100 |
| 13 | Средний срок службы двигателя, не менее, лет | 10 |
Электродвигатель однофазный коллекторный переменного тока типа ДК 60 – 40 применяется для привода кофемолок и других бытовых приборов.
1.3 Цель испытаний
Целью испытаний является определение фактических показателей надежности объекта исследования, таких как: среднее время безотказной работы T(средняя наработка до отказа), вероятность безотказной работы объекта в течение времени P(t), вероятность отказа Q(t), плотность распределения времени до отказа f(t), интенсивность отказа λ(t) в момент времениt.
1.4 Место проведения и обеспечение испытаний
Испытательный центр ОАО «ПЭМЗ», аккредитованный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии для проведения испытаний с целью сертификации.
1.5 Объем и методика испытаний
Испытания проводятся по плану [NUN], согласно которому испытывают одновременно N=100 объектов, отказавшие во время испытаний объекты не восстанавливают и не заменяют, испытания прекращают, когда число отказавших объектов достигло N=100.
1.6 Обработка результатов испытаний
1.6.1 Постановка задачи
Требуется определить показатели надежности объекта испытаний по опытным данным определительных испытаний.
На испытания поставлено N = 100 объектов. Моменты отказов объекта испытаний представлены в таблице 2. Все объекты работают до своего отказа и после отказа не ремонтируются. Требуется определить статистические и теоретические показатели надежности объекта: T, P(t), Q(t), f(t), λ(t).
Таблица 2 – Моменты отказов объектов, в часах
| 350 | 244 | 69 | 234 | 145 | 196 | 389 | 23 | 251 | 127 |
| 226 | 118 | 219 | 204 | 120 | 180 | 406 | 182 | 74 | 240 |
| 206 | 257 | 181 | 104 | 130 | 341 | 245 | 9 | 226 | 161 |
| 147 | 71 | 219 | 361 | 162 | 112 | 67 | 182 | 34 | 76 |
| 143 | 60 | 119 | 190 | 281 | 437 | 226 | 307 | 41 | 148 |
| 228 | 37 | 296 | 51 | 254 | 44 | 190 | 143 | 795 | 117 |
| 191 | 14 | 392 | 157 | 16 | 203 | 89 | 346 | 303 | 40 |
| 377 | 319 | 258 | 37 | 68 | 235 | 385 | 128 | 111 | 640 |
| 136 | 224 | 174 | 601 | 35 | 71 | 345 | 132 | 197 | 35 |
| 331 | 83 | 97 | 178 | 328 | 194 | 110 | 120 | 106 | 109 |
1.6.2 Вычисление основных характеристик выборки
Основными числовыми характеристиками выборочной совокупности является: выборочное среднее, выборочная дисперсия, выборочное среднее квадратическое (или стандартное) отклонение, наименьшие и наибольшие значения, размах выборки, асимметрия, эксцесс.
Для расчета указанных характеристик в Excel необходимо поставить курсор в ячейку, в которую будет записано значение характеристики, вызвать соответствующую функцию и в качестве ее аргумента указать блок ячеек со статистическими данными.
Для удобства следующих операций значения случайной величины Z (статистические данные) перепишем на другой лист в прямоугольный блок ячеек, например А1:J10.
Значения вычисляемых характеристик будет располагаться в ячейках F12 по F19.
Таблица 3 – Расчет выборочных характеристик
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | |||
| 1 | 99 | 91 | 104 | 114 | 97 | 91 | 99 | 101 | 99 | 95 | ||
| 2 | 109 | 98 | 119 | 84 | 102 | 120 | 107 | 97 | 110 | 102 | ||
| 3 | 88 | 99 | 99 | 104 | 103 | 110 | 96 | 85 | 109 | 89 | ||
| 4 | 79 | 100 | 111 | 103 | 89 | 92 | 109 | 99 | 91 | 86 | ||
| 5 | 100 | 90 | 102 | 91 | 89 | 95 | 98 | 87 | 117 | 100 | ||
| 6 | 95 | 98 | 97 | 107 | 90 | 112 | 85 | 101 | 94 | 87 | ||
| 7 | 99 | 93 | 104 | 90 | 90 | 109 | 89 | 95 | 102 | 88 | ||
| 8 | 100 | 98 | 93 | 104 | 107 | 98 | 104 | 112 | 100 | 105 | ||
| 9 | 115 | 113 | 94 | 110 | 93 | 94 | 82 | 100 | 94 | 102 | ||
| 10 | 90 | 94 | 102 | 110 | 90 | 99 | 93 | 87 | 115 | 97 | ||
| 11 | ||||||||||||
| 12 | Выборочное среднее | 98,68 | ||||||||||
| 13 | Выборочная дисперсия | 76,86626 | ||||||||||
| 14 | Выборочное ср. квадр. отклонение | 8,767341 | ||||||||||
| 15 | Наименьшее значение | 79 | ||||||||||
| 16 | Наибольшее значение | 120 | ||||||||||
| 17 | Размах выборки | 41 | ||||||||||
| 18 | Асимметрия | 0,282254 | ||||||||||
| 19 | Эксцесс | -0,38419 | ||||||||||
Вычисление выборочных характеристик осуществляется по формулам: