13 Оценка показателей надёжности конструкции по внезапным отказам
13.1 Нормирование значений величин вероятности безотказной работы и интенсивности отказов (ориентировочный расчёт надёжности)
Нормирование надёжности – это установление в нормативно-технической документации и (или) конструкторской (проектной) документации количественных и качественных требований к надёжности.
Мы рассмотрим здесь лишь нормирование значений величин вероятности безотказной работы и интенсивности отказов. Такое нормирование иногда называют ориентировочным расчётом надёжности. Вероятность безотказной работы изделия (системы) рассчитывают по формулам
(13.1)
где рi(t) - вероятность безотказной работы i–го узла (блока и т. п.) изделия, и
.
(13.2)
Здесь λi - интенсивность отказов i–го узла, блока и т.п. с числом элементов расчета надежности ni, равная
(13.3)
а λС - интенсивность отказов изделия (системы)
(13.4)
Средняя наработка до отказа изделия равна
(13.5)
Тогда
(13.6)
Условия эксплуатации учитывают с помощью поправочных коэффициентов
λJ = λJН kλ, (13.7)
где λJН - интенсивность отказов элементов в лабораторных условиях работы;
kλ = kλ1 kλ2 kλ3 (13.8)
Коэффициенты учитывают воздействие на РЭС: kλ1 - ударов и вибраций; kλ2 – температуры и влажности; kλ3 – пониженного атмосферного давления. Их значения приведены в таблице 13.1.
В зависимости от назначения в ЭС используют или элементы малой стоимости c максимальными значениями интенсивности отказов λJmax или элементы большой стоимости c минимальными значениями интенсивности отказов λJmin, отличающиеся обычно в несколько раз. Помимо λJmax и λJmin в литературе [4, 18] и в приложении Л приводят средние значения интенсивности отказов λJ. Поэтому вероятность безотказной работы изделия (системы) Рc(t) можно рассчитывать по формуле (13.6) для трёх значений интенсивности отказов: λJ, λJmax и λJmin. По этим значениям и по формуле (13.5) находят среднюю наработку до отказа изделия Т1С, Т1Сmin и Т1Сmax .
Таблица 13.1 - Поправочные коэффициенты kλ1, kλ2 и kλ3 для расчёта интенсивности отказов [4, 18]
Условия эксплуатации |
kλ1 |
Влажность, % |
Температура, 0С |
kλ2 |
Высота, км |
kλ3 |
||||||
Лабораторные |
1,00 |
60 - 70 |
20 - 40 |
1,0 |
0 - 2 |
1,0 - 1,05 |
||||||
Стационарные |
1,07 |
2 - 5 |
1,1 - 1,14 |
|||||||||
Корабельные |
1,37 |
90 - 98 |
20 - 25 |
2,0 |
5 - 8 |
1,16 - 1,2 |
||||||
Автофургонные |
1,46 |
8 - 15 |
1,25 - 1,3 |
|||||||||
Железнодорожные |
1,54 |
90 - 98 |
30 - 40 |
2,5 |
15 - 25 |
1,35 - 1,38 |
||||||
Самолётные |
1,65 |
25 - 40 |
1,4 - 1,45 |
|||||||||