
- •Содержание
- •Раздел 1. Теоретические основы надежности
- •Понятия и определения надежности
- •Показатели надежности
- •Показатели безотказности.
- •Показатели долговечности.
- •Коэффициент технического использования является безразмерной величиной
- •Экономические аспекты надежности
- •Экономические показатели надежности
- •Отказ. Классификация отказов. Параметр потока отказов
- •1) По причинам возникновения:
- •Энергетическая концепция возникновения отказа
- •Случайные величины. Законы распределения, применяемые в теории надежности
- •Определение показателей надежности по эмпирическим данным
- •Интенсивность отказов определяется как:
- •Выбор закона распределения
- •Параметры статистического распределения.
- •Надежность сложных систем. Сложная система и ее характеристики
- •Структурный анализ систем технологического оборудования
- •1) Надежность системы с последовательно включенными элементами всегда будет ниже надежности самого ненадежного элемента системы:
- •2) Чем сложнее система (чем больше элементов в системе) с последовательным соединением элементов, тем ниже ее надежность; при усложнении системы ее надежность будет падать.
- •1) Надежность системы с параллельно включенными элементами будет выше, чем надежность отдельного элемента;
- •2) Надежность системы увеличивается с увеличением числа элементов.
- •Методы расчета надежности сложных технических систем
- •Методика определения надежности сложных систем с помощью минимальных путей и минимальных сечений на примере системы «2 из 3»
- •Резервирование. Методы, способы и типы резервирования
- •Задачи выбора оптимального числа резервных элементов в системе в случае нагруженного резерва
- •Расчет надёжности в случае ненагруженного резерва
- •Классификация машин и аппаратов по надежности
- •Работоспособность: анализ области работоспособности
- •Источники информации по надежности
- •Испытания на надежность: объекты, виды и методы испытаний
- •Раздел 2. Физические основы надежности
- •Старение и износ
- •Модель старения. Законы старения. Законы превращения
- •Процессы старения, протекающие при контакте поверхностей
- •Область существования процесса старения
- •Классификация процессов старения
- •Износ материалов: природа и классификация
- •Классификация видов изнашивания по видам
- •Классификация процессов изнашивания по скорости разрушения
- •Раздел 3. Эксплуатационная надежность
- •Методика определения остаточного ресурса при малоцикловых нагрузках
- •Методика определения остаточного ресурса химического оборудования по критерию коррозионной стойкости
- •2.1. Определение минимального числа точек поверхности для измерений
- •2.1.А. Достоверность расчета надежности
- •2.1.Б. Оценка однородности выборки
- •2.2. Определение параметров распределения глубин разрушения
- •2.3. Определение максимальной глубины разрушения
- •3.1. Расчет ресурса Тр в частном случае при постоянной скорости разрушения с
- •3.2. Расчет минимального установленного ресурса
- •3.3. Расчет остаточного установленного ресурса
Коэффициент технического использования является безразмерной величиной
0 Кти 1.
Коэффициент технического использования, взятый за период между плановыми ремонтами и техническим обслуживанием, называется коэффициентом готовности Кг.
Коэффициент готовности Кг численно равен вероятности того, что изделие будет работоспособно в произвольно взятый момент времени в промежутках между плановыми ремонто-профилактическими мероприятиями.
Этот коэффициент оценивает непредусмотренные остановки машины, наличие которых свидетельствует о том, что плановые ремонты и мероприятия по техническому обслуживанию не полностью выполняют свою роль.
Срок службы Т — это календарная продолжительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.
Ресурс ТР — это наработка привода от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.
Отличие ресурса от срока службы в том, что первый показатель является оценкой фактической наработки привода, в то время как срок службы характеризует продолжительность существования привода с момента ввода в эксплуатацию независимо от характера его использования.
Экономические аспекты надежности
Оценка уровня надежности и необходимость повышения уровня должна решаться с экономических позиций, так как экономика является основным критерием для большинства практических вопросов надежности. Известно, что современный уровень развития науки и техники позволяет достичь практически любых показателей качества и надежности оборудования. Вопрос в том: сколько это будет стоить, чтобы достичь поставленной цели.
Если затраты будут столь высоки, что эффект от повышенной надежности машины не возместит их, то и суммарный результат от проведенных мероприятий будет отрицательным.
Как правило, имеется несколько вариантов мероприятий по повышению работоспособности машины и изменению её конструкции: это использование более качественных материалов, применение той или иной системы ремонта и технического обслуживания и так далее.
Поэтому, при выборе вариантов достижения требуемого уровня надежности, необходимо исходить из получения наибольшего суммарного экономического эффекта с учетом затрат в сферах производства и эксплуатации агрегата.
В общем случае изменение во времени суммарного экономического эффекта определяется двумя основными факторами:
С
одной стороны
учитываются затраты на изготовление
нового агрегата (сюда входят затраты
на проектирование, изготовление,
испытание и так далее) и затраты на
эксплуатацию
,
включая техническое обслуживание,
ремонт, профилактические мероприятия
и так далее.
Изменение суммарного экономического эффекта рассмотрим на рисунке 1.4:
Рисунок 1.4 – Изменение экономической эффективности во времени
Затраты + являются отрицательными в балансе эффективности.
Это с одной стороны...
С
другой стороны,
работа машины дает положительный
экономический эффект
(прибыль) в зависимости от её целевого
назначения.
Как видно из рисунка 1 , как функция времени возрастает, так как старение отдельных элементов машины приводит к необходимости вкладывать всё большие средства для восстановления утрачиваемых свойств.
Изменение во времени, напротив, уменьшается, так как возрастающие простои в ремонте и техническом обслуживании снижают её производительность.
Поэтому
кривая суммарной эффективности
имеет максимум и два раза пересекает
ось абсцисс
.
При
возрастании
,
период времени
=
,
при котором
является сроком окупаемости, когда
машина при эксплуатации возвратила
затраты, которые были в неё вложены при
изготовлении. Начиная с этого момента
=
машина начинает приносить прибыть.
Постепенно, полученный эффект снижается
из-за возрастания эксплуатационных
затрат до
=
,
когда снова
.
При
затраты на эксплуатацию больше
экономического эффекта, который может
обеспечить машина. Поэтому при
=
эксплуатация машины экономически
нецелесообразна.
Длительность
экономически целесообразной эксплуатации
находится в диапазоне
и
.
Выбор варианта машины с позиций надежности должен исходить из сравнения затрат на изготовление и эксплуатацию объекта с тем экономическим эффектом, который она сможет обеспечить.
Например, как это видно из рисунка 1.4, начальная стоимость машины № 2 выше, но за счет показателей производительности, качества и надежности она дает больший экономический эффект и ее целесообразно эксплуатировать более длительное время. При оценке разнообразных возможностей по повышению и обеспечению надежности машин экономический критерий является важнейшим для выбора оптимальных решений.