Проектирование системы профилактики АТС. Расчет показателей надежности для автобуса ЛИАЗ-677, страница 4

где  – объем выборки, ед.;

- i-ый член вариационного ряда.

Дисперсия (несмещенная) точечной оценки наработки до отказа:

Среднее квадратическое отклонение:

Коэффициент вариации точечной оценки средней наработки до отказа:

Определим параметр формы b закона Вейбула-Гнеденко, он принимается в зависимости от коэффициента вариации по таблице, находящейся в методическом указании:

Расчетное значение предельной относительной ошибки:

                                                (5)

где ε- уровень значимости, следовательно (42)=28,14, это значение выбираем из таблицы значения квантилей - распределения.

Нижняя и верхняя границы данного интервала следующие:

Это означает, что действительное значение средней наработки до отказа находится в интервале [90,6; 128,35] км.с вероятностью 0,9.

Оценка параметра масштаба закона Вейбулла-Гнеденко:

Точечная оценка параметра масштаба “а” закона Вейбулла-Гнеденко:

где - гамма функция.

Граничные значения интервальной оценки:

Прежде чем перейти к оценке остальных показателей надежности, необходимо проверить принятую нами нулевую гипотезу о соответствии экспериментального распределения отказов распределению Вейбулла-Гнеденко или Нормальному закону.

Проверка нулевой гипотезы:

Соответствие закона Вейбула-Гнеденко экспериментальному распределению проверяем по c2 - критерию согласию Пирсона.

Нет основания для отклонения от нулевой гипотезы при соблюдении условия:

Где- значение критерия Пирсона, вычисленное по экспериментальным данным;

- критическая точка (табличное значение) критерия Пирсона при уровне значимости  и числе степеней свободы;

 - уровень значимости;

 - число степеней свободы.

Нулевая гипотеза проверим по следующему алгоритму:

1. Рассчитать количество интервалов  по правилу Штюргеса с округлением до целого значения:

Разделим на  интервалов размах вариационного ряда, т.е. разность между наибольшим и наименьшим числами.

Границы интервала найдем по формуле:

где - номера интервалов;

 – максимальное значение вариационного ряда, тыс.км;

 – минимальное значение вариационного ряда, тыс.км.

Таблица1 – Расчет эмпирических частот

j

Lj

Lj+1

nj

nj²

∆F(Lj+1)

n*j

nj²/n*j

1

0

63,51

5

25

0,143888

3,884976

6,435046

2

63,51

88,02

5

25

0,3229

4,833323

5,172425

3

88,02

112,54

2

4

0,541367

5,8986

0,678127

4

112,54

137,05

7

49

0,743004

5,44421

9,000387

5

137,05

161,56

6

36

0,884765

3,827558

9,405475

6

161,56

2

4

1

3,111332

1,285623

2. Исходя из нулевой гипотезы, рассчитаем теоретические частоты по формуле:

Где - вероятность отказа для  члена;

- вероятность отказа для  члена.

Функцию распределения отказов, входящую в формулу (12), определим по формуле:

Для закона Вейбулла-Гнеденко:

Расчет n*J произведем табличным способом.

3. Определить расчетное значение критерия Пирсона

Для закона Вейбулла-Гнеденко:

Определим число степеней свободы:

где  - количество параметров предполагаемого распределения.

для закона Вейбулла-Гнеденкоr =1:

Значит, :

Гипотеза выполняется, так как.

Оценка вероятности безотказной работы:

где  - вероятность безотказной работы (точечная оценка).

Интервальную оценку  определим при подстановке в формулу (16) вместо  значения и .

Таблица 2 – Точечная оценка вероятности безотказной работы до первого отказа