А) Выполняется группировка ряда распределения.
Группировка выполняется для удобства графического и аналитического представления случайной величины, когда число реализаций (замеров, отказов) достаточно велико ( ).
Определяется интервал группирования по формуле:
, (3.5)
для нашего случая:
тыс. км. (3.6)
Обычно величину интервала округляют (для нашего случая примем тыс. км.). Далее ось абсцисс разбивают через
на интервалы: 0-3, 3-6, 6-9 и т.д.
Б) Определяются частоты и частости.
По ряду распределения определяют число случаев попадания случайной величины в данный интервал. Например на интервал 3-6 тыс. км. Приходится два случая регулировки тормозов.
Частота – это число реализации случайной величины в данном интервале.
Частость – это относительное число реализаций случайной величины в данном интервале.
Частость определяется из соотношения:
, (3.7)
где - частота на i-ом интервале;
-число интервалов;
- число реализаций (замеров, отказов).
Так например, для интервала 9-12 тыс. км. частость равна 0,3.
Все полученные данные сводят в таблицу частот. Графически частость и частоты изображаются с помощью гистограмм и полигонов.
Полигон распределения называют эмпирическим распределением случайной величины.
В) Определяется вероятность (численная мера степени объективно существующей возможности появления случайного события).
Вероятность события А представляет собой отношение числа случаев, благоприятствующих событию А к общему числу случаев N.
Вероятность может принимать следующие значения: . При
- событие является достоверным, а при
- маловероятным.
Вероятность безотказной работы определяется отношением числа случаев безотказной работы за наработку к общему числу случаев:
, (3.8)
где - безотказность (Reliability);
- число отказавших изделий;
- общее число изделий.
Вероятность отказа является противоположным событием и определяется из соотношения:
,
(3.9)
Таблица 3. 2
Таблица результатов расчета
Интервалы, тыс. км. | 0-3 | 3-6 | 6-9 | 9-12 | 12-15 | 15-18 | 18-21 |
Середина интервала, тыс. км. | 1,5 | 4,5 | 7,5 | 10,5 | 13,5 | 16,5 | 19,5 |
Число отказов в интервале (наработка до предельного состояния) или частота | |||||||
Частость отказа | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,1 | 0,1 | ||
Накопленное число отказов за пробег ![]() | |||||||
Число работоспособных элементов за пробег ![]() | |||||||
Вероятность безотказной работы | 0,8 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | |||
Вероятность отказа | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,0 |
После этого необходимо построить графическое изображение вероятности безотказной работы и отказа (рис. 3.1) и графическое изображение частости (в виде гистограммы) (рис. 3.2).
Рис. 3.1. Графическое изображение вероятности безотказной работы и отказа
Для рассматриваемого случая при вероятности безотказной работы равной 80% по кривой определяем пробег, который будет равен 6 тыс. км., то есть более 80% случаев отказов происходит лишь при ресурсе более 6 тыс. км.
Рис. 3.2. Графическое изображение частости (в виде гистограммы)
Согласно полученного графического изображения можно сделать вывод о том, что закон распределения является нормальным.