Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий







Утверждено
учебно-методическим
советом  университета

                      2003 г.


Председатель
Первый проректор
                    Е.И. Борзенко


Рабочая программа дисциплины
«Основы работоспособности технических систем»,
методические указания и  контрольные вопросы
для студентов специальности 230100.08
 факультета заочного обучения и экстерната






Факультет  холодильной техники 

Кафедра холодильных установок


Санкт-Петербург 2003


УДК  621.81 (075)




Румянцев Ю.Д. Рабочая программа дисциплины «Основы работоспособности технических систем», метод. указания и контрольные вопросы для студентов спец. 230100.08 факультета заочного обучения и экстерната. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2003. – 10 с.





Приведена рабочая программа, разработанная на основании ГОС № 529 тех/дс от 31.10.01, даны методические указания и контрольные вопросы для самостоятельного изучения дисциплины.







Рецензент

Доктор техн. наук, проф.  В.И. Пекарев






Одобрены к изданию методической комиссией факультета заочного обучения и экстерната





© Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых  технологий, 2003



ПРЕДИСЛОВИЕ



Основы работоспособности технических систем – учебная дисциплина, в которой излагаются вопросы надежности технических систем. Она изучается на 4 и 5-м курсах; на четвертом курсе студенты сдают зачет, а на пятом – курсовую работу и экзамен. 

Цель преподавания дисциплины «Основы работоспособности технических систем» – систематическое изложение методов расчета и обеспечения свойства технических систем сохранять способность выполнять заданные функции в соответствии с их назначением.

Изучавшие эту дисциплину должны: 

– знать понятия и определения надежности технических систем; свойства надежности; показатели надежности; законы распределения случайных величин, применяемые при анализе надежности систем; методы расчета надежности; общие направления повышения надежности; методы анализа надежности технических систем; методы поддержания и восстановления надежности технических систем;

– уметь определять надежность технических систем; анализировать характер и последствия отказов элементов системы; создавать системы с заданным уровнем надежности; 

– иметь навык применения методов расчета и обеспечения свой-ства технических систем сохранять работоспособность.

Изучение дисциплины «Основы работоспособности технических систем» базируется на материале, ранее изученном в курсах «Математика», «Прикладная механика», «Гидравлические и пневматические системы».









РАБОЧАЯ  ПРОГРАММА

Курс  4

1. Основы работоспособности технических систем

1.1. Техническая система и ее характеристики 

Работоспособность: основные понятия и определения. Причины потери объектом работоспособности. Процессы, снижающие работоспособность.

Математическая модель работоспособности объекта. Область работоспособности объекта. Модель процесса потери работоспособности. 

Учебная литература: [1 с. 31–38, 44–57].


Контрольные вопросы и задания


1. Дайте определение понятиям «работоспособность», «надежность», «отказ», «повреждение», «элемент», «изделие», «функционирование», «параметры», «объект».

2. Перечислите источники воздействия на объекты.

3. Укажите процессы, снижающие работоспособность объекта. 

5. Что такое математическая модель работоспособности объекта и область работоспособности объекта? 

6. Этапы построения математической модели. 


1.2. Закономерности изменения свойств материалов


Изменение свойств и состояния материалов. Поверхностный слой и его параметры. Явления при наличии смазки.

Виды процессов старения. Классификация необратимых процессов. Процессы старения поверхностного и объемного слоев.

Учебная литература: [1 с. 58–118].





Контрольные вопросы и задания 


1. Укажите возможные причины изменения свойств и состояния материала? 

2. От чего зависит скорость повреждения материала? 

3. На каких уровнях необходимо изучать изменение свойств и поведение материала? 

4. Причины влияния поверхностного слоя материала на работоспособность объекта. 

5. Влияние смазки на состояние поверхностного слоя материала.

6. Законы состояния и законы старения.

7. Перечислите виды процессов старения.

8. Какие явления возникают в поверхностных слоях при разрушении и старении материалов? 


1.3. Износ объектов


Виды изнашивания. Основные закономерности изнашивания. Влияние смазки на изнашивание.

Износ сопряженных деталей. 

Износ механизмов. Предельный износ механизмов. Износ холодильного оборудования. 

Приработка сопряжений. Методы повышения износостойкости оборудования. 

Учебная литература: [1,  с. 229–252; 263–270; 272–276; 280–285; 309–316; 328–334; 341–348; 365–366; 378–386; 396–403].



Курс 5

2. Надежность технических систем 

2.1. Общие положения надежности технических систем


Надежность технических систем. Основные понятия и определения. Закон изменения выходного параметра во времени. Модели отказов. 

Модели постепенных и внезапных отказов. Модель потери объектом работоспособности. Показатели надежности: простые и комплексные. Законы распределения случайных величин.

Сложные технические системы. Типы структур технических систем. Эффективность систем. 

Расчет надежности технических систем. Расчет показателей безотказности. 

Общая схема расчета технических систем на надежность. Нормирование показателей надежности. 

Планирование и расчет необходимого числа запасных деталей. 

Прогнозирование надежности. Статистическое моделирование. Оценка экстремальных ситуаций. Источники информации о надежности объектов. 

Учебная литература: [1,  с. 119–124; 129–137; 141–158; 176–177; 182–192; 209–228]; [2, с. 65–87].


Контрольные вопросы и задания


1. Дайте определение понятиям «безотказность», «долговечность», «ремонтопригодность», «сохраняемость», «предельное состояние».

2. Укажите виды отказов.

3. Чем отличаются внезапные отказы от постепенных?

4. Перечислите простые и комплексные показатели надежности.

5. Поясните назначение каждого из показателей надежности.

6. Какие законы распределения случайных величин характерны для технических систем?

7. Какие случайные величины характерны для технических систем?

8. Что понимают под термином «сложная техническая система»?

9. Перечислите типы структур технических систем и объясните, в чем состоит их различие.

10. Укажите распространенные методы расчета надежности технических систем. 

11. По какому критерию нормируют надежность технических систем?

12. Как оценивают экстремальные ситуации?


2.2. Управление качеством и надежностью объектов


Обеспечение качества и надежности технических систем. Государственная система контроля качества. Факторы, влияющие на качество. Комплексные программы обеспечения надежности. 

Стандартизация и надежность. Функциональная взаимозаменяемость. Мероприятия по повышению надежности.

Учебная литература: [1,  с. 404–405; 409–410; 416–418.


Контрольные вопросы и задания


1. Сформулируйте понятие «качество» технического объекта.

2. Как обеспечивается качество и надежность технических систем?

3. Перечислите факторы, влияющие на качество объекта.

4. Содержание программ, обеспечивающих надежность объектов.

5. В чем состоит суть функциональной взаимозаменяемости?

6. Укажите основные мероприятия повышения надежности.


2.3. Обеспечение надежности при производстве объектов


Технологический процесс и надежность. Контроль качества и надежности объектов в процессе их изготовления. 

Определение надежности объектов при их изготовлении. 

Испытание на надежность. Виды и методы испытаний. Стендовые испытания. 

Учебная литература: [1, с. 433–440; 451–466; 477; 478–492].


Контрольные вопросы и задания


1. Как реализуется контроль качества и надежности при изготовлении объектов?

2. Перечислите виды и методы испытаний объектов.

3. Назначение стендовых испытаний объектов.




2. 4. Надежность технических систем при эксплуатации


Надежность человека как элемента технической системы. Изменение надежности объектов в процессе эксплуатации. 

Техническое обслуживание и ремонт технических систем. 

Оптимальные сроки технического обслуживания и ремонта.

Учебная литература: [1, с. 521–524; 526–529; 530–536; 541–545]; [3, с. 271–276].


Контрольные вопросы и задания


1. Как оценивают надежность человека как элемента технической системы?

2. Укажите характер изменения надежности объекта в процессе эксплуатации. 

3. Объясните связь мероприятий технического обслуживания и ремонта с надежностью обслуживаемого и ремонтируемого объекта. 

4. Как учитывается надежность при оптимизации периодичности технического обслуживания и ремонтов?


СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Проников А.С. Надежность машин.– М.: Машиностроение, 1978. – 592 с.

2. Астахов С.В., Ватипко Б.А., Холявко Л.П. Оценка надежности судовых механизмов при проектировании и эксплуатации. – Л.: Судостроение, 1979. – 200 с.

3. Холодильные компрессоры / А.В. Быков, Э.М. Бежанишвили, И.М. Калнинь и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1992. 304с.

4. Румянцев Ю.Д. Определение показателей надежности. – СПб.: СПбГАХПТ, 1998. – 6 с.


СОДЕРЖАНИЕ



 TOC \o "1-2" \h \z  HYPERLINK \l "_Toc63443809" ПРЕДИСЛОВИЕ PAGEREF _Toc63443809 \h 3

 HYPERLINK \l "_Toc63443810" РАБОЧАЯ  ПРОГРАММА PAGEREF _Toc63443810 \h 4

 HYPERLINK \l "_Toc63443811" Курс  4 PAGEREF _Toc63443811 \h 4

 HYPERLINK \l "_Toc63443812" 1. Основы работоспособности технических систем PAGEREF _Toc63443812 \h 4

 HYPERLINK \l "_Toc63443813" 1.1. Техническая система и ее характеристики PAGEREF _Toc63443813 \h 4

 HYPERLINK \l "_Toc63443814" 1.2. Закономерности изменения свойств материалов PAGEREF _Toc63443814 \h 4

 HYPERLINK \l "_Toc63443815" 1.3. Износ объектов PAGEREF _Toc63443815 \h 5

 HYPERLINK \l "_Toc63443816" Курс 5 PAGEREF _Toc63443816 \h 5

 HYPERLINK \l "_Toc63443817" 2. Надежность технических систем PAGEREF _Toc63443817 \h 5

 HYPERLINK \l "_Toc63443818" 2.1. Общие положения надежности технических систем PAGEREF _Toc63443818 \h 5

 HYPERLINK \l "_Toc63443819" 2.2. Управление качеством и надежностью объектов PAGEREF _Toc63443819 \h 7

 HYPERLINK \l "_Toc63443820" 2.3. Обеспечение надежности при производстве объектов PAGEREF _Toc63443820 \h 7

 HYPERLINK \l "_Toc63443821" 2.4. Надежность технических систем при эксплуатации PAGEREF _Toc63443821 \h 8

 HYPERLINK \l "_Toc63443822" СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ PAGEREF _Toc63443822 \h 8











Румянцев Юрий Дмитриевич






Рабочая программа дисциплины
«Основы работоспособности технических систем»,
методические указания и  контрольные вопросы
для студентов специальности 230100.08
 факультета заочного обучения и экстерната








Редактор
Л.Г. Лебедева

Корректор
Н.И. Михайлова





_________________________________________________________________________

Подписано в печать  29.12.2003.  Формат 60×84 1/16.

Печать офсетная.   Усл. печ. л. 0,7. Печ. л. 0,75.  Уч.-изд. л. 0,44

Тираж 100 экз.  Заказ №                C 109

________________________________________________________________________

СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

ИПЦ СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9









PAGE  



PAGE  2