- •Вопрос 1. Цели и задачи теории надежности.
- •Вопрос 2. Особенности эксплуатации нефтепромыслового оборудования.
- •Вопрос 3. Задачи повышения надежности нефтепромыслового и бурового оборудования:
- •Вопрос 4. Термины и определения теории надежности: объекты, состояния и события.
- •1. Объекты.
- •2. Состояния и события.
- •Вопрос 5. Термины и определения теории надежности: определение отказа, классификация отказов.
- •Вопрос 6. Термины и определения, применяемые в теории надежности: свойства объектов.
- •Вопрос 7. Случайные величины и способы их описания.
- •Вопрос 8. Основные характеристики, применяемые для описания случайных величин
- •I. Непрерывные случайные величины:
- •II. Дискретные случайные величины
- •Вопрос 9. Показатели, применяемые для оценки безотказности изделий.
- •Вопрос 10. Показатели, применяемые для оценки долговечности изделий.
- •Вопрос 11. Показатели, применяемые для оценки ремонтопригодности и сохраняемости изделий.
- •Вопрос 12. Комплексные показатели надежности изделия.
- •Вопрос 13. Классификация машин по надежности.
- •Вопрос 14. Законы распределения случайных величин, применяемые в теории надежности.
- •Вопрос 15. Нормальный закон распределения.
- •Вопрос 16. Закон распределения Вейбулла.
- •Вопрос 17. Экспоненциальный (показательный) закон распределения.
- •Вопрос 18. Обработка статистической информации для оценки показателей надежности.
- •Вопрос 19. Построение и группировка вариационного ряда.
- •Вопрос 20. Анализ резко выделяющихся значений
- •Вопрос 21. Построение графиков статистических функций распределения показателей надежности. Выбор закона распределения.
- •Вопрос 22. Критерии согласия. Проверка гипотезы о соответствии эмпирических и теоретических законов распределений
- •Вопрос 23. Определение доверительных границ показателей надежности
- •Вопрос 24. Основные задачи прогнозирования надежности машин.
- •Вопрос 25. Этапы прогнозирования надежности машин.
- •Вопрос 26. Прогнозирование надежности машин при помощи структурных схем.
- •Вопрос 27. Резервирование как метод повышения надежности машин.
- •Вопрос 28. Цели и виды испытаний на надежность.
- •3. По месту и способу проведения, испытания делятся на:
- •Вопрос 29. Объекты испытания на надежность.
- •Вопрос 30. Характеристики, оцениваемые при испытании на надежность.
- •Вопрос 31. Причины отказа изделия раньше установленного ресурса.
- •Вопрос 32. Периоды эксплуатации машин.
- •Вопрос 33. Методы повышения надежности нефтепромыслового оборудования
- •1. Повышение сопротивляемости машин внешним воздействиям:
- •2. Изоляция машин от вредных воздействий.
- •4. Применение автоматики для повышения надежности машин.
- •Вопрос 34. Направления дальнейших исследований в области надежности машин
4. Применение автоматики для повышения надежности машин.
Проблема надежности машин возникла в первую очередь в связи с развитием автоматизации, с необходимостью обеспечить бесперебойную работу и взаимодействие механических, электрических, гидравлических и других устройств. Создание самонастраивающихся и саморегулируемых машин позволяет машине не только обладать способностью выполнять заданную работу, но и осуществлять свои функции длительное время, не опасаясь как внешних воздействий, так и процессов, происходящих в самой машине.
5. Создание машин с регламентированными показателями надежности. Под регламентацией показателей надежности понимается, знание законов распределения сроков службы (наработки), законов распределения скоростей изнашивания (или других процессов старения), характеристик начального состояния машины и всех тех данных, которые определяют область работоспособности машины и вероятность нахождения машины в заданном состоянии.
Вопрос 34. Направления дальнейших исследований в области надежности машин
Проблемы, которые являются первоочередными для дальнейших исследований по надежности машин и представляют самостоятельные направления в данной области:
-
Разработка моделей параметрических отказов. Развитие идей о взаимодействии машины со средой, учет обратных связей «процессы — выходные параметры машины», оценка взаимодействия параметров и других особенностей потери работоспособности сложных систем позволит разработать более совершенные модели отказов разнообразных машин и изделий. Эти модели должны учитывать внутренние связи и внешние воздействия, характерные для данной категории машин, давать основу для разработки алгоритмов по оценке надежности сложных изделий.
-
Динамика медленных процессов должна изучать те изменения в узлах и элементах машины, которые происходят в течение длительных промежутков времени. Эти процессы являются причиной отказов машины и изменения ее состояния со временем. Можно использовать фундаментальные принципы динамики машин и теории автоматического управления. При этом в первую очередь надо учитывать большую инерционность систем, возрастание периодичности внешних воздействий, взаимодействие обратимых и необратимых процессов, малую скорость процессов.
-
Прогнозирование надежности сложных систем. Для различных категорий машин необходимо дальнейшее развитие и воплощение идей о прогнозировании надежности на основе моделей отказов, которые базируются на закономерностях процессов повреждения (физики отказов) с учетом их вероятностной природы. Перспективным является использование методов статистического моделирования, когда учитываются вероятностные характеристики режимов и условий работы машины, внешних воздействий и протекающих процессов старения. Особенно актуальны еще недостаточно разработанные методы прогнозирования надежности с учетом процессов изнашивания, которые являются основной причиной отказов многих машин. Особую проблему представляет изучение надежности комплексов «машина — автоматическая система управления», так как взаимодействие механических и электронных систем порождает ряд новых аспектов теории надежности.
-
Нормирование показателей надежности. Разработка нормативов для показателей безотказности и долговечности машины, регламентация скоростей процессов, предельных состояний машины и ее элементов, запасов надежности, скорости изменения выходных параметров — необходимое условие для эффективного использования машин.
Базой является экономический фактор, оценивающий последствия отказов и выступающий в качестве критерия для оптимизации требований к показателям надежности.
-
Влияние износа на динамические параметры машины. Для многих машин динамика лимитирует (ограничивает) допустимые величины износов и ресурс изделия. В уравнениях динамики присутствуют показатели, зависящие от времени и имеющие случайную природу. Раскрытие этих закономерностей позволит объяснить многие сложные явления, связанные с изменением выходных параметров машины во времени, с отказами функционирования из-за разрушения ее элементов. Последнее часто является следствием возрастания динамических нагрузок в машине при износе ее элементов.
-
Разработка систем информации о надежности из сферы ремонта необходима для управления надежностью, оценки тенденций ее изменения и достигнутого уровня. Чем выше требования к безотказности изделий, тем меньше информации поступает из сферы эксплуатации. Необходимо создание специальных систем информации о степени повреждения элементов ремонтируемых изделий, не достигнувших предельного состояния и не имеющих отказов, для недопущения которых и производится их ремонт. Этот позволит оценить степень использования потенциальных возможностей изделия по надежности и обоснованно назначить ресурс для машины и ее агрегатов.
-
Испытание на надежность сложных систем. Основой для разработки методик испытаний сложных систем являются развитие методов испытания в сочетании с прогнозированием и использованием заданной информации, разработка алгоритмов по оценке надежности с учетом постоянно поступающей информации о состоянии изделия, выявление экстремальных реализаций потери изделием работоспособности, сочетание испытания со статистическим моделированием, оценка и прогнозирование ведущих процессов старения.
-
Анализ надежности технологического процесса. Технологический процесс должен обеспечить устойчивое формирование всех параметров изделия, которые определяют его надежность. Анализ структуры технологического процесса, применяемых методов и режимов обработки, методов контроля, учет остаточных и побочных явлений, связанных с обработкой и сборкой изделий, оценка технологической наследственности, использование принципов адаптации и саморегулирования позволят более эффективно решения обеспечивать надежность изделий при производстве.
9. Оптимизация системы ремонта технического обслуживания. Выявление рациональных методов ремонта и Т. О. связано с их оптимизацией, в первую очередь, по критерию экономичности, что требует учета вероятностных процессов потери машиной работоспособности и реальных возможностей по ее восстановлению. Правильная организация системы ремонта и обслуживания может при тех же затратах значительно повысить эффективность использования сложных технических устройств и машин.
10. Использование автоматики для обеспечения надежности машин. Создание кибернетических систем, предотвращающих вредные последствия процессов, протекающих в машине, воплощение принципа адаптации и саморегулирования не только для рабочих функций машины, но и для сохранения ее качественных показателей.
Широкий фронт исследовательских и конструкторских работ в области надежности машин являются залогом обеспечения с минимальными затратами времени и средств необходимого уровня надежности машин и изделий.