СТ ССФЖТ ЦП - 130 - 2002
Стандарт Системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте
Система сертификации на федеральном железнодорожном транспорте
Типовая методика оценки показателей надёжности накладок для изолирующих рельсовых стыков из композитных материалов и стыков изолирующих с комбинированными (металло-композитными)
накладками
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. РАЗРАБОТАН Государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МПС России
ВНЕСЕН Центральным органом Системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте - Департаментом технической политики МПС России, Департаментом пути и сооружений МПС России
2. ПРИНЯТ И
Q& 02. 2002 №
ВВЕДЕН ВДЕЙСТВИЕ указанием МПС
№ JU-3bu-
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения МПС России
1 Область применения...................................................................
2 Нормативные ссылки..................................................................
3 Термины и определения.............................................................
4 Исходная информация для расчета...........................................
5 Расчет вероятности безотказной работы..................................
6 Приложение (справочное) Теоретические основы методики.
Стандарт Системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте
Система сертификации на федеральном железнодорожном транспорте
Типовая методика оценки показателей надёжности накладок для изолирующих рельсовых стыков из композитных материалов и стыков изолирующих с комбинированными (металло-композитными)накладками
в&еёен С 2002-QA'zJl
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает обязательную для применения типовую методику оценки показателя надежности - вероятность безотказной работы до назначенной наработки в миллионах тонн пропущенного груза брутто. Расчет показателя производится при проведении сертификации накладок (везде далее объект) для изолирующих рельсовых стыков из композитных материалов и стыков изолирующих с комбинированными (металло-композитными накладками) в Системе сертификации на федеральном железнодорожном транспорте.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 50779.10-2000 (ИСО 3534.1-93) Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения
ГОСТ 27.002-89 Основные понятия. Надежность в технике. Термины и определения
РД 50-690-89 Методические указания. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным
ФТС ЖТ ЦП 095 - 2001 Накладки для изолирующих рельсовых стыков из композитных материалов и стыки изолирующие с комбинированными (металло-композитными) накладками. Требования по сертификации
СТ ССФЖТ ЦП 112-2001 Накладки композитные для стыков изолирующих железнодорожных рельсов. Типовая методика проведения полигонных испытаний
1
3 Термины и определения
3.1 Выборка - объекты, отобранные в соответствии с СТ ССФЖТ ЦП 112 методом случайного отбора для сертификационных испытаний на экспериментальном кольце ВНИИЖТ МПС России.
3.2 Объем выборки - количество объектов, отобранных и прошедших сертификационные испытания на экспериментальном кольце ВНЙИЖТ МПС России. По СТ ССФЖТ ЦП 112 максимальный объем выборки - 16.
3.3 Отказ - предельно допустимые повреждения, при которых объект в соответствии с СТ ССФЖТ ЦП 112 снимается с испытаний.
3.4 Вероятность безотказной работы - количественная характеристика безотказности объекта, определяющая вероятность того, что в пределах назначенной наработки отказ объекта в эксплуатации не возникнет. Экспериментальное значение вероятности безотказной работы оценивается по результатам испытаний выборки статистическими методами. Точность оценки-зависит от объема выборки и числа отказов.
3.5 Назначенная наработка - значение наработки объекта в миллионах тонн пропущенного груза брутто или число лет эксплуатации, установленное по СТ ССФЖТ ЦП 112 для оценки вероятности безотказной работы при сертификационных испытаниях.
3.6 Событие, определяющее результат испытаний, - общее количество гг объектов, прошедших сертификационные испытания до назначенной наработки 200 млн. т. брутто пропущенного груза, и число объектов г, у которых наступил отказ ранее назначенной наработки.
3.7 Другие термины и определения, используемые в настоящем стандарте соответствуют ГОСТ Р 50779.10 и ГОСТ 27.002.
4 Исходная информация для расчета
4.1 Исходной информацией для оценки вероятности безотказной работы по результатам испытаний является событие, определяющее результат сертификационных испытаний (см. пункт 3.6).
4.2 В число нвс соответствии с СТ ССФЖТ ЦП 112 включаются объекты, прошедшие наработку 100 млн. т. и снятые с испытаний по причинам, не связанным с надежностью объекта. Объекты, снятые с испытаний по аналогичным причинам до наступления наработки 100 млн. т. брутто в расчет не включаются. 1
СТССФЖТ-130-2002
5 Расчет вероятности безотказной работы
Статистический расчет вероятности безотказной работы Р} проводится по значениям и и г, определенным в пункте 3.6 с корректировкой по пункту 4.2 настоящего стандарта. Ниже приведены формулы для расчета.
при г = 0 />,=qfoJ,
при 0 <гйп p,-i--р--^-г—,
2M-*-|2-(r1 +2r)+r*z-z1 J /(бг)
ГДе / = 2л-г,
Если вычисленное значение Рэ больше или равно 0,95, то результаты испытаний положительны, в противном случае результаты испытаний не удовлетворяют требованию ФТС ЖТ ЦП 095 по вероятности безотказной работы. 2
Приложение А (справочное)
Теоретические основы стандарта
Для случайных событий невозможно точно предсказать результат. Тем не менее обнаружено, что и случайные события подчиняются определенным закономерностям. Знание этих закономерностей позволяет при выполнении определенных условий предсказать случайное событие с требуемой точностью. Теория вероятностей - раздел математики, задача которого изучение закономерностей поведения случайных явлений и построение соответствующих математических моделей. В другом разделе -математической статистике, разработаны методы оценки соответствия моделей и их параметров наблюдаемым результатам случайных событий (статистическим данным). Там же формулируются условия для обеспечения прогноза результатов случайных событий с требуемой точностью и проверки гипотез о моделях поведения случайных величин. Одной из таких моделей является модель процесса контроля1. Все параметры распределений и числовые характеристики случайных величин, вычисленные по выборочным данным тоже являются случайными величинами и чтобы отличить от истинных значений их называют оценками.
Нормативные документы ФТС ЖТ ЦП 095, СТ ССФЖТ ЦП 112 и настоящий стандарт регламентируют процедуры контроля качества объектов, основной задачей которых является обеспечение бесперебойной работы железнодорожного транспорта. Контролируемое свойство качества в этом случае - надежность. Контролируемый показатель надежности по ФТС ЖТ ЦП 095 - вероятность безотказной работы до заданной наработки 200 млн. т. брутто пропущенного груза. В настоящем стандарте предложена процедура расчета оценки этого показателя по выборке объема п. Контролируемое изделие рассматривается как простое.
Нельзя проверить гипотезу о соответствии результатов полигонных испытаний функциям распределения наработки до отказа, принятым на основании предыдущего опыта. Объем данных об отказах для этого слишком мал, а нормативный документ ФТС ЖТ ЦП 095 не позволяет использовать результаты контроля эксплуатации и натурных испытаний изделий-аналогов. Поэтому для расчета оценки нижней границы вероятности безотказной работы принята биномиальная модель распределения. Основание для принятия модели
ССФЖТ ЦП-130-2002
следующее. По СТ ССФЖТ ЦП 112 п изделий для контроля отбираются случайным образом, т. е. можно считать, что все возможные наборы по п равновероятны. Производство изделия носит массовый характер. Можно считать, что производится выбор с возвращением, т. к. совокупность бесконе чна. Каждое изделие обладает потенциальной вероятностью безотказной работы до наработки 200 млн. т. брутто и при проведении полигонных испытаний может произойти только одно из двух возможных событий: отказ наступит (событие А) или не наступит до назначенной наработки. Результат испытания п отобранных для контроля объектов будем рассматривать как одно сложное испытание. Полная группа возможных событий при таком испытании: появление отказа 0, 1, 2, ..., п раз. Если вероятность появления события А известна и равна р, то вероятность появления в сложном испытании к {к - 0, 1,2, ...,«) отказов подчиняется биномиальному
рп (*,/») = с*
распределению3. По числу отказов и объему выборки можно оценить нижнюю границу вероятности безотказной работы изделия. В соответствии с ФТС ЖТ ЦП 095 вычисляется точечная оценка нижней границы вероятности безотказной работы, что соответствует уровню доверия у = 0,5.
СТ ССФЖТ ЦП-130-2002
ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ |
Изменение |
Номера листов (страниц) |
Номер
доку
мента |
Подпись |
Дата |
Срок
введения
измене
ния |
изме
нен
ных |
заме
нен
ных |
новых |
анну-
лиро-
ван-
ных |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1
2
Беляев. Ю.К Вероятностные методы выборочного контроля, М, «Наука», 1975
3
Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. М., «Наука», 1965