- •Часть 2 Основы теории надежности
- •Электронный учебный материал
- •Рецензент:
- •Содержание:
- •Проблема надежности и ее значение для современной техники
- •Обеспечение надежности
- •Основные понятия теории надежности
- •Экономические показатели надежности
- •Выбор показателей надежности технических устройств
- •Оценка функционирования технических устройств
- •Факторы, влияющие на выбор показателей надежности
- •Методика выбора основных показателей надежности технических устройств
- •Классификация и причины отказов машин и приборов
- •Источники и причины отказов
- •Классификация отказов
- •Надежность, определяемая процессами, происходящими в элементах и узлах машин и приборов
- •Надёжность, определяемая повреждениями механических деталей и сопряжений
- •Надежность, определяемая свойствами проводниковых и изоляционных материалов
- •Надежность изоляционных материалов
- •Надежность, определяемая свойствами проводниковых материалов
- •Общая схема изменения показателей работоспособности
- •Сроки службы прибора при различных видах отказа
- •Сроки службы при износовых постепенных отказах
- •Сроки службы при внезапных отказах
- •Вероятность безотказной работы деталей при совместном действии внезапных и износовых отказов
- •Методы и способы функционального резервирования
- •Резервирование элементов электронных схем по нагрузке
- •Смешанное резервирование элементов.
- •Основные методы повышения безотказности приборов
- •Защита прибора от случайных перегрузок или вредных воздействий.
- •Виды испытаний на надежность и их классификация
- •Планы определительных испытаний
- •Определение минимального числа объектов наблюдений
- •Определительные испытания
- •Метод однократной выборки
- •Ускоренные испытания.
- •Метод усиления режима работы изделия
- •Метод сокращения простоев и холостых ходов
- •Метод увеличения точности измерения параметров
- •Метод условных полей допусков
- •Метод сопряжённых распределений
- •Метод испытаний с использованием закономерностей отказов
- •Контрольные испытания
- •Контрольные испытания при числе допустимых отказов, равных нулю
- •25. Испытания по методу последовательного анализа
- •Методы исследовательских испытаний на надежность (гост 16504)
- •Лабораторные испытания
- •Граничные испытания
- •Аналитический способ
- •Графический способ
- •Графо-аналитический способ
- •Условия эксплуатации и их влияние на показатели надёжности.
- •Климатические зоны и факторы, влияющие на надёжность.
- •Особенности имитации воздействия внешних факторов при организации испытаний на надежность
- •Испытания на вибропрочность
- •Испытания на виброустойчивость
- •Испытания на ударную прочность
- •Испытания на транспортирование
- •Испытания на устойчивость к воздействию центробежного ускорения
- •Климатические испытания
- •Пример режимов испытаний
- •Назначение гарантийных сроков.
- •Определение оптимального уровня надёжности.
Экономические показатели надежности
Экономические показатели при оценке надежности весьма важны, т.к. повышение безотказности и долговечности машин и приборов с одной стороны связано с дополнительными материальными затратами, а с другой - с повышением эффективности капиталовложений, а также уменьшением затрат общественного труда на ремонт и обслуживание техники, с устранением потерь от простоя машин и приборов в ремонте.
Критерием надежности с экономической точки зрения может служить сумма затрат, связанных с изготовлением и эксплуатацией машины или прибора, отнесенная к длительности его эксплуатации.
,
-экономический показатель надежности.
изготовление,
эксплуатация.
Следует стремиться к минимальному значению этого показателя за счет рационального распределения капиталовложений между сферой производства и сферой эксплуатации.
При прочих равных условиях, чем дешевле изделие, тем больше затрат приходится на его эксплуатацию. Например, при снижении стоимости электродвигателя на 5 % его эксплуатационные затраты возрастают на 13 %.
Соотношение между стоимостью изготовления и эксплуатации изделия характеризуется коэффициентом эксплуатационных издержек.
Более высокая надежность достигается за счет дополнительных затрат и в связи с этим часто пользуются понятием цены надежности. Общие затраты на изготовление изделия складываются из постоянных затрат Qп ,независящих от требований надежности,Qн- переменная составляющая затрат, обусловленная требованиями надежности.
Qи=Qп+Qн
В производстве систематически накапливают данные о соотношении степени безотказности и стоимости различных изделий. Для прогнозирования затрат на повышение надежности в ряде случаев применяют метод сравнения с прототипом, на основании общих эмпирических зависимостей, полученных в результате обработки опытных данных о цене надежности. Во многих случаях эта зависимость для цены надежности имеет степенной характер.
Qно- цена надежности аналога или прототипа,
Т0 – наработка на отказ (средний срок службы прототипа),
Т – наработка на отказ проектируемого изделия,
а – эмпирический показатель, характеризующий уровень прогрессивности производства с точки зрения возможностей заданного повышения надежности изделия.
Выбор показателей надежности технических устройств
Анализируя ГОСТ 27.002 мы имеем дело с большим числом показателей надежности. Необходимо установить, какими показателями должна характеризоваться надежность, а также какие из широкой гаммы показателей надежности следует выбрать в качестве основных, с тем, чтобы их можно было использовать как характеристики одного из основных технических свойств изделия.
Решение этого вопроса должно быть технически обосновано, т.к. отсутствие такого обоснования приводит к произволу при выборе показателей, а это в свою очередь может привести к неправильным решениям при разработке и конструировании изделия.
Предположим, что необходимо оценить надежность изделия, которая полностью определяется безотказностью. Примером такого изделия может служить искусственный спутник Земли. Свойство сохраняемости для него не является определяющим, а период работы до предельного состояния совпадает с периодом времени безотказной работы. Так как ремонт спутника невозможен, то свойство ремонтопригодности не является для него характерным.
