Макашев Б.К.    

Жезказганский  университет 

им. О.А.Байконурова, к.т.н., доцент

 

                       

 

                   Структурообразование  эксплуатационной     

      безопасности подземного  самоходного  оборудования

                     

                                                                                                    

        Эксплуатационная  безопасность  (ЭБ)  подземного  самоходного  оборудования  (ПСО)  определяется  уровнем  безопасности  факторов, влияющих  на  различные  технологические  параметры  работы  ПСО.  От  этого  уровня  и  зависит  результирующая  величина  потока  отклонений  параметров  от  норм  безопасности.

        Потоком  отклонений  параметров  является  последовательность  этих  отклонений  (нарушений),  возникающих  одно  за  другим  в  какие-то  моменты  времени.

       Для  количественной  характеристики  потока  отклонений  параметров  ЭБ,  используется  параметр  потока  отклонений  от  норм техники  безопасности (ТБ),  величина  которого  определяется  на  основании  статистических  данных,  полученных  в  результате  наблюдений. Параметр  потока  отклонений  характеризует  среднее  число  отклонений  параметров  показателей  ЭБ  в  единицу  времени,  для  рассматриваемого  периода  наблюдений:

                                                                                                    (1)

 

где  ω (t) – параметр  потока  отклонений  ч -1;

n (t)   и  n (t+t) – число  отклоненийпараметров  от  норм  ТБ  соответственно  в  периоды  времени  (t) и (t+t).

        Для  ПСО,  если  отклонение  от  норм  ТБ  каждого  технологического  параметра  является  случайным  событием  и  известны  вероятности  безопасной  величины  параметра  «Рi(t)» в  течение  определенного  времени  «t», то  вероятность  безопасной  работы  машины  «Р(t)» определяется  согласно  известной  теореме  умножения  вероятностей  для  независимых  событий:

                                                                                                              (2)

где N – число  последовательно  взаимосвязанных  параметров  ЭБ;

        Из  формулы  (2)  следует,  что  с  ростом  числа  взаимосвязанных  факторов, вероятность  безопасной  работы  ПСО,  в  целом,  снижается.

        При  последовательном  взаимодействии  все  факторы,

характерными  для  себя  параметрами,  работают  последовательно, и  отклонение  от  норм  ТБ  любого  параметра  ЭБ  является  достаточным  условием  отклонения  всей  системы  технологических  параметров  (рис.1)  ЭБ  ПСО.

         Как  видно  из  схемы  формирования  потока  отклонений  технологических  параметров,  результирующий  поток  отклонений  системы  от  оси  «t»  представляет  собой  суперпозицию  потоков  отклонений  от  норм  всех параметров.

nN
 

tN1
 

tN2
 

tN3
 
 


  

Рис.1   Схема  формирования  потока  отклонений  технологических   

                 параметров  ЭБ ПСО  при  последовательном  их  взаимосвязи.

 

          В  этом  случае, количество  отклонений – (Т0)  системы,  например,  за  промежуток  времени  (t′)  составит:

 

                                                                                            (3)

 

где  n1, n2 …,  ni…, nN – число  отклонений  параметров  системы.

В  свою  очередь:

            

                                                   

откуда  можно  находить, что:

 

                                                                 

 

подставив  значения  « n »  в  формулу  (3),  получим:

                                                                                                           (4)

Эти  формулы  (3)  и  (4)  позволяют  рассчитать  технологические  параметры  ЭБ ПСО  при  известных  значениях  последовательно  взаимосвязанных  параметров.

        Важнейшими  свойствами  потока  отклонений  от  норм  безопасности  технологических  параметров  ЭБ ПСО,  как  в  теории  надежности,  являются  стационарность,  ординарность  и  отсутствие  последствия.

        Стационарность  потока  означает,  что  вероятность  возникновения  какого-либо  числа  «q»  отклонений  параметров  ЭБ ПСО  в  интервале  времени    не  зависит  от  положения  этого  интервала  на  оси  t ;

        Ординарность  потока  означает  что  вероятность  одновременного  наступления  двух  или  более  отклонений  очень  мала  по  сравнению  с  вероятностью  наступления.

         Отсутствие  последствия  заключается  в  том,  что  вероятность  наступления  «q»  отклонений  в  интервале    времени    не  зависит  от  того,  какое  число  отклонений  от  нормы  ТБ  произошло  до  этого  интервала  времени.

          Для  транспортно-технологической  системы,  состоящей  из  множество  факторов  безопасности,  имеющих  в  отдельности  малые  значения  параметров  потока  отклонений,  результирующий  поток  отклонений  будет  как  простейший  поток.  При  этом,  параметр  потока  отклонений  параметров  от  норм  ТБ    и равно обратной  величине  количества  отклонений, т.е.

                                                                                                                       (5)

       Тогда  для  «N»  последовательно  взаймосвязанных  параметров

 ЭБ ПСО  с  учетом  формулы  (4)  получим:

                                                                                                                     (6)

где -  параметры  потока  отклонений  всех  технологических  и  i-го  параметра,  ч-1.

       Случайные  значения  отклонений  параметров  ЭБ ПСО  между  отклонениями  подчиняются  в  этом  случае  экспоненциальному  закону  распределения, а  вероятность  безопасной  работы  ПСО  рассчитывается  по

формуле:

                                                                                                             (7)

 

или  по  формуле  (2), если  известны  значения   Рi(t)  для  последовательно  взаймосвязанных  технологических  параметров  ЭБ ПСО.

        Таким  образом,  зная  характер  изменения  параметров  можно  определить  вероятность  безопасной  работы  ПСО  с  учетом  времени  наступления  отказов  и   отклонений  от  норм  ТБ  тех  или  иных  технологических  параметров.