РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2019 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Тяговый подвижной состав"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1Б.О "Основы теории надежности"

по Учебному плану

подготовки специалистов по специальности

23.05.03 Подвижной состав железных дорог

Профильная направленность

Пассажирские вагоны

Квалификация выпускника "Инженер путей сообщения ", ФГОС ВО 3++

Ростов-на-Дону

2019 г.

 



 






Автор-составитель к.т.н., доц. Губарев Павел Валентинович предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1Б.О "Основы теории надежности" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Тяговый подвижной состав".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

д.т.н., доц. Лобов Борис Николаевич, Профессор, ФГБОУ ВПО ЮРГПУ(НПИ) имени М.И. Платова..





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1БО_Основы т н_С_23.05.03_во_5_ТПС_п48346_и48352.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Основы теории надежности".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 29.03.2019 № 10.

Целью дисциплины "Основы теории надежности" является подготовка в составе других дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника общепрофессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с типом задач профессиональной деятельности, предусмотренным учебным планом и профильной направленностью "Пассажирские вагоны".

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к освоению дисциплин "Тяговый подвижной состав железных дорог", "Цифровые технологии в профессиональной деятельности";

подготовка обучающегося к прохождению практики;

подготовка обучающегося к защите выпускной квалификационной работы;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемые результаты обучения по дисциплине Установленные ОП компетенции и индикаторы их достижения
ОПК-4 - Способен выполнять проектирование и расчет транспортных объектов в соответствии с требованиями нормативных документов

Знает: методы расчета и анализа параметров надежности систем обеспечения движения поездов

Умеет: выполнять расчеты параметров надежности систем обеспечения движения поездов

Имеет навыки: определения состояния систем обеспечения движения поездов на основании анализа параметров надежности

Индикатор:
ОПК-4.5 - использует методы расчета надежности систем при проектировании транспортных объектов

Знает: основные понятия и термины теории надежности

Умеет: выполнять расчеты параметров надежности систем обеспечения движения поездов

Имеет навыки: планирования мероприятий по обеспечению надежности систем обеспечения движения поездов

Индикатор:
ОПК-4.6 - применяет показатели надежности при формировании технических заданий и разработке технической документации

Место дисциплины 1Б.О "Основы теории надежности" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1Б Образовательной программы. Дисциплина входит в состав обязательной части (О).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Математика", "Общая электротехника".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 5 лет. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 5 лет очное, 5.8 лет заочное.

Обозначения-аббревиатуры учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: ЗВПС, МПС.

Дисциплина реализуется в 5 семестре.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 5 лет очное

Общая трудоемкость данной дисциплины 4 зачетные единицы (144 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) 64 часа.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
5
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 64 64 64
Лекции (Лек) 32 32 32
Лабораторные работы (Лаб)      
Практические, семинары (Пр) 32 32 32
       
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 71   71
Контрольная работа (К)      
Реферат (Р)      
Расчетно-графическая работа (РГР)      
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 71   71
Контроль, всего и в т.ч. 9   9
Экзамен (Экз)      
Зачет (За) 9   9
Общая трудоемкость, часы 144 64 144
Зачетные единицы (ЗЕТ) 4   4

Вид обучения: 5.8 лет заочное

Общая трудоемкость данной дисциплины 4 зачетные единицы (144 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) 14 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в заезде
7 8
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 14 14 4 10
Лекции (Лек) 8 8 4 4
Лабораторные работы (Лаб)        
Практические, семинары (Пр) 6 6   6
         
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 126   32 94
Контрольная работа (К) 12     12
Реферат (Р)        
Расчетно-графическая работа (РГР)        
Курсовая работа (КР)        
Курсовой проект (КП)        
Самоподготовка 114   32 82
Контроль, всего и в т.ч. 4     4
Экзамен (Экз)        
Зачет (За) 4     4
Общая трудоемкость, часы 144 14 36 108
Зачетные единицы (ЗЕТ) 4      

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Семестр № 5

1. Основные положения теории надежности. (Компетенция/и ОПК-4)

1.1. Основные положения теории надежности: 1) Работоспособность 2) Безотказность 3) Долговечность 4) Ремонтопригодность 5) Сохраняемость 6) Невосстанавливаемые и восстанавливаемые изделия 7) Повреждения (отказы) 8) Внезапные, постепенные, полные и частичные отказы 9) Конструкторский, технологический и ремонтный отказы 10) Поток без последствия.

2. Физические процессы возникновения внезапных и постепенных отказов электрического оборудования подвижного состава. (Компетенция/и ОПК-4)

2.1. Физические процессы возникновения внезапных отказов электрического оборудования подвижного состава: 1) Внезапные отказы электрооборудования в период нормальной эксплуатации 2)Отказы, не зависящие от режимов работы 3) Отказы, зависящие от режимов работы 4) Влияние абсорбции и диффузии 5) Разрушение диэлектриков и полупроводников.

2.2. Физические процессы возникновения постепенных отказов электрического оборудования подвижного состава: 1) Видимые (контролируемые) изменения параметров 2) Среднее время до наступления отказа 3) Функции распределения возможных значений пробоя 4) Износ и старение изоляционных материалов 5) Нестабильность вольтамперных характеристик полупроводников.

3. Физические процессы возникновения внезапных и постепенных отказов механического оборудования подвижного состава. (Компетенция/и ОПК-4)

3.1. Физические процессы возникновения внезапных отказов механического оборудования подвижного состава: 1) Хрупкие изломы сварных соединений 2) Дефекты термической обработки 3) Период приработки 4) Период нормальной эксплуатации 5) Кинетика уровня энергии состояния частиц вещества.

3.2. Физические процессы возникновения постепенных отказов механического оборудования подвижного состава: 1) Термоактивационные процессы 2) Скорость процесса механического разрушения3 ) Период собственных тепловых колебаний атомов 4) Энергия активации процесса разрушения 5) Образование трещин в металле.

4. Показатели надежности подвижного состава и методы их расчета. (Компетенция/и ОПК-4)

4.1. Показатели надежности подвижного состава: 1) Частота отказов 2) Вероятность безотказной работы 3) Вероятность отказа 4) Интенсивность отказов 5) Параметр потока отказов 6) Наработка на отказ 7) Показатели надежности невосстанавливаемых изделий 8) Показатели надежности восстанавливаемых изделий.

4.2. Методы расчета показателей надежности подвижного состава: 1) Основное соединение элементов 2) Прикидочный расчет 3) Ориентировочный расчет 4) Окончательный расчет 5) Экспериментальное определениеПоказателей надежности 6) Практическое применение методов (расчет надежности работы бандажей колесных пар, тяговых двигателей и в целом локомотивов) 7) Способы резервирования элементов.


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 8 8   20
2 8 8   17
3 8 8   17
4 8 8   17
Итого 32 32   71
В т.ч. по интерактивным формам 32 32    

Лабораторный практикум

Не предусмотрено.


Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 5
1 Основные положения теории надежности 8
2 Расчет и анализ количественных характеристик изделия 8
3 Расчет и анализ количественных характеристик изделия 4
Расчет среднего времени «жизни» одного элемента 4
4 Показатели надежности восстанавливаемых (ремонтируемых) изделий 2
Методы расчета показателей надежности невосстанавливаемых изделий 2
Расчет показателей надежности сложных систем 2
Резервирование 2

Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 5
1 Невосстанавливаемые и восстанавливаемые изделия 6
Внезапные, постепенные, полные и частичные отказы 4
Конструкторский, технологический и ремонтный отказы 10
2 Влияние абсорбции и диффузии 5
Разрушение диэлектриков и полупроводников 4
Износ и старение изоляционных материалов 4
Нестабильность вольтамперных характеристик полупроводников 4
3 Хрупкие изломы сварных соединений 3
Дефекты термической обработки 3
Кинетика уровня энергии состояния частиц вещества 4
Термоактивационные процессы 2
Скорость процесса механического разрушения 4
Образование трещин в металле 1
4 Показатели надежности невосстанавливаемых изделий 4
Показатели надежности восстанавливаемых изделий 4
Экспериментальное определениепоказателей надежности 4
Практическое применение методов (расчет надежности работы бандажей колесных пар, тяговых двигателей и в целом локомотивов) 5

Объем самостоятельного изучения учебного материала (самоподготовка) по виду обучения 5.8 лет заочное составляет 114 час.


Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения Образовательной программы

Компетенция Указание (+) этапа формирования в процессе освоения ОП (семестр)
5
ОПК-4 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОПК-4 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.

Описание шкал оценивания компетенций

Значение оценки Уровень освоения компетенции Шкала оценивания (для аттестационной ведомости, зачетной книжки, документа об образования) Шкала оценивания (процент верных при проведении тестирования)
Балльная оценка - "удовлетворительно". Пороговый Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 59%
Балльная оценка - "хорошо". Базовый Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, который не допускает существенных неточностей в ответе, правильно применяет теоретические положения при решении практических работ и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения. От 60% до 84%
Балльная оценка - "отлично". Высокий Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, в ответе которого тесно увязываются теория с практикой. При этом обучающийся не затрудняется с ответом при видоизменении задания, показывает знакомство с литературой, правильно обосновывает ответ, владеет разносторонними навыками и приемами практического выполнения практических работ. От 85% до 100%
Дуальная оценка - "зачтено". Пороговый, Базовый, Высокий Оценка «зачтено» выставляется обучающемуся, который имеет знания, умения и навыки, не ниже знания только основного материала, может не освоить его детали, допускать неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 100%
Балльная оценка - "неудовлетворительно", Дуальная оценка - "не зачтено". Не достигнут Оценка «неудовлетворительно, не зачтено» выставляется обучающемуся, который не знает значительной части программного материала, допускает ошибки, неуверенно выполняет или не выполняет практические работы. От 0% до 39%

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

Типовые контрольные задания

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

расчет статистической вероятности и наработки до отказа;

расчет средней наработки до оказа рассматриваемого устройства;

расчет интенсивности отказов для заданных значений времени и средней наработки до отказов;

расчет вероятности безотказной работы системы;

определение зависимости математического ожидания и дисперсии проката бандажей от пробега электровоза;

расчет средних значений;

расчет среднего значения пробега.

Для заочной формы обучения контрольная работа проводится в форме компьютерного тестирования на базе ЦМКО.


Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Зачет. Семестр № 5

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1)менеджмент качества при эксплуатации и обслуживании электроподвижного состава;
2)номенклатуру, методы измерения и оценки показателей качества продукции (услуг) при эксплуатации и обслуживании электроподвижного состава;
3)модели обеспечения качества;
4)требования к системам качества;
5)международные стандарты управления качеством;
6)нормативные документы ОАО «РЖД» по обеспечению качества продукции (услуг) при эксплуатации и обслуживании электроподвижного состава;
7)организацию сертификации систем менеджмента качества при эксплуатации и обслуживании электроподвижного состава;
8)виды резервирования на локомотивах;
9)физические процессы возникновения внезапных отказов электрического оборудования подвижного состава;
10)физические процессы возникновения внезапных отказов механического оборудования подвижного состава;
11)физические процессы возникновения постепенных отказов электрического оборудования подвижного состава;
12)физические процессы возникновения постепенных отказов механического
оборудования подвижного состава.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) разрабатывать требования к обеспечению безотказности, готовности и безопасности электроподвижного состава;
2) оценивать стоимость жизненного цикла;
3) определять вероятность предельного проката бандажей колесных пар локомотива;
4) проводить анализ отказов оборудования ЭПС, понимать, как и для чего он проводится;
5) применять фрагменты или теорию надежности в целом в локомотивных депо, методы расчета надежности локомотива;
6) применять элементы матричных методов расчета надежности локомотивов;
7) определять теоретическое распределение напряжения пробоя изоляции тяговых двигателей (применение критериев правдоподобия).

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1)новыми принципами управления качеством электроподвижного состава на всех этапах его жизненного цикла.

2)применением закона Гаусса в теории надежности.

3)применением критериев согласия в теории надежности.

4)методами повышения надежности подвижного состава.

5)методом расчета изделия на заданную надежность.


Иные контрольные материалы для автоматизированной технологии оценки имеются в Центре мониторинга качества образования


Методические материалы, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций

№ п/п Библиографическое описание
1 Методические указания, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций. Ресурс ЦМКО РГУПС.

Для каждого результата обучения по дисциплине определены

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования

Резуль-
тат
обуче-
ния
Компе-
тенция
Этап
формиро-вания в
процессе
освоения
ОП
(семестр)
Этапы
формирования
компетенции
при изучении
дисциплины
(раздел
дисциплины)
Показатель
сформиро-
ванности
компетенции
Критерий
оценивания
  ОПК-4 5 1, 2, 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.

Шкалы и процедуры оценивания

Значение оценки Уровень
освоения
компетенции
Шкала оценивания
(для аттестационной
ведомости, зачетной
книжки, документа
об образовании)
Процедура оценивания
Балльная оценка -
"отлично",
"хорошо",
"удовлетворительно".
Дуальная оценка -
"зачтено".
Пороговый, Базовый, Высокий В соответствии со шкалой оценивания в разделе РПД "Описание шкал оценивания компетенций" Зачет (письменно-устный).
Автоматизированное тестирование.
Выполнение практического задания в аудитории.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень учебной литературы для освоения дисциплины

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Горский А.В., Воробьев А.А. Надежность электроподвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 301 с. УМЦ ЖДТ
2 Зональная система повышения надежности электрических машин тягового подвижного состава: научная монография / под ред. И.А. Худоногова и А.М. Худоногова. — М.: ФГБУ ДПО «Учебно- методический центр по образованию на железнодорожном тран- спорте», 2018. — 483 с. УМЦ ЖДТ
3 Четвергов В.А. Надежность локомотивов. М., 2003. 415 с. УМЦ ЖДТ
4 Данковцев В.Т., Киселев В.И., Четвергов В.А. Техническое обслуживание и ремонт локомотивов. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. /Под ред. Четвергова, В.И. Киселева. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. – 558 с. УМЦ ЖДТ
5 Губарев, П.В. и др. Определение параметров надежности в эксплуатации ЭПС : учебно-методическое пособие по расчетно-графической работе. / П.В. Губарев, Д.В. Глазунов, Е.А. Чеботарев. Рост. гос.ун-т путей сообщения. – Ростов/Д, 2013. – 26 с. ЭБС РГУПС
6 Глазунов Д.В. и др. Надежность электроподвижного состава: методические указания к лабораторным работам / Д.В. Глазунов, П.В. Губарев, Е.А. Чеботарев. Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2008. – 20. ЭБС РГУПС
7 Губарев П.В. Надежность подвижного состава : краткий курс лекций / П. В. Губарев. - РГУПС, 2016. - 33 с. ЭБС РГУПС
8 Научно-периодическое издание “Железнодорожный транспорт” (ежемесячно) ЭБ public.ru

Перечень учебно-методического обеспечения

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Губарев П.В. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Основы теории надежности". РГУПС. - Ростов н/Д, 2019. ЭИОС РГУПС
2 Надежность подвижного состава: учебно-методическое пособие к лабораторным работам / Д.В. Глазунов, П.В. Губарев. - РГУПС, 2017. + ЭР НТБ РГУПС ЭБС РГУПС
3 Губарев, П.В. и др. Определение параметров надежности в эксплуатации ЭПС : учебно-методическое пособие по расчетно-графической работе. / П.В. Губарев, Д.В. Глазунов, Е.А. Чеботарев. Рост. гос.ун-т путей сообщения. – Ростов/Д, 2013. – 26 с. ЭБС РГУПС

Электронные образовательные ресурсы в сети "Интернет"

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://rgups.ru/. Ресурс ЭИОС РГУПС
2 http://www.iprbookshop.ru/. Электронно-библиотечная система "IPRBooks"
3 https://www.biblio-online.ru/. Электронно-библиотечная система "Юрайт"
4 http://www.umczdt.ru/. Электронная библиотека "УМЦ ЖДТ"
5 http://jirbis2.rgups.ru/jirbis2/. Электронно-библиотечная система РГУПС
6 https://rgups.public.ru/. Электронная библиотека "public.ru"

Профессиональные базы данных и информационно-справочные системы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://www.glossary.ru/. Глоссарий.ру (служба тематических толковых словарей)
2 http://www.consultant.ru/. КонсультантПлюс

Лицензионное и свободно распространяемое программное обеспечение

№ п/п Наименование Произ-
во
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader. И

О - программное обеспечение отечественного производства

И - импортное программное обеспечение


Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Помещения(аудитории):

учебные аудитории для проведения учебных занятий;

помещения для самостоятельной работы.

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий используется:

Учебная мебель;

Технические средства обучения (включая стационарный либо переносной набор демонстрационного оборудования).

Самостоятельная работа обучающихся обеспечивается компьютерной техникой с возможностью подключения к сети "Интернет" и ЭИОС.


"____" _________________20___г.


Код РПД: 48352.