2.3.4 Долговечность

Долговечностью называют свойство линии сохранять работоспособность до предельного состояния при нормальных условиях эксплуатации и установленной системе обслуживания и ремонта. Предельным считают состояние, при котором дальнейшая эксплуатация линии в связи с ее физическим и моральным износом становится экономически нецелесообразной. При этом оборудование может быть в технически исправном состоянии.

Функции распределения, показатели безотказности и ремонтопригодности характеризуют надежность линий на относительно коротком промежутке времени её работы, который составляет 20… 30% от срока эксплуатации. Долговечность показывает как показатели безотказности и ремонтопригодности изменяются в течение всего срока эксплуатации линии. Эти изменения происходят под влиянием факторов, причины которых накапливаются длительное время, развиваются монотонно и переходят в необратимые процессы. Такими факторами являются износ элементов линии, усталость и старение материала.

На рис. 2.22 показана схема, которая наглядно иллюстрирует влияние долговечности на безотказность.

Рис. 2.22 Изменение безотказности за срок службы линии. Условные обозначения: ₀ –поток отказов новой линии; ₁ – поток отказов линии после первого планового ремонта; Т₁, Т₂ и Т₃ – межремонтные периоды.

Из схемы (рис. 2.22) следует, что под влиянием необратимых процессов линия после ремонтов не восстанавливается, безотказность ее снижается и межремонтные периоды становятся короче, т.е. ₀ ₁₂₃ и Т₁ Т₂ Т₃.

Снижение безотказности и ремонтопригодности в течение всего срока эксплуатации линии оказывают отрицательное влияние на производительность линии, которая постепенно снижается после каждого планового ремонта (рис. 2.23)

Рис. 2.23 Влияние долговечности на производительность линии

Основным показателем долговечности является технический ресурс R, который складывается из межремонтных периодов, иногда его называют сроком эксплуатации:

R_тех (2.52)

где Т_i – межремонтные интервала времени, годы.

2.3.5 Коэффициент готовности как обобщенный показатель готовности

Безотказность и ремонтопригодность являются равнозначными сторонами надежности. Поэтому для оценки надежности линии требуется обобщенный показатель, который в равной степени учитывал бы и безотказность, и ремонтопригодность. Таким показателем является коэффициент готовности _г. Коэффициент готовности может быть определен на основе следующих рассуждений.

Линия в рабочее время может находиться в двух состояниях: «работа» и «простой». Первому состоянию присвоим индекс «1» и назовем его рабочим состоянием. Второе состояние (индекс «2») будем называть нерабочим. Рассмотрим диаграмму состояний, представленную на рис. 2.24.

При t=0 линия начала работать. Путем наблюдений установим следующую цепь событий. На интервале «t₁ – t₂» линия работает без отказа (состояние «1- t») и находится в состоянии «1». На участке «t₂ – t₃» произошел отказ (состояние t) и линия перешла в состояние «2». В течение времени «t₃-t₄» линия не работает в связи с устранением отказа (1- t). На участке «t₄ –t₅» отказ устранен и линия возвращается в состояние «1» и продолжает работать.

Рис. 2.24 Диаграмма состояний линии

Табл. 2.2

Матрица состояний

С тало Было	1	2
1	1 - t	t
2	t	1- t

Таким образом, вероятность того, что линия будет работоспособной в течение времени , на основании теоремы сложения вероятности определяется уравнением:

(2.53)

Уравнение вероятности нахождения линии в нерабочем состоянии:

(2.54)

Проведем преобразования уравнения (2.53):

(2.55)

Поскольку мы хотим получить коэффициент готовности на большом промежутке времени, то необходимо принять . Тогда получим:

(2.56)

P₁ + P₂ = 1 (2.57)

Решая (2.56) и (2.57) как систему имеем:

(2.58)

; ; (2.58),

где В – удельная длительность восстановления элемента или группы элементов.

К примеру, если В = 0,0025, то на 10000 минут работы линии приходится 25 мин её простоя для устранения отказов.

Если , то 15% времени приходится на устранение отказов.

Таким образом, сущность и значение коэффициента готовности состоит в том, что он отражает степень надежности линии и показывает относительную величину простоев линии в связи с устранением отказов. Коэффициент готовности не имеет непосредственного влияния на производительность линии. Это влияние осуществляется через коэффициент технического использования:

Q_р = Q_ц*_ти (2.59),

где _ти = (2.60)

В_т = В + В_пл (2.61)

Из (2.61) следует, что коэффициент готовности всегда больше коэффициента технического использования:

При решении практических задач по определению Q_р с учетом простоев в связи с устранением отказов параметр «В» принято называть надежностью. Например, под обозначением В_i будем понимать надежность i – ой позиции; под обозначением В_j – надежность j – го участка.