2.2 Показатели надежности

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени, в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Надежность включает в себя:

1) безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки;

2) долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта;

3) ремонтопригодность – это свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддерживанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта;

4) сохраняемость – это свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметра, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции в течение и после хранения или транспортирования.

Различают следующие состояния объекта:

• Исправное состояние – состояние объекта , при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструктивной документации.

• Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному требований нормативно-технической и конструктивной документации.

• Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструктивной документации.

• Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения хотя бы одного параметра , характеризующего способность выполнять заданные функции не соответствует требованиям нормативно-технической и конструктивной документации.

• Предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна.

Критерий предельного состояния – признак или совокупность признаков предельного состояния, установленного нормативно-технической и конструктивной документации.

Показатели надежности для холодильника отбирается в соответствии с ГОСТ 27.003 – 90:

- по числу возможных (учитываемых) состояний (по работоспособности) холодильник является изделием II;

- по режимам применения (функционирования) - изделие непрерывного длительного применения;

- по последствиям отказов или достижения предельного состояния при применении, или последствиям отказов при хранении и транспортировании - изделие, отказы или переход в предельное состояние которых не приводят к последствиям катастрофического (критического) характера;

- по возможности восстановления работоспособного состояния после отказа в процессе эксплуатации - изделие восстанавливаемые;

- по характеру основных процессов, определяющих переход в предельное состояние, изделие – стареющие;

- по возможности и способу восстановления технического ресурса (срока службы) путем проведения плановых ремонтов (средних, капитальных и др.) изделия;

- по возможности и способу восстановления технического ресурса (срока службы) путем проведения плановых ремонтов (средних, капитальных и др.) – изделие - ремонтируемые необезличенным способом.

В соответствии с этим в таблицах 3, 4, 5 ГОСТ 27.003 – 90 выбираем показатели надежности. К показателям безотказности – вероятность безотказной работы Р, средняя наработка до отказа Т_ср, наработка на отказ , интенсивность отказов λ(t).

К показателям долговечности – технический ресурс изделия R_T, назначенный ресурс R_н, средний срок службы T_ср.сл.

К показателям ремонтопригодности – среднее время восстановления Т_в, интенсивность восстановления μ(t).

К показателям сохраняемости – средний срок сохраняемости Т_с, назначенный срок хранения.

К комплекным показателям надежности – коэффициент готовности К_Г, коэффициент технического использования К_ТИ.

2.2.1 Показатели безотказности

1) Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает. Вычисляется по формуле:

( 2.1)

где N(t) – число объектов безотказно-проработавших до момента t, шт.;

N₀ – число объектов работоспособных в нач. момент времени t=0, шт.

2) Средняя наработка до отказа – это математическое ожидание наработки объекта до первого отказа. Вычисляется по формуле:

( 2.2)

где n – количество отработанных лет до первого отказа, год;

T_r – количество отработанных часов в течение года, ч.

3) Наработка на отказ – это отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Вычисляется по формуле:

( 2.3)

где - время безотказной работы, ч;

r(t) – количество отказов.

4) Интенсивность отказов – показывает какая часть изделий становится неисправной за единицу времени работы по отношению к среднему числу исправно работающих изделий. Вычисляется по формуле:

( 2.4)

2.2.2 Показатели долговечности

1) Технический ресурс изделия – это наработка объекта от начала эксплуатации или после среднего капитального ремонта до наступления предельного состояния. Вычисляется по формуле:

( 2.5)

где T_r – количество отработанных часов в течение года, ч;

m – наработка объекта от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, год.

2) Назначенный ресурс – это суммарная наработка изделия при достижении которой эксплуатация изделия должна быть прекращена независимо от его состояния. Вычисляется по формуле:

( 2.6)

где T_r – количество отработанных часов в течение года, ч;

m – суммарная наработка объекта, год.

3) Средний срок службы – это календарная продолжительность эксплуатации объекта от её начала до возобновления после среднего или капитального ремонта при наступлении предельного состояния. Вычисляется по формуле

( 2.7)

где T_r – количество отработанных часов в течение года, ч;

m – календарная продолжительность эксплуатации объекта, год.

2.2.3 Показатели ремонтопригодности

1) Среднее время восстановления – это математическое ожидание времени восстановления изделия. Вычисляется по формуле:

( 2.8)

где - время восстановления k-го объекта (это время отыскания и устранения), ч;

m – число отказов за заданный срок испытаний.

2) Интенсивность восстановления – число восстановлений в единицу времени. Вычисляется по формуле:

( 2.9)

2.2.4 Показатели сохраняемости

1) Средний срок сохраняемости – это математическое ожидание срока сохраняемости изделия. Вычисляется по формуле:

( 2.10)

где - средний срок сохраняемости, год;

N – количество изделий, шт.

2) Назначенный срок хранения – это календарная продолжительность хранения в заданных условиях, по истечении которой применять изделие не допускается вне зависимости от технического состояния изделия.

2.2.5 Комплексные показатели надежности

1) Коэффициент готовности вычисляется по формуле:

( 2.11)

где Т – средняя наработка на отказ, ч;

Т_В – среднее время восстановления, ч.

2) Коэффициент технического использования – это отношение математического ожидания времени пребывания объекта в работоспособном состоянии к сумме математических ожиданий наработок на отказ, продолжительности ТО, продолжительности плановых ремонтов и продолжительности внеплановых ремонтов. Вычисляется по формуле:

( 2.12)

где - средняя наработка на отказ, ч;

Т_ТО – продолжительность ТО, ч;

Т_р – продолжительность планового ремонта, ч;

Т_н.р – продолжительность неплановых ремонтов, ч.