background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

NIEZAWODNOŚĆ 

 

OBIEKTÓW  TECHNICZNYCH 

 
 

N I E O D N A W I A N E  

OBIEKTY  TECHNICZNE 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

NIEZAWODNOŚĆ ?  

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

ARKUAZ  PODRĘCZNIKÓW 

 

1. Bobrowski D.:  Modele  i  metody  matematyczne  teorii  niezawodności 

w przykładach i zadaniach. WNT, Warszawa, 1985. 

2. Inżynieria  niezawodności,  Por.  pod  red.  J. Migdalskiego,  Wyd.  ATR 

Bydgoszcz i Ośr. Badań Jakości Wyr. "ZETOM", Warszawa 1992. 

3. Jaźwiński J., 

Ważyńska-Fiok K.: 

Niezawodność 

systemów 

technicznych. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1990. 

4. Kadziński A.:  Niezawodność  pojazdów  szynowych.  Ćwiczenia 

laboratoryjne, Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 1992.  

5. Karpiński J., Korczak E.: Metody 

oceny 

niezawodności 

dwu-

stanowych  systemów  technicznych.  Wyd.  Omnitech  Press,  Instytut 
Badań Systemowych, Warszawa, 1990. 

6. Lesiński S.: Projektowanie elementów urządzeń elektrotechnicznych 

ze  względu  na  ich  niezawodność.  Wydawnictwo  Uczelniane 
Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy. Bydgoszcz 1996. 

7. Migdalski J.:  Podstawy  strukturalnej  teorii  niezawodności.  Skrypt 

Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce, 1978. 

8. Niezawodność 

autobusów. 

Pod 

redakcją 

Anieli 

Gołąbek. 

Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993. 

9. Niezawodność  i  eksploatacja  systemów.  Pod  redakcją  Wojciecha 

Zamojskiego. Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1981. 

10. Poradnik  niezawodności.  Podstawy  matematyczne.  Wydawnictwa 

Przemysłu Maszynowego „WEMA”, Warszawa 1982. 

11. Radkowski S., Podstawy  bezpiecznej  techniki.  Oficyna  Wydawnicza 

Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003. 

12. Słowiński B.: Podstawy  badań  i  oceny  niezawodności  obiektów 

technicznych.  Wyd.  Uczelniane  Wyższej  Szkoły  Inżynierskiej 
w Koszalinie, Koszalin 1992. 

13. Żółtowski J.:  Podstawy  niezawodności  maszyn.  Wydawnictwa 

Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1985. 

14. Żółtowski J.: 

Wybrane 

zagadnienia 

podstaw 

konstrukcji 

i niezawodności 

maszyn. 

Oficyna 

Wydawnicza 

Politechniki 

Warszawskiej, Warszawa 2004. 

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

NIEZAWODNOŚĆ  OBIEKTÓW  TECHNICZNYCH 

NIEZAWODNOŚĆ  NIEODNAWIANYCH  OBIEKTÓW  TECHNICZNYCH 

(2)

 

PROBABILIPTYCZNE  I  PTATYPTYCZNE 

CHARAKTERYPTYKI  NIEZAWODNOŚCIOWE  OBIEKTÓW 

 
WprowadzeWie 

 

ProbabilistyczWe charakterystyki fuWkcyjWe 
WiezawodWości WieodWawiaWych obiektów  

Model obiektów WieodWawiaWych  

DefiWicje probabilistyczWych fuWkcyjWych 
charakterystyk WiezawodWościowych obiektów 
WieodWawiaWych 

Związki między fuWkcyjWymi charakterystykami 
WiezawodWościowymi obiektów 
WieodWawiaWych 

Postaci matematyczWe fuWkcyjWych 
charakterystyk WiezawodWościowych obiektów 
WieodWawiaWych dla wybraWych rozkładów 
czasu do uszkodzeWia obiektów 

 

PtatystyczWe charakterystyki fuWkcyjWe 
WiezawodWości WieodWawiaWych obiektów 

 

 

 

DefiWicje statystyczWych fuWkcyjWych 
charakterystyk WiezawodWościowych obiektów 
WieodWawiaWych  

Przykładowy problem obliczeWiowy 

 

KlasyczWy fuWkcyjWy model WiezawodWościo-
wy obiektów WieodWawiaWych 

 

PodsumowaWie 

 

adam.kadziWski@put.pozWaW.pl 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

OBIEKTY  TECHNICZNE

 

 

NieodWawialWe

 

 

OdWawialWe

 

 

OdWawiaWe 

 

NieodWawiaWe 

 

OBIEKTY  TECHNICZNE

 

 

OdWawiaWe 

 

NieodWawiaWe 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 
 

PROBABILIPTYCZNE  CHARAKTERYPTYKI 
FUNKCYJNE  NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW 
NIEODNAWIANYCH  

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 








 



 



 



 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

MATEMATYCZNY  MODEL  NIEZAWODNOŚCIOWY  OBIEKTÓW 

NIEODNAWIANYCH 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FUNKCJA NIEZAWODNOŚCI  

POPTAĆ PROBABILIPTYCZNA  CHARAKTERYPTYKI  
NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW  NIEODNAWIANYCH  

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

FUNKCJA NIEZAWODNOŚCI

           R(t) 

 

Jest  to  prawdopodobieństwo  tego,  że  obiekt  pracujący  nie  ulegnie 
uszkodzeniu do chwili t, tzn. 
 

( )

)

(

t

T

P

t

R

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 








 



 



 



 

 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FUNKCJA ZAWODNOŚCI  

POPTAĆ PROBABILIPTYCZNA  CHARAKTERYPTYKI  
NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW  NIEODNAWIANYCH  

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

FUNKCJA  ZAWODNOŚCI

  F(t) 

 

Jest  to  prawdopodobieństwo  tego,  że  obiekt  pracujący  ulegnie 
uszkodzeniu przed chwilą t, tzn. 
 

( )

)

(

t

T

P

t

F

<

=

 

  Komentarz: 

Jeżeli  obiekt  nie  ulegnie  uszkodzeniu  przed  chwilą  t,  to  jest 
równoznaczne  z  uszkodzeniem  się  obiektu  co  najmniej  w  chwili  t. 
Można więc zapisać, że: 

1

)

(

)

(

=

+

<

t

T

P

t

T

P

 

)

(

1

)

(

t

T

P

t

T

P

=

<

 

( )

( )

t

R

t

F

=1

      

    

( )

( )

t

F

t

R

=1

 

 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 








 



 



 



 

 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FUNKCJA  GĘPTOŚCI  PRAWDOPODOBIEŃPTWA  

POPTAĆ PROBABILIPTYCZNA  CHARAKTERYPTYKI  
NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW  NIEODNAWIANYCH  

 
 
 

 

 
 

FUNKCJA  GĘPTOŚCI  PRAWDOPODOBIEŃPTWA

  f(t) 

 

Jest 

to 

iloraz 

prawdopodobieństwa 

uszkodzenia 

obiektu  

w przedziale czasu (t, t+

∆t) i długości przedziału ∆t, kiedy wielkość 

tego przedziału dąży do zera, tzn. 

 

( )

t

t

t

T

t

P

t

f

t

+

<

=

)

(

lim

0

 

 

  Komentarz: 

Z  definicji  funkcji  gęstości  prawdopodobieństwa  czasu  do 
uszkodzenia,  funkcji  niezawodności  i  funkcji  zawodności  wynika, 
że: 

=

<

=

t

ds

s

f

t

T

P

t

F

0

)

(

)

(

)

(

 

=

=

t

ds

s

f

t

T

P

t

R

)

(

)

(

)

(

 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 








 



 



 



 

 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

t+∆t 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FUNKCJA  INTENPYWNOŚCI  UPZKODZEŃ  

POPTAĆ PROBABILIPTYCZNA  CHARAKTERYPTYKI  
NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW  NIEODNAWIANYCH  

 
 
 

 

 
 

FUNKCJA  INTENPYWNOŚCI  UPZKODZEŃ

  λ(t) 

 

Jest  to  iloraz  prawdopodobieństwa  uszkodzenia  obiektu  w 
przedziale  czasu  (t, t+

∆t) i długości  przedziału ∆t, kiedy wielkość 

tego  przedziału  dąży  do  zera,  przy  zachowaniu  warunku,  że  przed 
chwilą t  uszkodzenie obiektu nie nastąpiło, tzn. 

 

( )

)

(

)

(

lim

0

t

T

P

t

t

t

T

t

P

t

t

+

<

=

λ

 

  Komentarz: 

Zależność na funkcję intensywności uszkodzeń można przekształcić 
do postaci: 

( )

)

(

)

(

)

(

)

(

lim

0

t

R

t

f

t

T

P

t

t

t

T

t

P

t

t

=

+

<

=

λ

 

a stąd    

 

( )

)

(

ln

t

R

dt

d

t

=

λ

 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 








 



 



 



 

 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

t+∆t 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

FUNKCJA  WIODĄCA  ROZKŁADU  

POPTAĆ PROBABILIPTYCZNA  CHARAKTERYPTYKI  
NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW  NIEODNAWIANYCH  

 
 
 

 

 
 
 
 
 

FUNKCJA  WIODĄCA  ROZKŁADU

   Λ(t) 

 

Jest to skumulowana funkcja intensywności uszkodzeń i wyraża się 
zależnością postaci: 

=

Λ

t

ds

s

t

0

)

(

)

(

λ

  

 
 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 








 



 



 



 

 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

NOTATKI

  

 
 
 
 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

ZWIĄZKI MIĘDZY FUNKCYJNYMI CHARAKTERYPTYKAMI 
NIEZAWODNOŚCIOWYMI OBIEKTÓW NIEODNAWIANYCH  

 
 
 
 
 

Patrz plik:  

Matryca_ch_funkcyjnych_przeliczenia

 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

PTATYPTYCZNE CHARAKTERYPTYKI FUNKCYJNE 
NIEZAWODNOŚCI OBIEKTÓW NIEODNAWIANYCH (1) 

 

W  systemie  jednorodnych  obiektów  technicznych,  poddanych 

obserwacji  w  trakcie  normalnej  eksploatacji,  zamontowanych  jest  łącznie  

N

    e − tych  elementów / obiektów  (np.  łożyska  toczne,  koła  zębate, 

końcówki wtryskiwaczy, tłoki silników, itp.).  

W  trakcie  eksploatacji  e - te  elementy / obiekty  mogą  ulegać 

uszkodzeniom w kolejnych chwilach czasowych t

(1)

, t

(2)

, ..., t

(N)

. Chwile te 

tworzą szereg pozycyjny.  

 
 
 

Rys. 1 

 
Schemat  ideowy  systemu  jednorodnych  obiektów  technicznych  oraz 

schemat  ideowy  stanu  zaawansowania  procesu  uszkodzeń  e - tych 
elementów / obiektów w chwili  t

i-1

, przedstawiono na rys. 2. 

Rys. 2 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

... 

. . . 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i–1

 

N – n

sk

(t

i–1

 

t

i-1

 

 

n(

∆t

i-1,i

)

 

n(

∆t

1,2

)

 

n(

∆t

0,1

)

 

t

i-1 

t

t

t

t

t

(1) 

t

(N) 

n

sk

(t

i

)

 

t

(2) 

t

(3) 

t

(4) 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

PTATYPTYCZNE CHARAKTERYPTYKI FUNKCYJNE 
NIEZAWODNOŚCI OBIEKTÓW NIEODNAWIANYCH (2)  

 

Schemat  ideowy  systemu  jednorodnych  obiektów  technicznych  oraz 

schemat  ideowy  stanu  zaawansowania  procesu  uszkodzeń  e - tych 
elementów / obiektów od chwili t

i–1

  do  t

i

  przedstawiono na rys. 3. 

 

 
Rys. 3 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

... 

. . . 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

t

i–1

 

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i–1

 

N – n

sk

(t

i–1

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i

 

N – n

sk

(t

i

 

t

i

 

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FORMUŁY  MATEMATYCZNE (1) 

PTATYPTYCZNE  CHARAKTERYPTYKI  FUNKCYJNE 
NIEZAWODNOŚCI  NIEODNAWIANYCH  OBIEKTÓW  

 

 
 
 
 
 
 

 

Funkcja  
zawodności 

 
 
 

Funkcja  
niezawodności

 

 
 
 

Funkcja gęstości 
prawdopodobieństwa 

 
 
 

Funkcja intensywności 
uszkodzeń 

 
 
 
 

N

t

n

t

F

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

i

i

i

sk

i

sk

i

n

t

N

t

n

t

n

t

f

,

1

1

)

(

)

(

)

(

=

[

]

i

i

i

sk

i

sk

i

sk

i

n

t

t

n

N

t

n

t

n

t

,

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

=

λ

t

i

 

t

i-1

 

t

i+1

  

     

 

     

 

N– n

sk

(t

i-1

 N– n

sk

(t

i+1

N– n

sk

(t

i

n

sk

(t

i+1

n

sk

(t

i

n

sk

(t

i-1

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

[

]

1

,

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

+

+

+

=

i

i

i

sk

i

sk

i

sk

i

n

t

t

n

N

t

n

t

n

t

λ

FORMUŁY  MATEMATYCZNE (2) 

PTATYPTYCZNE  CHARAKTERYPTYKI  FUNKCYJNE 
NIEZAWODNOŚCI  NIEODNAWIANYCH  OBIEKTÓW  

 
 

 
 
 
 
 
 

 

Funkcja  
zawodności 

 
 
 

Funkcja  
niezawodności

 

 
 
 

Funkcja gęstości 
prawdopodobieństwa 

 
 
 

Funkcja intensywności 
uszkodzeń 

 
 
 

N

t

n

t

F

i

sk

i

n

)

(

)

(

1

1

+

+

=

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

1

1

+

+

=

1

,

1

1

)

(

)

(

)

(

+

+

+

=

i

i

i

sk

i

sk

i

n

t

N

t

n

t

n

t

f

t

i

 

t

i-1

 

t

i+1

  

     

 

     

 

N– n

sk

(t

i-1

 N– n

sk

(t

i+1

N– n

sk

(t

i

n

sk

(t

i+1

n

sk

(t

i

n

sk

(t

i-1

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

     

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

 

Funkcja niezawodności 

 

      

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

 

 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

... 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

. . . 

n

sk

(t

i–1

 

N – n

sk

(t

i–1

 

t

i–1

 

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i

 

N – n

sk

(t

i

 

t

i

 

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

 

Funkcja zawodności 

 

 

       

N

t

n

t

F

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

 

 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

... 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

. . . 

n

sk

(t

i–1

N – n

sk

(t

i–1

t

i–1

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i

N – n

sk

(t

i

t

i

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

 

Funkcja gęstości 

prawdopodobieństwa 

 

i

i

i

sk

i

sk

i

n

t

N

t

n

t

n

t

f

,

1

1

)

(

)

(

)

(

=

 

 

 

 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

... 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

. . . 

n

sk

(t

i–1

 

N – n

sk

(t

i–1

 

t

i–1

 

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i

 

N – n

sk

(t

i

 

t

i

 

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

 

 

Funkcja intensywności 
uszkodzeń 

 

  

[

]

i

i

i

sk

i

sk

i

sk

i

n

t

t

n

N

t

n

t

n

t

,

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

=

λ

 

 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

 

 

 

. . . 

e

 

 

 

. . . 

. . . 

... 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

. . . 

n

sk

(t

i–1

 

N – n

sk

(t

i–1

 

t

i–1

 

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

e

 

n

sk

(t

i

 

N – n

sk

(t

i

 

t

i

 

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FORMUŁY  MATEMATYCZNE (3) 

Funkcja gęstości 
prawdopodobieństwa 

 
 
 

i

i

i

n

i

n

i

n

t

t

R

t

R

t

f

,

1

1

)

(

)

(

)

(

=

 

 

ale 

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

1

1

=

,    

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

 

 

stąd 

i

i

i

sk

i

sk

i

n

t

N

t

n

N

N

t

n

N

t

f

,

1

1

)

(

)

(

)

(

=

 

 

i ostatecznie 

i

i

i

sk

i

sk

i

n

t

N

t

n

t

n

t

f

,

1

1

)

(

)

(

)

(

=

 

lub jeżeli przyjmie się, że 
 

)

(

)

(

)

(

1

,

1

=

i

sk

i

sk

i

i

t

n

t

n

t

n

 

to  

i

i

i

i

i

n

t

N

t

n

t

f

,

1

,

1

)

(

)

(

=

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

FORMUŁY  MATEMATYCZNE (4) 

Funkcja intensywności 
uszkodzeń 

 
 
 

i

i

i

n

i

n

i

n

i

n

t

t

R

t

R

t

R

t

,

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

=

λ

 

 
 

ale 

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

1

1

=

,     

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

 

 

stąd 

i

i

i

sk

i

sk

i

sk

i

n

t

N

t

n

N

N

t

n

N

N

t

n

N

t

,

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

=

λ

 

 

i ostatecznie 

[

]

i

i

i

sk

i

sk

i

sk

i

n

t

t

n

N

t

n

t

n

t

,

1

1

1

)

(

)

(

)

(

)

(

=

λ

 

 

lub jeżeli przyjmie się, że 

 

)

(

)

(

)

(

1

,

1

=

i

sk

i

sk

i

i

t

n

t

n

t

n

 

to  

[

]

i

i

i

sk

i

i

i

n

t

t

n

N

t

n

t

,

1

1

,

1

)

(

)

(

)

(

=

λ

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

PCHEMAT  IDEOWY  POZYPKIWANIA  INFORMACJI  

O  UPZKODZENIACH  OBIEKTÓW  

NIEODNAWIANYCH  DO  WYZNACZANIA   

ICH  PTATYPTYCZNYCH  CHARAKTERYPTYK  

FUNKCYJNYCH  NIEZAWODNOŚCI   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

t

k-1

 

t

k

 

n(∆t

k-1,k

n

sk

(t

k

R

n

(t

k

f

n

(t

k

λ

n

(t

k

t

0

 

t

1

  n(∆t

0,1

 

 

 

 

t

1

 

t

2

  n(∆t

1,2

 

 

 

 

. . . 

 

 

 

 

 

 

. . . 

i – 1 

t

i–2 

t

i–1

  n(∆t

i-2,i-1

)  n

sk

(t

i-1

)   

 

 

t

i–1

 

t

i

  n(∆t

i-1,i

n

sk

(t

i

 

 

 

i + 1 

t

i

 

t

i+1

  n(∆t

i,i+1

n

sk

(t

i+1

)   

 

 

. . . 

 

 

 

 

 

 

. . . 

t

r–1

 

t

r

  n(∆t

r-1,r

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

n(

∆t

i-1,i

)

 

n(

∆t

1,2

)

 

n(

∆t

0,1

)

 

t

i-1 

t

t

t

t

t

(1) 

t

(N) 

n

sk

(t

i

)

 

t

(2) 

t

(3) 

t

(4) 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

PCHEMAT  IDEOWY  WYZNACZANIA 

PTATYPTYCZNYCH  CHARAKTERYPTYK  

FUNKCYJNYCH  NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW 

NIEODNAWIANYCH 

 
 

t

k-1

 

t

k

 

n(∆t

k-1,k

n

sk

(t

k

R

n

(t

k

f

n

(t

k

λ

n

(t

k

t

0

 

t

1

  n(∆t

0,1

 

 

 

 

t

1

 

t

2

  n(∆t

1,2

 

 

 

 

. . . 

 

 

 

 

 

 

. . . 

i – 1 

t

i–2 

t

i–1

  n(∆t

i-2,i-1

)  n

sk

(t

i-1

)  R

n

(t

i-1

)  f

n

(t

i-1

λ

n

(t

i-1

t

i–1

 

t

i

  n(∆t

i-1,i

n

sk

(t

i

 

R

n

(t

i

f

n

(t

i

λ

n

(t

i

i + 1 

t

i

 

t

i+1

  n(∆t

i,i+1

n

sk

(t

i+1

)  R

n

(t

i+1

)  f

n

(t

i+1

)  λ

n

(t

i+1

. . . 

 

 

 

 

 

 

. . . 

t

r–1

 

t

r

  n(∆t

r-1,r

 

 

 

 

 
 
 

N

t

n

N

t

R

i

sk

i

n

)

(

)

(

=

 

 

i

i

i

i

i

n

t

N

t

n

t

f

,

1

,

1

)

(

)

(

=

 

 

[

]

i

i

i

sk

i

i

i

n

t

t

n

N

t

n

t

,

1

1

,

1

)

(

)

(

)

(

=

λ

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

ILUPTRACJE  GRAFICZNE 

PTATYPTYCZNYCH  CHARAKTERYPTYK  

FUNKCYJNYCH  NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW 

NIEODNAWIANYCH 

 
 

t

k-1

 

t

k

 

n(∆t

k-1,k

n

sk

(t

k

R

n

(t

k

f

n

(t

k

λ

n

(t

k

t

0

 

t

1

  n(∆t

0,1

n

sk

(t

1

R

n

(t

1

f

n

(t

1

λ

n

(t

1

t

1

 

t

2

  n(∆t

1,2

n

sk

(t

2

R

n

(t

2

f

n

(t

2

λ

n

(t

2

. . . 

 

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

i – 1 

t

i–2 

t

i–1

  n(∆t

i-2,i-1

)  n

sk

(t

i-1

)  R

n

(t

i-1

)  f

n

(t

i-1

λ

n

(t

i-1

t

i–1

 

t

i

  n(∆t

i-1,i

n

sk

(t

i

 

R

n

(t

i

f

n

(t

i

λ

n

(t

i

i + 1 

t

i

 

t

i+1

  n(∆t

i,i+1

n

sk

(t

i+1

)  R

n

(t

i+1

)  f

n

(t

i+1

)  λ

n

(t

i+1

. . . 

 

 

 

 

. . . 

. . . 

. . . 

t

r–1

 

t

r

  n(∆t

r-1,r

n

sk

(t

r

R

n

(t

r

f

n

(t

r

λ

n

(t

r

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

FUNKCJA  GĘPTOŚCI  PRAWDOPODOBIEŃPTWA

0,0000000

0,0000005

0,0000010

0,0000015

0,0000020

0,0000025

0,0000030

0,0000035

0,0000040

0

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Czas 

t

  * 1000 [km]

f(

t)

FUNKCJA   NIEZAWODNOŚCI 

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Czas 

t

  * 1000 [km]

R

(t

)

FUNKCJA  INTENPYWNOŚCI  UPZKODZEŃ

0,0000000

0,0000050

0,0000100

0,0000150

0,0000200

0,0000250

0

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800

Czas 

t

  * 1000 [km]

λλλλ(

t

)

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

PRZYKŁAD  WYZNACZANIA   

PTATYPTYCZNYCH  CHARAKTERYPTYK  

FUNKCYJNYCH  NIEZAWODNOŚCI  OBIEKTÓW 

NIEODNAWIANYCH 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Problem badawczy 

 
 
 
 

1. 

 
 
 

2. 

 
 
 
 
 
 
 

25. 

 
 

 
 

•••• 

•••• 

•••• 

•••• 

•••• 

•••• 

Łącznie 100 osi 
zestawów kołowych 
w 25 lokomotywach 

Cztery osie 

zestawów kołowych 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

NOTATKI

  

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

NOTATKI

  

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

f

n

(t) 

 

KLAPYCZNY MODEL NIEZAWODNOŚCIOWY 
NIEODNAWIANEGO OBIEKTU TECHNICZNEGO 

 
 

 

 
 
 
 
 
 

 

 
 

T

 - czas pracy do uszkodzeWia 

obiektu 

t

 1

 

t

 2

 

t

 3

 

t

 N

 

t = 0 

O

 








 



 



 



 

 

PCHEMAT IDEOWY UPZKODZEŃ OBIEKTÓW 

MODEL  NIEZAWODNOŚCIOWY  OBIEKTÓW 

FUNKCJA  GĘPTOŚCI  PRAWDOPODOBIEŃPTWA 

i

i

i

i

i

n

t

N

t

n

t

f

,

1

,

1

)

(

)

(

=

t

i-1

 

t

i

 

background image

 

Opr. Adam Kadziński 

 

 

NOTATKI

  

 
 
 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

C

 M

D

Z

Y

  

P

R

O

B

A

B

IL

IP

T

Y

C

Z

N

Y

M

 F

U

N

K

C

Y

J

N

Y

M

C

H

A

R

A

K

T

E

R

Y

P

T

Y

K

A

M

 N

IE

Z

A

WO

D

N

O

Ś

C

IO

WY

M

  

O

B

IE

K

T

Ó

 N

IE

O

D

N

A

W

IA

N

Y

C

H

 

 

 

 

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

Z

E

S

T

A

W

IE

N

IE

 Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

C

M

D

Z

Y

 P

R

O

B

A

B

IL

IS

T

Y

C

Z

N

Y

M

F

U

N

K

C

Y

J

N

Y

M

C

H

A

R

A

K

T

E

R

Y

S

T

Y

K

A

M

N

IE

Z

A

W

O

D

N

O

Ś

C

IO

W

Y

M

 O

B

IE

K

T

Ó

W

 N

IE

O

D

N

A

W

IA

N

Y

C

H

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

 

 

 

 

F

(t

)

 

 

)

(t

F

 

 

 

 

f(

t)

 

 

 

)

(t

f

 

 

 

λ(

t)

 

 

 

 

)

(tλ

 

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

 

)

(t
Λ

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

f(

t)

  

 

a

  

 

F

(t

 

 

 

 

 

 

 

    

 

     

(1

 ?

)

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

 

 

)

(

1

t
F

 

 

 

 

F

(t

)

 

 

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

 

 

 

f(

t)

 

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

 

 

λ(

t)

 

 

 

 

)

(tλ

 

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

 

)

(t
Λ

 

 

 

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

f(

t)

  

 

a

  

 

F

(t

 

 

 

 

 

 

 

    

 

     

(1

 !

)

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

 

 

)

(

1

t
F

 

 

 

 

F

(t

)

 

 

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

 

 

 

f(

t)

 

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

 

 

λ(

t)

 

 

 

 

)

(tλ

 

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

 

)

(t
Λ

 

 

 

d

t

t

d

F

)

(

 

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

λ(

t)

  

 

a

  

 

F

(t

 

 

 

 

 

 

 

    

 

     

(2

 ?

)

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

 

 

)

(

1

t
F

 

 

 

 

F

(t

)

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

 

 

 

f(

t)

 

 

dt

t

dR

)

(

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

 

 

λ(

t)

 

)

(

ln

t
R

dt

d

 

 

 

)

(tλ

 

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

 

)

(t
Λ

 

 

 

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

λ(

t)

  

 

a

  

 

F

(t

 

 

 

 

 

 

 

    

 

     

(2

 !

)

 

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

 

 

)

(

1

t
F

 

 

 

 

F

(t

)

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

 

 

 

f(

t)

 

 

dt

t

dR

)

(

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

 

 

λ(

t)

 

)

(

ln

t
R

dt

d

 

)]

(

1
ln[

t
F

dt

d

 

 

)

(tλ

 

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

 

)

(t
Λ

 

 

 

[

]

)

(

1
ln

t
F

d

t

d

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

f(

t)

  

 

a

  

 

λ(

t)

  

 

 

 

 

 

 

    

 

    

     

(3

 !

)

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

)

(

1

t
F

 

t

du
u

f

)

(

 

 

t

du
u

e

0

)
(
λ

 

)

(

t

e

Λ

 

F

(t

)

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

t

du
u

f

0

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(

1

λ

 

)

(

1

t

e

Λ−

 

f(

t)

 

dt

t

dR

)

(

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

t

du
t

e
t

0

)

(

)

(

λ

λ

 

 

λ(

t)

 

)

(

ln

t
R

dt

d

 

)]

(

1
ln

[

t
F

dt

d

 

 

)

(t

λ

 

dt

t

d

)

(
Λ

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

t

du
u

0

)

(

λ

 

)

(t

Λ

 

 

 

 

t

du
u

e
t

0

)
(

)

(

λ

λ

 

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

λ(

t)

  

 

a

  

 

f(

t)

  

 

 

 

 

 

 

  

  

 

  

  

  

  

 

(4

 !

)

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

)

(

1

t
F

 

t

du
u

f

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(
λ

 

)

(t

e

Λ−

 

F

(t

)

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

t

du
u

f

0

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(

1

λ

 

)

(

1

t

e

Λ−

 

f(

t)

 

dt

t

dR

)

(

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

t

du
u

e
t

0

)
(

)

(

λ

λ

 

)

(

)

(

t

e

dt

t

d

Λ−

Λ

 

λ(

t)

 

)

(

ln

t
R

dt

d

 

)]

(

1
ln[

t
F

dt

d

 

t

du
u

f

t

f

)

(

)

(

 

)

(t

λ

 

dt

t

d

)

(
Λ

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

t

du
u

0

)

 

)

(t

Λ

 

 

t

d

u

u

f

t

f

)

(

)

(

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

 

Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

Ć

 M

D

Z

Y

  

 

Λ

(t

  

a

  

 

f(

t)

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  

 

  

  

 

(5

 !

)

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

)

(

1

t
F

 

t

du
u

f

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(
λ

 

)

(

t

e

Λ−

 

F

(t

)

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

t

du
u

f

0

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(

1

λ

 

)

(

1

t

e

Λ−

 

f(

t)

 

dt

t

dR

)

(

 

dt

t

dF

)

(

 

 

 

)

(t

f

 

t

du
u

e
t

0

)
(

)

(

λ

λ

 

)

(

)

(

t

e

dt

t

d

Λ−

Λ

 

λ(

t)

 

)

(

ln

t
R

dt

d

 

)]

(

1
ln[

t
F

dt

d

 

t

du
u

f

t

f

)

(

)

(

 

)

(t

λ

 

dt

t

d

)

(
Λ

 

Λ

(t

)

 

 

 

 

t

du
u

0

)

 

)

(t

Λ

 

∫ ∫

t

u

d

s

s

f

d

u

u

f

0

)

(

)

(

 

background image

O

p

r.

 A

d

a

m

 K

a

d

z

s

k

 

Z

E

S

T

A

W

IE

N

IE

 Z

A

L

E

Ż

N

O

Ś

C

M

D

Z

Y

 P

R

O

B

A

B

IL

IS

T

Y

C

Z

N

Y

M

F

U

N

K

C

Y

J

N

Y

M

C

H

A

R

A

K

T

E

R

Y

S

T

Y

K

A

M

N

IE

Z

A

W

O

D

N

O

Ś

C

IO

W

Y

M

O

B

IE

K

T

Ó

W

 N

IE

O

D

N

A

W

IA

N

Y

C

H

 

 

 

R

(t

)

 

F

(t

)

 

f(

t)

 

λ(

t)

 

Λ

(t

)

 

R

(t

)

(t

R

 

)

(

1

t
F

 

t

du
u

f

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(
λ

 

)

(t

e

Λ−

 

F

(t

)

 

)

(

1

t
R

 

)

(t

F

 

t

du
u

f

0

)

(

 

t

du
u

e

0

)
(

1

λ

 

)

(

1

t

e

Λ−

 

f(

t)

 

dt

t

dR

)

(

 

dt

t

dF

)

(

 

)

(t

f

 

t

du
u

e
t

0

)
(

)

(

λ

λ

 

)

(

)

(

t

e

dt

t

d

Λ−

Λ

 

λ(

t)

 

)

(

ln

t
R

dt

d

 

)]

(

1
ln

[

t
F

dt

d

 

t

du
u

f

t

f

)

(

)

(

 

)

(t

λ

 

dt

t

d

)

(
Λ

 

Λ

(t

)

 

)

(

)

0(

ln

t
R

R

 

)

(

1

)

0(

1

ln

t
F

F

 

∫ ∫

t

u

ds
s

f

du
u

f

0

)

(

)

(

 

t

du
u

0

)

(

λ

 

)

(t
Λ

 

 


Document Outline