Центр дистанционного обучения КнАГУ

Distance Education Center of KnASU

Надежность и диагностика технических систем

Аннотация

В учебном курсе изложены основные понятия, определения и критерии, используемые в теории надежности. Рассмотрены общие методы расчета надежности технических систем в машиностроении различного назначения как нерезервированных, так и резервированных.

О курсе

Курс посвящен

Курс посвящен вопросам надежности и диагностики технических систем в машиностроении.

Высокопроизводительная и надёжная работа технического оборудования во многом определяется его надёжностью и безотказностью и, как следствие, безопасностью в процессе его эксплуатации. В настоящее время трудно представить себе высококвалифицированного специалиста в области машиностроения и промышленной безо­пасности, не обладающего навыками в оценке надёжности технологического оборудования.

В учебном курсе рассмотрены основные положения теории надёж­ности технических систем, элементы физики отказов, структурные схемы надёжности технических систем и их расчёт.

Цели курса

подготовка магистра к профессиональной деятельности в области прогнозирования и обеспечения надежности элементов и систем на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации. Побробно изучить вопросы: критерии и характеристики надежности; методы анализа надежности; методы повышения надежности; методы испытания объектов на надежность; методы эксплуатации объектов с учетом их надежности; вопросы технической диагностики систем.

Задачи курса

формирование знаний и умений в теории надежности и в математических методах, используемых в теории надежности;

приобрести практические навыки по выбору и обоснованию количественных показателей надежности; по методам расчета технических систем на надежность; по методам испытаний элементов и систем на надежность применению.

Инновационные технологии обучения

- информационно-инновационная технология, согласно которой студенты самостоятельно ищут источники новой информации, воспитывая в себе ответственность и самостоятельность. Студенты активнее усваивают материал, который видят на интерактивной доске или экране монитора. Компьютерные программы позволяют моделировать учебные ситуации, делать обучение индивидуально ориентированным.

- исследовательская технология, а именно проектная технология – научное исследование, которое начинается с выбора и обоснования актуальности темы, определения спектра задач и целей, выдвижения гипотезы с последующим ее доказательством или опровержением. Технология позволяет сформировать у студентов адаптационные способности, навыки ориентирования в сложных ситуациях, работать в коллективе, ставить и достигать поставленные цели.

 - для развития накопительной системы самооценки студента применяются технологии развития критического мышления (портфолио достижений и рейтинг по курсу).

Мотивационная фраза

Если ты не идешь сегодня, завтра тебе придется бежать! 

Расписание курса

Модуль 1 : Введение. Количественные характеристики технических систем.

Введение. Основные понятия и определения теории надежности технических систем. Повреждения и отказы. Классификация.

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Этапы анализа надежности технических систем. Априорный и апостериорный анализ надежности технических систем.

  • Определение количественных характеристик надежности по статистическим данным об отказах изделия.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Количественные характеристики надежности технических систем. Показатели надежности, определяющие свойство безотказности и восстанавливаемости.

  • Аналитическое определение количественных характеристик надежности изделия.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Комплексные показатели надежности технических систем. Показатели долговечности и сохраняемости.

  • Определение параметров надежности резьбовых соединений.(Лабораторная работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 1

  • Введение. Количественные характеристики технических систем.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 2 : Математические модели в теории надежности технических систем.

Математические модели в теории надежности технических систем. Зависимость интенсивности отказов от времени.

  • Последовательное соединение элементов в систему.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Законы распределения, характеризующие зависимость интенсивности отказов от времени.

  • Определение параметров надежности соединений с натягом.(Лабораторная работа)

  • Расчет надежности системы с постоянным резервированием.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 2

  • Математические модели в теории надежности технических систем.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 3 : Апостериорный анализ (расчет) надежности технических систем.

Апостериорный анализ (расчет) надежности технических систем. Оценка надежности невосстанавливаемого элемента расчета на надежность.

  • Резервирование замещением в режиме облегченного (теплого) резерва и в режиме ненагруженного (холодного) резерва.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Оценка надежности восстанавливаемого элемента расчета на надежность.

  • Определение параметров надежности зубчатых передач.(Лабораторная работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 3

  • Апостериорный анализ (расчет) надежности технических систем.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 4 : Мероприятия по формированию показателей надежности на различных стадиях проектирования.

Выбор и обоснование показателей надежности технических систем. Назначение норм надежности. Распределение норм надежности по элементам. Методы, подтверждающие выполнение норм надежности.

  • Определение количественных характеристик надежности по статистическим данным об отказах изделия.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Составление логических схем для расчета надежности технических систем. Выбор и уточнение значений показателей надежности.

  • Определение параметров надежности подшипников качения.(Лабораторная работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 4

  • Мероприятия по формированию показателей надежности на различных стадиях проектирования.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 5 : Общие методы расчета надежности проектируемых технических систем различных типов.

Общие методы расчета надежности проектируемых технических систем различных типов.

  • Резервирование с дробной кратностью и постоянно включенным резервом.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Расчет потерь производительности технических систем из-за ненадежности элементов.

  • Исследование надежности конструкционного материала при абразивном изнашивании.(Лабораторная работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 5.

  • Общие методы расчета надежности проектируемых технических систем различных типов.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 6 : Методы повышения надежности.

Обеспечение надежности средств технических систем. Основные понятия, определения и классификация методов резервированных технических систем. Расчет надежности резервированных технических систем.

  • Скользящее резервирование при экспоненциальном законе надежности.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Расчет надежности технических систем с информационной избыточностью. Расчет надежности технических систем с временным резервированием.

  • Исследование надежности конструкционного материала при коррозионном изнашивании.(Лабораторная работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 6

  • Методы повышения надежности.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 7 : Техническая диагностика.

Математические модели объектов диагностирования. Построение диагностирующих тестов. Диагностирование технологических систем различных типов.

  • Расчет показателей надежности резервированных систем с учетом восстановления.(Практическая работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Способы и средства реализации алгоритмов диагностирования. Организация и эффективность систем диагностирования.

  • Исследование надежности конструкционного материала при коррозионном изнашивании в условиях повышенных температур.(Лабораторная работа)

  • Самостоятельная работа. (Дополнительный материал)

Рубежное тестирование по Модулю 7

  • Техническая диагностика.(Рубежный тест)

  • Подготовка к рубежному тестированию. (Дополнительный материал)

Модуль 8 : Контрольная работа.

Контрольная работа "Оценка показателей надежности технических систем"

  • Выполнение и защита контрольной работы.(Контрольная работа)

  • Контрольная работа. (Дополнительный материал)

Модуль 9 : Итоговое тестирование.

Итоговое тестирование по курсу

  • Итоговый контроль.(Экзамен)

  • Подготовка к итоговому контролю. (Дополнительный материал)

Модуль 10 : Дополнительный материал.

Материалы по дисциплине

  • Дополнительный материал по курсу. (Дополнительный материал)

Информационные ресурсы

Основная литература

 1 Учаев, П.Н. Анализ, синтез и производство технических систем : учебное пособие для вузов / Под общ.ред. П.Н. Учаева. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2014. - 169с.

2 Бочкарев, С.В. Диагностика и надёжность автоматизированных технологических систем: учебное пособие для вузов / С. В. Бочкарев, А. И. Цаплин, А. Г. Схиртладзе. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2017. - 615с.

3 Воскобоев, В.Ф.Надёжность технических систем и техногенный риск: учебное пособие для вузов. Ч.1 : Надёжность технических систем / В. Ф. Воскобоев. - М.: Альянс: Путь, 2015; 2008. - 199с.

4 Диагностика и надёжность автоматизированных систем : учебник для вузов / Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. В. Мартынов, А. Г. Схиртладзе; Под ред. Б.М.Бржозовского. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2015; 2012. - 351с.

5 Кравченко, Е.Г. Надёжность технических систем в машиностроении : учебное пособие для вузов / Е. Г. Кравченко, А. Г. Схиртладзе. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2016. - 152с.

6 Надёжность и диагностика технологических систем : учебник для вузов / Ю. А. Бондаренко, М. А. Федоренко, А. А. Погонин, Т. М. Санина. - Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2016. - 212с.

7 Долгин, В. П.Надежность и диагностика технических систем[Электронный ресурс]: Учебное пособие/Долгин В.П., Харченко А.О. - М.: Вузовский учебник, НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 167 с.// ZNANIUM.COM : электронно-библиотечная система. – Режим доступа: http://www.znanium.com/catalog.php, ограниченный. – Загл. с экрана.

8 Рыков, В.В. Надежность и диагностика технических систем и техногенный риск [Электронный ресурс]: Учебное пособие / Рыков В.В., Иткин В.Ю. - М.:НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 192 с.// ZNANIUM.COM : электронно-библиотечная система. – Режим доступа: http://www.znanium.com/catalog.php, ограниченный. – Загл. с экрана.

 Дополнительная литература

 1 Александровская, Л.Н. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем : учебник для вузов / Л. Н. Александровская, А. П. Афанасьев, А. А. Лисов. - М.: Логос, 2001. - 207с.

2 Дедков, В.К. Обеспечение надёжности технических объектов по стадиям их жизненного цикла / В. К. Дедков, А. И. Татуев. - М.: Машиностроение: Машиностроение-Полёт, 2010. - 215с.

3 Иванов, С.Н. Основы теории и расчёта показателей надёжности технических систем: учебное пособие для вузов / С. Н. Иванов, Н. Н. Случанинов, И. В. Чепурных. - Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комсомольского-на-Амуре гос.техн.ун-та, 2000. - 55с.

4 Шишмарев, В.Ю. Надёжность технических систем : учебник для вузов / В. Ю. Шишмарев. - М.: Академия, 2010. - 304с.

5 Юркевич, В.В. Надёжность и диагностика технологических систем : учебник для вузов / В. В. Юркевич, А. Г. Схиртладзе. - М.: Академия, 2011. - 296с.

6 Яхьяев, Н.Я. Основы теории надёжности и диагностика : учебник для вузов / Н. Я. Яхьяев, А. В. Кораблин. - М.: Академия, 2009. - 251с.

Электронные ресурсы удаленного доступа

1 Портал «Открытое образование СПбГЭТУ «ЛЭТИ» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://openedu.ru/, свободный. – Загл. с экрана.
2 Портал «Дистанционные курсы МГУ» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://distant.msu.ru/, свободный. – Загл. с экрана.
3 Портал «Национальный открытый университет «Интуит» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.intuit.ru/, свободный. – Загл. с экрана.
4 Портал «МГТУ «СТАНКИН» «Универсариум» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://universarium.org, свободный. – Загл. с экрана.
5 Портал «МГТУ им. Н.Э. Баумана» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://openedu.ru/, свободный. – Загл. с экрана.

Дополнительный инструментарий

  • Операционная система Microsoft® Windows Professional 7 Russian или выше
  • Текстовый редактор OpenOffice (ссылка для свободного скачивания (https://www.openoffice.org/ru/download/index.html);
  • браузер Google Chrome или Internet Explorer.

Часто задаваемые вопросы

Для выполнения практических, лабораторных и контрольной работы НЕ ТРЕБУЕТСЯ специальное программное обеспечение

Оценивание и документы

Правила Формирования оценки

Наименование оценочного средства

Шкала оценивания

1

Конспект лекции (16 конспектов)

5 балл

2

Лабораторная работа (7 работ)

10 баллов

3

Практическая работа (9 работ)

5 баллов

4

Рубежный тест (7 тестов)

5 балла

5

Контрольная работа

20 баллов

6

Итоговое тестирование

20 баллов

Система оценивания

Максимальное количество баллов за курс - 270.

0 – 64 % от максимально возможной суммы баллов – «неудовлетворительно»

65 – 74 % от максимально возможной суммы баллов – «удовлетворительно»

75 – 84 % от максимально возможной суммы баллов – «хорошо»

85 – 100 % от максимально возможной суммы баллов – «отлично»

Направления подготовки

  • 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств



Модулей 10

Часов 180

Недель 16

Часов в неделю 2

КнАГУ

Комсомольский-на-Амуре Государственный Университет