Оцінка надійності проводу повітряної лінії за критерієм механічної міцності в умовах обмерзання. Оцінка ймовірності відмови вантажного гака мостового крана (у техніці випадкових процесів), страница 2

Характеристика резерву несучої здатності гака:

Імовірність відмови гака:

- Ефективна частота випадкового процесу резерву несучої здатності :

- Коефіцієнт широкополосності:

- Ймовірність відмови гака за наробіток t:

Розрахунок показав, що надійність гака недостатня.

Підбір нового діаметра гака шляхом зміни діаметра.

Новий діаметр циліндричної частини: 

Перевірка нового перерізу:

Надійність гака забезпечена.


Вихідні дані

Характеристика резерву несучої здатності

Імовірність відмови гака

Діаметр d, мм

Вантажо-підйом-ність q, т

Режим роботи

Термін служби, років

математичне сподівання навантаження q, т

коефіцієнт варіації вантажу Vg

ефективна частота, we

Характеристики сталі

Надійність

Мат. споді-вання несучої здат-ності, кН

Стандарт несучої здат-ності, кН

Мат. сподівання навантажен-ня q, кН

Стандарт наванта-ження, кН

Резерв несучої здатності математич-ного сподівання

Стандарт

Характе-ристика безпеки, β

Ефективна частота ВП Y(t), wg

Коефіцієнт широкополосності, βw

Імовірність відмови, Q(t)

Надійність гака, P(t)

Висновок

 

sy - мат. очікуван-ня міцності сталі, МПа

Vs - коеф. варіації сталі

 

50

50

10

25

0,2

107

240

0,1

0,999

471

47,1

250

50

221

68,7

3,22

77,9

4,12

491,91449

-4,90914488159E+02

надійність недостатня

 

52

50

10

25

0,2

107

240

0,1

0,999

510

51,0

250

50

260

71,4

3,64

74,9

4,28

108,98379

-1,07983786238E+02

надійність недостатня

 

54

50

10

25

0,2

107

240

0,1

0,999

550

55,0

250

50

300

74,3

4,03

72,0

4,46

22,07351

-2,10735077226E+01

надійність недостатня

 

56

50

11

25

0,2

107

240

0,1

0,999

591

59,1

250

50

341

77,4

4,41

69,1

4,65

4,63087

-3,63086568236E+00

надійність недостатня

 

58

50

12

25

0,2

107

240

0,1

0,999

634

63,4

250

50

384

80,8

4,76

66,3

4,85

0,93191

6,80891894563E-02

надійність недостатня

 

60

50

13

25

0,2

107

240

0,1

0,999

679

67,9

250

50

429

84,3

5,08

63,5

5,06

0,18439

8,15607135916E-01

надійність недостатня

 

62

50

14

25

0,2

107

240

0,1

0,999

725

72,5

250

50

475

88,0

5,39

60,8

5,28

0,03663

9,63373919610E-01

надійність недостатня

 

64

50

15

25

0,2

107

240

0,1

0,999

772

77,2

250

50

522

92,0

5,68

58,2

5,52

0,00743

9,92572209785E-01

надійність недостатня

 

66

50

16

25

0,2

107

240

0,1

0,999

821

82,1

250

50

571

96,1

5,94

55,7

5,77

0,00156

9,98441371273E-01

надійність недостатня

 

68

50

17

25

0,2

107

240

0,1

0,999

872

87,2

250

50

622

100,5

6,19

53,2

6,03

0,00034

9,99658148098E-01

надійність достатня

 

70

50

18

25

0,2

107

240

0,1

0,999

924

92,4

250

50

674

105,0

6,41

50,9

6,30

0,00008

9,99921052960E-01

надійність достатня

 
 

70

50

10

25

0,2

71

240

0,1

0,999

924

92,4

250

50

674

105,0

6,41

33,8

6,30

2,91030E-05

9,99970896989E-01

надійність достатня

 

70

50

10

25

0,2

107

240

0,1

0,999

924

92,4

250

50

674

105,0

6,41

50,9

6,30

4,38595E-05

9,99956140533E-01

надійність достатня

 

70

50

10

25

0,2

215

240

0,1

0,999

924

92,4

250

50

674

105,0

6,41

102,4

6,30

8,81288E-05

9,99911871165E-01

надійність достатня

 

Задача 3. Підібрати переріз сталевої балки, що завантажена повторним навантаженням (за схемою незалежних випробувань), виходячи з нормативної ймовірності відмови [Q] .

Математичне сподівання навантаження , проліт балки ℓ=2,2м, кількість циклів навантаження n=105, [Q]=10-2; числові характеристики втомної міцності сталі  коефіцієнт варіації навантаження VF=VS =0.2, балка прокатна з двотавра з паралельними гранями полиць згідно з сортаментом.

Характеристики зусилля (моменту) у балці:

Характеристики безпеки β.  Використаємо схему незалежних випробовувань, позначимо: P1 i Q1 –ймовірності безвідмовної роботи та відмови при окремому завантаженні (випробуванні), Pn i Qn – ті ж параметри після n випробовувань. Ці величини зв’язані співвідношеннями:

(2)

З рівняння nQ1=[Q] для нормального розподілу виведемо формулу обчислення β:

   (3)

де  - інтенсивність розподілу, для нормального закону при великих β μ(β)≈β.

Рівняння (3) розв’язується підбором виходячи з умови μ(β)≈β, для даного прикладу маємо:

Підбір перерізу балки. Використаємо квадратне рівняння (1)

Необхідний момент опору балки:

Приймаємо І45Б1. Wk=1110см3.

Перевірка прийнятого перерізу балки.

За таблицями нормального розподілу П-5-3 знаходимо

 Q1=Q(β=5,59)=1.07·10-8.

За формулою (2) для n=105 випробувань маємо:

Qn=105·1.07·10-8=0,107·10-3<[Q]=10-3

Надійність балки забезпечена.