Способы сокращения объема испытаний

Экспериментальные методы оценки надежности требуют значительного объема испытаний, под которым понимается произведение числа испытываемых образцов на длительность испытаний. Это не позволяет проводить надлежащие испытания по надежности изделий, выпускаемых малыми сериями, и задерживает получение достоверной информации о надежности до стадии, когда уже изготовлена технологическая оснастка и внесение изменений очень дорого. Поэтому целесообразным является сокращение объема испытаний при условии приемлемой достоверности полученных результатов.

Объем испытаний для оценки надежности сокращают, используя следующие способы: 1) форсирование режимов; 2) оценка надежности по малому числу или отсутствию отказов; 3) сокращение числа образцов за счет увеличения длительности испытаний; 4) использование разносторонней информации о надежности деталей и узлов машины.

Сокращение объема испытаний за счет форсирования режима

Если известен характер зависимости ресурса системы от различных факторов (температуры, напряжений и др.), то длительность испытаний можно сократить с времени t до времени t_ф за счет форсирования режима испытаний:

t_ф=t/K_у,

где – коэффициент ускорения, а – средние наработки до отказа в нормальном и форсированном режимах.

На практике длительность испытаний сокращают за счет форсирования режима до 10 раз.

При расчете надежности электрической изоляции принимают приближенно справедливым «правило 10 градусов»: при повышении температуры на 10⁰ ресурс изоляции сокращается вдвое. Ресурс масел и смазок в опорах снижается вдвое с ростом температуры: на 9...10⁰ – для органических и на 12...20⁰ – для неорганических масел и смазок.

Сокращение числа образцов за счет оценки надежности по отсутствию или малому числу отказов

Этот способ заключается в следующем. Для испытаний отбирается определенное малое число изделий. Если количество отказов в этой выборке не превышает заданного значения (обычно число отказов в выборке принимается равным нулю), то считается, что вероятность безотказной работы изделий соответствует нормативно-технической документации. Чем меньше нижняя граница Р_н вероятности безотказной работы, тем меньше требуется образцов для подтверждения того, что вероятность безотказной работы превышает заданное значение Р_н.

Для подтверждения того, что Вер(Р_нР )=, необходимо испытать изделий при условии, что отказов при испытании не возникнет.

Сокращение числа образцов за счет увеличения длительности испытаний

Этот способ применяется для изделий, подверженных внезапным отказам, в частности, радиоэлектронной аппаратуры, восстанавливаемых изделий. В большинстве случаев результаты пересчитывают на заданное время в предположении экспоненциального распределения отказов по времени. В этом случае объем испытаний nt остается практически постоянным, а число n испытываемых образцов становится обратно пропорциональным времени испытаний.

Если закон распределения отличается от экспоненциального, то объем испытаний можно сократить за счет увеличения длительности испытаний, так как в этом случае с увеличением длительности испытаний число испытываемых образцов сокращается более резко, чем при экспоненциальном законе. Данный способ оценки надежности предполагает проведение испытаний изделия в течение времени t_и>t, а затем – пересчет результатов испытаний по соответствующим формулам на время t.