Классификация отказов

Признак	Вид отказа
Время отказа	Внезапный Постепенный
Характер отказа	Независимый Зависимый
Область распространения	Локализованный Нелокализованный
Причина возникновения	Конструктивный Производственный Эксплуатационный

Постепенный отказ характеризуется постепенным выходом значения основного параметра объекта за пределы допусков. Такие отказы связаны с процессами износа, коррозии, усталости и ползучести материала.

Безотказность оценивается определенной совокупностью показателей.

Для восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов:

а) вероятность безотказной работы

,

где N₀ – общее число наблюдаемых объектов;

N(t) – число объектов, работоспособных к моменту t;

t₁ – наработка объекта до отказа;

t – фактическая наработка объекта;

n(t) – число отказов за наработку t;

б) Плотность вероятности отказов

,

где n_i – общее число отказов в i-м интервале;

- ширина интервала времени наработки.

в) Среднее число отказов на 1000 ч. налета

,

n(t) – общее число отказов за наработку t,

- суммарная наработка объектов за t.

Для невосстанавливаемых объектов

а) Интенсивность отказов

, ,

где Ni – число объектов, работоспособных к i-му интервалу наработки;

n_i – число отказов невосстанавливаемых объектов в i-м интервале;

k – число интервалов наработки.

б) Средняя наработка до отказа за время t

,

где t_i – наработка до отказа i-го объекта.

Для восстанавливаемых объектов

а) Параметр потока отказов за время t

,

где n_i – число отказов восстанавливаемых объектов в i-м интервале

б) Средняя наработка на отказ за время t

,

где n – общее число отказов за наработку t.

Все показатели безотказности в процессе эксплуатации определяются с использованием статистических данных об отказах и повреждениях, собранных за определенный период.

Выбор закона распределения случайной величины на основе опытных данных производится при достаточном объеме выборки и включает в себя: выбор предполагаемого вида закона распределения; проверку согласия выборки с принятым законом распределения; оценку параметров выбранного закона распределения. Многолетние исследования и опыт эксплуатации АТ позволяют указать наиболее часто встречающиеся случаи применения некоторых законов распределения в задачах надежности.

Экспоненциальное распределение. Особенностью этого распределения является то, что интенсивность отказов не зависит от времени, т.е. наработка изделия не сказывается на его надежности. В настоящее время это распределение используется при анализе сложных систем, прошедших период приработки, внезапных отказах, происходящих за счет скрытых дефектов технологии.

Нормальное распределение. Если процесс возникновения некоторого отказа можно представить состоящим из большого числа стадий (этапов), то наработка до отказа будет иметь нормальное распределение. В практике эксплуатации АТ нормальное распределение возникает при износе, характеризующемся постоянной скоростью, при отказах вследствие старения, а также в случаях влияния большого числа факторов, равнозначных по величине. Время восстановления ремонтируемых изделий, наработка до отказа невосстанавливаемых изделий в ряде случаев приближенно распределены по нормальному закону.

Распределение Вейбулла. Наработка до отказа у многих невосстанавливаемых изделий имеет распределение Вейбулла (подшипники качения, электронные лампы, некоторые полупроводниковые изделия). Оно обычно используется и для описания усталостной долговечности и характеристик прочности авиационных конструкций.

Выбор в процессе эксплуатации соответствующего распределения для определения показателей безотказности изделий АТ должен осуществляться на основе анализа физики процессов, приводящих к отказам, опыта эксплуатации, законов распределения наработки агрегатов до отказа аналогичных изделий и т.д.

Расчет безотказности сложных систем обычно производится в определенной последовательности: составляется расчетная схема системы ( в которой элементы могут быть соединены последовательно и параллельно); производится разбивка элементов системы на отдельные группы путем деления системы на блоки, узлы, участки и т.д.; обрабатываются данные о безотказности элементов системы; определяются характеристики безотказности отдельных участков и системы в целом; на основании проведенного расчета делается вывод о соответствии системы требованиям безотказности, а при необходимости составляются рекомендации по повышению безотказности системы.