9.2. Расчет показателей надежности технических средств
Для того чтобы оценить возможный ущерб от отказов, необходимо знать такие важнейшие показатели уровня надежности технических систем, как среднегодовая аварийность и среднее время простоя при одном отказе. Эти сведения можно взять из данных энергослужбы того предприятия, где студент проходил преддипломную практику, а также определить расчетным путем как математическое ожидание величины соответствующих показателей.
К количественным показателям надежности технических средств относятся интенсивность (параметр потока) отказов, наработка на отказ, вероятность безотказной работы, среднее время восстановления (или замены) элемента и др. Интенсивность отказов отдельных элементов электросхем и время их замены приводится в приложении 9.
При отсутствии в системе резервных элементов выход из строя хотя бы одного элемента приводит к отказу всей системы. Общая интенсивность отказов такой системы определяется как:
,
(9.1)
где λi – интенсивность отказов i-го элемента системы;
ni – число однотипных элементов в схеме.
Для восстанавливаемых (ремонтируемых) элементов вводится понятие параметра потока отказов Λ. В этом случае в формуле (9.1) вместо λi записывается Λ.
Значения интенсивности отказов и параметра потока отказов зависят от режима работы элементов электросхем и условий окружающей среды (температуры, влажности, давления, загазованности), которые учитываются с помощью поправочного коэффициента kλ:
;
, (9.2)
где λi0, λi – соответственно интенсивность отказов в лабораторных и конкретных производственных условиях;
Λi0, Λi – соответственно параметры потоков отказов в лабораторных и реальных производственных условиях.
Для лабораторных условий kλ = 1 для промышленных и сельскохозяйственных помещений kλ = 10–15, для мобильных агрегатов kλ = 25–30.
Средняя наработка на отказ равна обратной величине интенсивности (параметра потока) отказов:
; 
. (9.3)
Число отказов системы за год:
,
(9.4)
где t – число часов работы устройств в году.
Средние затраты времени на устранение отказа:
,
(9.5)
где kn – коэффициент, учитывающий время поиска неисправности в схеме (принять в пределах 1,5–2);
τвi – время замены (или восстановления) i-го элемента.
Числовые значения λi0 (Λi0) и τвi приведены в приложении 9.
Время простоя технологического оборудования при выходе из строя электросхемы:
,
(9.6)
где τорг – средние затраты времени на вызов электромонтера и транспортировку оборудования (определяется по средним данным конкретного хозяйства).
Математическое ожидание суммарного времени простоя вследствие отказов системы за год:
,
(9.7)
Коэффициент готовности оборудования определяется как:
,
(9.8)
где tр – безотказное время работы системы в году;
t – годовой фонд времени работы технологического оборудования.
При этом действительный фонд времени работы технических средств, или время безотказной работы составит:
, (9.9)
Расчет показателей надежности технических средств оформляется по образцу табл. 9.1, обобщающие показатели надежности технических решений по сравниваемым вариантам приведены в табл. 9.2.