Виды испытаний
Прежде всего необходимо ввести два основных понятия:
определение надежности - определение численных значений показателей надежности объекта;
контроль надежности - проверка соответствия объекта заданным требованиям к надежности.
Существуют следующие методы определения надежности:
расчетный метод, основанный на вычислении показателей надежности по справочным данным о надежности компонентов и комплектующих элементов объекта, по данным о надежности объектов-аналогов, по данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту оценки надежности;
расчетно-экспериментальный метод, при котором показатели надежности всех или некоторых составных частей объекта определяют по результатам испытаний и (или) эксплуатации, а показатели надежности объекта в целом рассчитывают по математической модели;
3) экспериментальный метод, основанный на статистической обработке данных, получаемых при испытаниях или эксплуатации объекта в целом.
Аналогично существуют и соответствующие методы контроля надежности: расчетный, расчетно-экспериментальный и экспериментальный.
В зависимости от этапа жизненного цикла и целей различают следующие виды испытаний на надежность:
1, Определительные испытания, которые проводятся для определения показателей надежности с заданной точностью и достоверностью. Эти испытания проводятся в процессе разработки и постановки на производство
новых или модернизации существующих машин и оборудования. По результатам испытаний выявляется наиболее рациональная конструкция машины, определяются ее технические возможности, проверяется работоспособность узлов и механизмов, исследуется динамика процессов изнашивания и др. Определительные испытания стремятся приблизить к стадии разработки машины.
2. Контрольные испытания, которые проводятся для контроля показателей надежности при постановке на производство и серийном выпуске машин. Они предназначены для контроля соответствия серийной продукции требованиям по надежности, приведенным в технических условиях и учитывающим результаты определительных испытаний.
Все испытания можно подразделить также по месту их проведения. При этом различают:
1. Лабораторные испытания на надежность, которые проводятся в ла бораторных или заводских условиях.
Лабораторные испытания, которые в основном проводят на стендах, носят название стендовых испытаний на надежность.
Лабораторные (стендовые) испытания, методы и условия проведения которых максимально приближены к эксплуатационным для объекта, называются нормальными испытаниями на надежность.
2. Эксплуатационные испытания на надежность, которые проводятся в условиях эксплуатации объекта.
Недостатком таких испытаний является не всегда достижимая длительность испытания. Поэтому большое значение имеют ускоренные испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение информации о надежности в более короткий срок, чем при нормальных условиях и режимах эксплуатации.
До проведения испытаний составляется план и объем данных испытаний,
План испытаний на надежность - совокупность правил, устанавливающих объем выборки, порядок проведения испытаний, критерии их завершения и принятия решений по результатам испытаний.
Объем испытаний на надежность - характеристика плана испытаний на надежность, включающая число испытываемых образцов, суммарную продолжительность испытаний в единицах наработки и (или) число серий испытаний.
Методы сокращения объема и продолжительности испытаний
Для получения статически достоверных данных о надежности требуется испытать значительное количество объектов в течение длительного времени, что удорожает процесс и затягивает время получения результатов.
новых или модернизации существующих машин и оборудования. По результатам испытаний выявляется наиболее рациональная конструкция машины, определяются ее технические возможности, проверяется работоспособность узлов и механизмов, исследуется динамика процессов изнашивания и др. Определительные испытания стремятся приблизить к стадии разработки машины.
2. Контрольные испытания, которые проводятся для контроля показателей надежности при постановке на производство и серийном выпуске машин. Они предназначены для контроля соответствия серийной продукции требованиям по надежности, приведенным в технических условиях и учитывающим результаты определительных испытаний.
Все испытания можно подразделить также по месту их проведения. При этом различают:
1. Лабораторные испытания на надежность, которые проводятся в ла бораторных или заводских условиях.
Лабораторные испытания, которые в основном проводят на стендах, носят название стендовых испытаний на надежность.
Лабораторные (стендовые) испытания, методы и условия проведения которых максимально приближены к эксплуатационным для объекта, называются нормальными испытаниями на надежность.
2. Эксплуатационные испытания на надежность, которые проводятся в условиях эксплуатации объекта.
Недостатком таких испытаний является не всегда достижимая длительность испытания. Поэтому большое значение имеют ускоренные испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение информации о надежности в более короткий срок, чем при нормальных условиях и режимах эксплуатации.
До проведения испытаний составляется план и объем данных испытаний,
План испытаний на надежность - совокупность правил, устанавливающих объем выборки, порядок проведения испытаний, критерии их завершения и принятия решений по результатам испытаний.
Объем испытаний на надежность - характеристика плана испытаний на надежность, включающая число испытываемых образцов, суммарную продолжительность испытаний в единицах наработки и (или) число серий испытаний.
Методы сокращения объема и продолжительности испытаний
Для получения статически достоверных данных о надежности требуется испытать значительное количество объектов в течение длительного времени, что удорожает процесс и затягивает время получения результатов.
4. Использование дополнительной информации о надежности
Позволяет сократить объем испытаний при расчета о-экспери-ментальном методе оценки надежности машин. Этот метод включает в себя:
а) выявление основных возможных отказов машины;
б) оценку расчетным или экспериментальным путем вероятности от сутствия каждого основного вида отказов;
в) объединение оценок в оценку надежности машины. Вероятность безотказной работы машины определяется по формуле
Как показывает опыт применения, метод позволяет по результатам
расчетов и краткосрочных испытаний 3...5 машин (при условии отсутствия отказов) в предельных режимах работы, а затем на долговечность в течение 2... 3 назначенных ресурсов подтверждать достаточно высокие (Рн =0,90...0,99) нижние границы ВБР машины с доверительной вероятностью 0,7...0,8.
5. Использование специальных методов планирования испытаний
Планирование испытаний предусматривает выбор типа плана испытаний, определение числа объектов испытаний и условий их проведения.
Принципиальную характеристику некоторых типов планов можно представить следующим образом:
1. При определении ресурса относительно недолговечных объектов используют план
NU г- одновременно испытывают JV объектов. Отказавшие объекты не заменяют и не восстанавливают. Испытания прекращают, когда число отказавших объектов достигнет г (в частности г = N ).
2. При определении ресурса достаточно долговечных объектов ис пользуют план
NUT - одновременно испытывают /У объектов. Отказавшие объекты не заменяют и не восстанавливают. Испытания прекращают по истечении времени испытаний или по достижению каждым объектом наработки Т.
3. При определении показателей безотказности для восстанавливаемых объектов используют план
NMT - одновременно испытывают N объектов. После каждого отказа объект восстанавливают. Каждый объект испытывают до истечения времени испытаний или наработки Т.
Всего разновидностей планов -13 (ГОСТ 27.002-83). В них определены методики выбора количества объектов и продолжительности испытаний.
Использование описанных методов позволяет сократить сроки освоения новой техники и обеспечивает экономию средств, идущих на испытания. Ускоренные испытания дают информацию о новых машинах и позволяют судить о показателях их надежности уже на стадии создания опытных образцов.