Надежность технических устройств.
Основные свойства надежности
Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования (ГОСТ 27.002-83).
Как видно из определения, надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его пребывания может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенное сочетание этих свойств.
1. Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.
2. Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
3. Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
4. Сохраняемость - свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.
5. Работоспособность - такое состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, удовлетворяя требованиям нормативно-технической документации. Работоспособность - это характеристика состояния объекта в некоторый момент времени.
2.Возможные виды технического состояния устройства.
Исправное состояние - это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструктивной документации.
Неисправное состояние – это состояние, при котором он не соответствует требованиям хотя бы 1 нормативно-технической и конструктивной документации.
Работоспособное состояние – это состояние объекта, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствующие требованиям нормативно-технической и конструктивной документации.
Неработоспособное состояние – это состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего его способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и конструктивной документации.
Предельное состояние – это состояние конструкции, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо его восстановление невозможно или нецелесообразно.
Показатели безотказности объектов.
Безотказность – вероятность безотказной работы конструкции или устройства за определенный промежуток времени.
Показатели безотказности объекта:
1. Вероятность безотказной работы (ВБР)– вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает.
ВБР возникает в интервале наработки от 0 до t и оценивается выражением:
, где n(t) – кол-во эл-тов, не отказавших к моменту времени t;
N – число изделий, поставленных на испытание;
P(t) – статистическая оценка вероятности безотказной работы изделия.
2. Вероятность отказа
Вероятность отказа в интервале наработки от 0 до t оценивается соотношением:
где (N-n(t)) – число элементов, отказавших к моменту времени t;
N – число изделий, поставленных на испытание;
Q(t) – вероятность отказа.
3. Частота отказов – отношение кол-ва отказавших эл-тов к общ. кол-ву эл-тов, поставленных на испытание за определенный интервал наработки.
где Δni – кол-во отказавших эл-тов в i-том интервале;
Δt – интервал наработки.
4. Интенсивность отказов – условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определенная при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не наступит.
где Δn(t0 , Δt) – кол-во отказов за интервал наработки (t0, t0+Δt);
n(t) – кол-во эл-тов, не отказавших к моменту времени t;
Δt – интервал наработки.
Вероятностная оценка интенсивности отказов:
где f(t) – плотность вероятности отказа.
5. Среднее время безотказной работы (средняя наработка на отказ)
а) для восстанавливаемых объектов
Средняя наработка на отказ при испытании 1 образца изделий:
ti – время исправной работы изделия м/у (i-1)-ым и i-тым отказами;
n(t) – число отказов за некоторое время t.
Если на испытании находится определенное кол-во образцов в течение времени Т, то
где ti,j - время работы j-того образца изделий м/у(i-1)-ым и i-тым отказами;
nj(t) - число отказов j-того образца
б) для невосстанавливаемых объектов
Среднее время безотказной работы (средняя наработка на отказ) – это математическое ожидание времени работы системы до отказа:
