1. основные понятия надёжности технических систем

• Название: 1. основные понятия надёжности технических систем
• Анкор: referat
• Дата: 09.11.2020
• Размер: 364.88 Kb.
• Имя файла: shubin_removed_removed.docx
• Тип: Документы; #148961
• страница: 9 из 9

Контрольные вопросы

1. 
   Дать определение аварии.
   
2. 
   Что такое потоковые графы?
   
3. 
   Дать понятие дедуктивного анализа «дерева отказов».
   
4. 
   Дать понятие индуктивного анализа «дерева отказов».
   
5. 
   Дать определение «дереву отказов».
   
6. 
   Перечислить типы вершин «дерева отказов».
   
7. 
   Дать определение методу первичных отказов.
   
8. 
   Дать определение методу вторичных отказов.
   
9. 
   Дать понятие «дереву отказов» в случае повторяющихся событий.
   
10. 
    Дать понятие упрощённому «дереву неисправностей».
    
11. 
    Причислить достоинства и недостатки метода «дерева отказов».
    

7. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

1. 
   КОНСТРУКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ Одной из важнейших характеристик сложных технических систем
   

является их надёжность. Требования к количественным показателям на- дёжности возрастают тогда, когда отказы технической системы приводят к большим затратам материальных средств, либо угрожают безопасности (например, при создании атомных лодок, самолётов или изделий военной техники). Один из разделов технического задания на разработку системы – раздел, определяющий требования к надёжности. В этом разделе указы- вают количественные показатели надёжности, которые необходимо под- тверждать на каждом этапе создания системы.

На этапе разработки технической документации, являющейся ком- плектом чертежей, технических условий, методик и программ испытаний, выполнение научно-исследовательских расчётов, подготовки эксплуата- ционной документации и обеспечение надёжности осуществляют спосо- бами рационального проектирования и расчётно-экспериментальными методами оценки надёжности.

Важное место в обеспечении надёжности системы занимает подбор металла, из которого конструируют силовые узлы металлоконструкций, так как от несущих конструкций зависит надёжность и долговечность из- делия. Для изделий, работающих в стационарных условиях, чаще всего используют обычные углеродистые стали, а для изделий, работающих в условиях переменных нагрузок с высокой интенсивностью, – высоколеги- рованные. В зависимости от внешних воздействующих факторов и усло- вий нагружения подбирают соответствующие материалы с определённы- ми характеристиками.

Существуют несколько методов, с помощью которых можно повы- сить конструктивную надёжность сложной технической системы. Конст- руктивные методы повышения надёжности предусматривают создание запасов прочности металлоконструкций, облегчение режимов работы электроавтоматики, упрощение конструкции, использование стандартных деталей и узлов, обеспечение ремонтопригодности, обоснованное исполь- зование методов резервирования.

Наряду с конструктивными методами, обеспечивающими работоспо- собность системы, широко применяют вероятностные методы оценки её надёжности на этапах эскизного и рабочего проектирования. С целью определения количественных показателей надёжности составляют функ- циональную схему и циклограмму работы системы во времени при её эксплуатации. Более полному пониманию работы системы способствует принципиальная схема, в которой подробно описывают соединение узлов

и элементов, а также их назначение. На основании функциональной и принципиальной схем работы системы составляют структурную схему надёжности с указанием резервирования отдельных элементов, узлов и каналов. На основании структурной схемы надёжности составляют пере- чень элементов и узлов с указанием интенсивностей отказов, взятых из справочной литературы или полученных по результатам испытаний или эксплуатации. Далее на основании исходных данных выполняют расчёт проектной надёжности системы.

Анализ и прогнозирование надёжности на стадии проектирования дают необходимые данные для оценки конструкции. Такой анализ прово- дят для каждого варианта конструкции, а также после внесения конструк- тивных изменений. При обнаружении конструктивных недостатков, сни- жающих уровень надёжности системы, проводят конструктивные измене- ния и корректируют техническую документацию.

2. 
   ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
   

Одним из основных мероприятий на стадии серийного производства, направленных на обеспечение надёжности технических систем, является стабильность технологических процессов. Научно обоснованные методы управления качеством продукции позволяют своевременно давать заклю- чение о качестве выпускаемых изделий. На предприятиях промышленно- сти применяют два метода статистического контроля качества: теку- щий контроль технологического процесса и выборочный метод контроля.

Метод статистического контроля (регулирования) качества позво- ляет своевременно предупреждать брак в производстве и, таким образом, непосредственно вмешиваться в технологический процесс.

Выборочный метод контроля не оказывает непосредственного влия- ния на производство, так как он служит для контроля готовой продукции, позволяет выявить объём брака, причины его возникновения в технологи- ческом процессе или же качественные недостатки материала.

Анализ точности и стабильности технологических процессов позво- ляет выявить и исключить факторы, отрицательно влияющие на качество изделия. В общем случае контроль стабильности технологических про- цессов можно проводить следующими методами: графоаналитическим с нанесением на диаграмму значений измеряемых параметров; расчётно- статистическим для количественной характеристики точности и стабиль- ности технологических процессов; а также прогнозированием надёжности технологических процессов на основе количественных характеристик приведённых отклонений.

Расчётно-статистическим методом определяют коэффициент точ- ности (K_т) и коэффициент смещения (K_с).

Коэффициент точности характеризует соотношение полей допуска исследуемого параметра (размера). Его значение определяют по формуле

K _т  T /  ,

где Т – допуск; ω – поле рассеяния контролируемого параметра в соответ- ствующей выборке.

Коэффициент смещения характеризует относительную величину смещения центра рассеяния размеров от середины поля допуска

K_с  (x  ₀ ) / 2 ,

где х – среднее арифметическое значение центра рассеяния; ∆₀ – коорди- ната середины поля допуска

₀  (Т_н  T_в ) / 2 ,

где T_н и T_в – нижнее и верхнее предельные отклонения параметра.

В случае если коэффициент K_т > 1, то точность технологического процесса хорошая, если K_т = 0,95…1, то точность удовлетворительная, при K_т ≤ 0,9…0,7 точность неудовлетворительная.

3. 
   ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
   

Надёжность технических систем в условиях эксплуатации определя- ется рядом эксплуатационных факторов, таких как квалификация обслу- живающего персонала, качество и количество проводимых работ по тех- ническому обслуживанию, наличие запасных частей, использование из- мерительной и проверочной аппаратуры, а также наличие технических описаний и инструкций по эксплуатации.

В процессе эксплуатации отказы системы принято подразделять на две основные категории – внезапные отказы и постепенные.

Внезапные отказы связаны с наличием в изделии скрытых производ- ственных дефектов, причинами конструктивного характера, ошибками обслуживающего персонала.

Постепенные отказы системы обусловлены постепенными измене- ниями параметров. Такое изменение параметров в основном вызвано ста- рением элементной базы системы.

В первом приближении можно принять, что все отказы, возникаю- щие в процессе эксплуатации, являются независимыми. Поэтому надёж- ность всей системы при предположении независимости отказов равна

P  P₁ P₂ P₃ ,

где P₁, Р₂, Р₃ – вероятности безотказной работы системы соответственно по непрогнозируемым внезапным отказам, внезапным отказам, которые могут быть предотвращены при своевременном техническом обслужива- нии, и постепенным отказам.


n

Одной из причин отсутствия отказов элементов системы является ка- чественное техническое обслуживание, которое направлено на предот- вращение прогнозируемых внезапных отказов. Вероятность безотказной работы системы, обусловленная качеством обслуживания, равна
P₂  _ P_i ,

i1

где P_i – вероятность безотказной работы i-го элемента, связанная с техни- ческим обслуживанием.

По мере совершенствования обслуживания значение вероятности безотказной работы Р₂ приближается к единице.

Замена элементов с возрастающей во времени интенсивностью отка- зов возможна во всех сложных технических системах. С целью уменьше- ния во времени интенсивности отказов вводят техническое обслуживание системы, которое направлено на снижение внезапных отказов.

4. 
   ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
   

Для повышения надёжности сложных технических систем в услови- ях эксплуатации проводят ряд мероприятий, которые можно подразделить на следующие четыре группы:

1. 
   разработку научных методов эксплуатации;
   
2. 
   сбор, анализ и обобщение опыта эксплуатации;
   
3. 
   связь проектирования с производством изделий машиностроения;
   
4. 
   повышение квалификации обслуживающего персонала.
   

Научные методы эксплуатации включают в себя научно обоснован- ные методы подготовки изделия к работе, проведения технического об- служивания, ремонта и других мероприятий по повышению надёжности сложных технических систем в процессе их эксплуатации. Порядок и тех- нологию проведения этих мероприятий описывают в соответствующих руководствах и инструкциях по эксплуатации конкретных изделий. Более качественное выполнение эксплуатационных мероприятий по обеспече- нию надёжности изделий машиностроения обеспечивается результатами статистического исследования надёжности этих изделий. При эксплуата- ции изделий большую роль играет накопленный опыт. Значительную часть опыта эксплуатации используют для решения частных организаци- онно-технических мероприятий. Однако накопленные данные необходимо