Тема Показатели надежности технических систем
 Скачать 158.6 Kb.
|
Тема: Показатели надежности технических системПоказателями надежности называют количественные характеристики одного или нескольких свойств объекта, составляющих его надежность. К таким характеристикам относят, например, временные понятия – наработку, наработку до отказа, наработку между отказами, ресурс, срок службы, время восстановления. Значения этих показателей получают по результатам испытаний или эксплуатации. По восстанавливаемости изделий показатели надежности подразделяют на показатели для восстанавливаемых изделий и показатели невосстанавливаемых изделий. Применяются также комплексные показатели. Надежность изделий, в зависимости от их назначения, можно оценивать, используя либо часть показателей надежности, либо все показатели. Показатели безотказности: – вероятность безотказной работы –вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает; – средняя наработка до отказа –математическое ожидание наработки объекта до первого отказа; – средняя наработка на отказ –отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки; – интенсивность отказов –условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник. Этот показатель относится к невосстанавливаемым изделиям. Показатели долговечности. Количественные показатели долговечности восстанавливаемых изделий делятся на 2 группы. 1 Группа. Показатели, связанные со сроком службы изделия: – срок службы –календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или ее возобновление после ремонта до перехода в предельное состояние; – средний срок службы –математическое ожидание срока службы; – срок службы до первого капитального ремонта агрегата или узла – это продолжительность эксплуатации до ремонта, выполняемого для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановления ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые; – срок службы между капитальными ремонтами, зависящий преимущественно от качества ремонта, т.е. от того, в какой степени восстановлен их ресурс; – суммарный срок службы – это календарная продолжительность работы технической системы от начала эксплуатации до выбраковки с учетом времени работы после ремонта; – гамма-процентный срок службы –календарная продолжительность эксплуатации, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с вероятностью γ, выраженной в процентах. 2. Показатели, связанные с ресурсом изделия: – ресурс –суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновление после ремонта до перехода в предельное состояние. – средний ресурс –математическое ожидание ресурса; для технических систем в качестве критерия долговечности используют технический ресурс; – назначенный ресурс – суммарная наработка, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния; – гамма-процентный ресурс –суммарная наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах. Понятие ресурс можно характеризовать как чистое время работы объекта без учета остановок. Принято различать: ресурс до первого ремонта, межремонтный ресурс, назначенный ресурс, гамма-процентный ресурс, средний ресурс. Назначенный ресурс – суммарная эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния. Остаточный ресурс – суммарная наработка объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние. Назначенный срок службы – календарная продолжительность эксплуатации, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния. Назначенный срок хранения – календарная продолжительность хранения, при достижении которой хранение объекта должно быть прекращено независимо от его технического состояния. Как видно из формулы (1) гамма-процентные показатели равны квантилям соответствующих распределений. Если вероятности, отвечающие этим квантилям, выражают в процентах, то для показателей безотказности обычно задают значения 90; 95; 99; 99,5 % и т. д. Тогда вероятность возникновения отказа на отрезке [0; t] будет составлять 0,10; 0,05; 0,01; 0,005 и т. д. Задаваемые значения для критических отказов должны быть весьма близки к 100 %, чтобы сделать критические отказы практически невозможными событиями. Для прогнозирования потребности в запасных частях, ремонтных мощностях, а также для расчета пополнения и обновления парков машин, приборов и установок могут потребоваться гамма-процентные показатели при более низких значениях , например, при = 50 %, что приближенно соответствует средним значениям. Показатели ремонтнопригодности и сохраняемости Вероятность восстановления – вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния объекта не превысит заданное значение. Гамма-процентное время восстановления – время, в течение которого восстановление работоспособного объекта будет осуществлено с вероятностью , выраженной в процентах. Среднее время восстановления – математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния объекта после отказа. Иначе, среднее время вынужденного нерегламентированного простоя, вызванного отысканием и устранением одного отказа. Интенсивность восстановления – условная плотность вероятности восстановления работоспособного состояния объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента восстановление не было завершено. Средняя трудоемкость восстановления – математическое ожидание трудоемкости восстановления объекта после отказа. Гамма-процентный срок сохраняемости – срок сохраняемости, достигаемой объектом с заданной вероятностью , выраженной в процентах. Средний срок сохраняемости – математическое ожидание срока сохраняемости. Комплексные показатели надежности. Показателем, определяющим долговечность системы, объекта, машины, может служить коэффициент технического использования. Коэффициент технического использования –отношение математического ожидания суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания объекта в работоспособном состоянии и всех простоев для ремонта и технического обслуживания: Коэффициент готовности –вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. Физический смысл коэффициента готовности – это вероятность того, что в прогнозируемый момент времени изделие будет исправно, т. е. оно не будет находиться во внеплановом ремонте. Коэффициент оперативной готовности –вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени. Классификация показателей В зависимости от способа получения показатели подразделяют на: расчетные, получаемые расчетными методами; экспериментальные, определяемые по данным испытаний; эксплуатационные, получаемые по данным эксплуатации. В зависимости от области использования различают показатели надежности: нормативные; оценочные. Нормативными называют показатели надежности, регламентированные в нормативно-технической или конструкторской документации. К оценочным относят фактические значения показателей надежности опытных образцов и серийной продукции, получаемые по результатам испытаний или эксплуатации. |