22. Ускоренные испытания.

Современные приборы и машины имеют высокую надёжность, поэтому для оценки количественных показателей надёжности необходимо проводить большой объём испытаний. Увеличение же объёма испытаний приводит к их удорожанию. Испытания, позволяющие за более короткий срок получить достоверную оценку показателей надёжности, называются ускоренными или форсированными. Иногда их разделяют. Ускоренными испытаниями называют испытания, использующие нормальные режимы эксплуатации. Форсированными называют испытания, при которых режимы эксплуатации ужесточаются. Форсирование испытаний можно осуществить за счёт различных факторов. Эффективность форсирования может характеризоваться коэффициентом ускорения , равным отношению средних значений времени безотказной работы при нормальных условиях работы ко времени безотказной работы при данных форсированных испытаниях:

.

Ускоренные испытания могут выполняться:

а) В нормальных условиях;

б) Форсированием времени воздействия определяющих факторов;

в) Форсированием времени функционирования объекта;

г) Форсированием нагрузки за счёт увеличения жёсткости воздействия определяющих факторов.

Ускоренные испытания в нормальных условиях проводят в том случае, если отказы характеризуются постепенным изменением выходного параметра, которое можно представить математической моделью.

Проведение ускоренных испытаний в более жёстких (форсированных) условиях вызывает определённые трудности. Более жёсткие режимы не должны вызывать появление новых физико-химических процессов, обуславливающих отказы, а имеющие место процессы в нормальных условиях не должны в более жёстких условиях изменять закон распределения.

Построение метода ускоренных испытаний связано с решением многих задач. Основными из них являются:

1. Выбор форсированного режима;

2. Порядок проведения испытаний и определение способа пересчёта результатов форсированных испытаний к нормальным условиям.

1. Метод усиления режима работы изделия

Усиление режима работы изделия данного механизма или узла производится путём применения более высоких скоростей нагрузок, температур, агрессивных сред, абразива и т.д.. Предельные значения этих факторов должны выбираться, в первую очередь, исходя из условий сохранения физики отказов, т.е. таким образом, чтобы вид и характер разрушения при нормальной эксплуатации и при работе на повышенных режимах были идентичны. Для определения коэффициента ускорения необходимо определить функциональную зависимость процесса разрушения от данного параметра. При испытании изделий, которые выходят из строя в результате износа, для форсирования испытаний можно увеличить нагрузку Р и скорость относительного скольжения V. Максимальные допустимые значения и определяются условием сохранения данного вида изнашивания. При линейной зависимости износа от нагрузки и скорости относительного скольжения (что имеет место при абразивном изнашивании) коэффициент ускорения может быть определён следующим образом:

.

2. Метод сокращения простоев и холостых ходов

Проведение испытаний в условиях, когда изделие работает более интенсивно во времени (т.е. без простоев и холостых ходов), чем при нормальной эксплуатации, соответственно, сокращает сроки испытаний. Однако использовать этот весьма простой метод форсирования можно только после анализа влияния перерывов в работе изделия на интенсивность процесса разрушения. Здесь могут встретиться различные случаи. Увеличение частоты циклов нагрузки при усталостных разрушениях в большинстве случаев не влияет на конечный результат. При изнашивании деталей наличие перерывов в работе может как увеличить износ (например, при жидкостном трении в подшипниках скольжения), так и уменьшить его (например, при эксплуатации металлорежущих инструментов). Необходимо разработать такую методику испытаний, чтобы длительность простоев и холостых ходов была минимально допустимой. Если по испытаниях ликвидированы все холостые ходы, и имеет место непрерывная работа, то .