Лекция № 5 Средняя наработка на отказ

Средняя наработка на отказ:

a).Вероятностное определение

т.е. - отношение суммарной наработки t₀ за заданный период времени к математическому ожиданию числа отказов за это же время,

б) Статическое определение

т.е. отношение суммарной наработки t₀ за время наблюдения за объектом к наблюдаемому числу отказов за это же время, где ζ наработка объекта от момента устранения последнего отказа до окончания наблюдения за объектом.

Средний ресурс

Средний ресурс – математическое ожидание ресурса, т.е. наработка деталей, элементов от начала эксплуатации до наступления предельного состояния. Под предельным состоянием понимается такое состояние деталей, элементов, при котором их дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена. Причинами его могут быть не устраняемые нарушения требований безопасности, неустранимый «уход» заданных параметров за допустимые пределы.

При наличии данных о ресурсах t_pi узлов и деталей статистически оценка среднего ресурса определяется по выражению:

где N- число узлов и деталей.

Средний ресурс измеряется в часах, километрах и т.п.

В качестве «квантильного» показателя безотказности для массовых электро- и радиокомпонентов системы рекомендуется гамма – процентная наработка до отказа – наработка, в течение которой отказ объекта не возникает с вероятностью γ.

Квантиль определяют из уравнения

1-F

где F функция распределения наработки; γ – процентной наработки,

- плотность распределения наработки до отказа (частота отказа).

Физически γ – процентная наработка выражается времени, в течение которого не отказывает γ процентов объектов из числа, поставленных на испытание. При γ=100% γ – процентная наработка называется установленной безотказной наработкой, при γ=50% - медианной наработкой.

Средний срок сохраняемости является математическим ожиданием срока сохраняемости. Определяется по следующей формуле:

где - интенсивность отказов при хранении.

Средний срок сохраняемости можно выразить следующим образом:

где - значение вероятности безотказной работы элементов в момент поступления на производство,

- значение вероятности безотказной работы к моменту их использования.

Ремонтопригодность

Ремонтопригодность - одно из основных свойств надёжности. Она характеризует способность системы выполнять заданные функции в любой момент времени. Чем надежнее система и чем выше ее ремонтопригодность, тем реже она отказывает и меньше простаивает, т.е., тем выше вероятность застать систему в любой момент времени в исправном состоянии.

Ремонтопригодность - свойство элемента или системы, заключающееся в приспособленности к обнаружению отказов, к их предупреждению и восстановлению работоспособного состояния в процессе обслуживания и ремонта.

Если система имеет высокую надежность и редко отказывает, но, имея низкую ремонтопригодность, требует больших затрат времени на профилактику и восстановление, то она не всегда может конкурировать с системой, которая менее надежна, но зато время ее простая, необходимое для профилактики и восстановления, мало. В данном случае первая аппаратура может потребовать большего резерва, чем вторая.

Время, необходимое для восстановления, так же как и время возникновения отказов, является величиной случайной, зависящей от характера отказов, квалификации и опыта обслуживающего персонала, организации ремонта и т.д.

Это понятие не имеет смысла для таких систем разового использования, которые не восстанавливаются ни в процессе хранения, ни в процессе работы.

В качестве основного показателя ремонтопригодности используется среднее время восстановления системы Т_в - определяет средние затраты времени на обнаружение и устранение отказа при заданных условиях обслуживания. Оно складывается из:

1. среднего времени контроля Т_к,

2. среднего времени поиска дефекта Т_п,

3. среднего времени устранения дефекта Т_у.

Т_в = Т_к + Т_п + Т_у.

Статистически среднее время восстановления определяется:

где – время, затраченное на восстановление i-го заказа.

Количественной мерой ремонтопригодности является вероятность того, что объект будет отремонтирован за время : Р( = Р(Т_в< )

Для практических расчетов наиболее часто применяется экспоненциальный закон распределения времени ремонта, для которого справедливо соотношение: Р( , где - интенсивность ремонта системы.

Так же показателями ремонтопригодности являются:

• гамма - процентное время восстановления – время, в течение которого восстановление работоспособности системы будет полностью осуществлено с вероятностью γ, выраженной в процентах;

• коэффициент готовности k_r - определяет вероятность того, что система исправна в любой произвольно выбранный момент времени в промежутках между плановым профилактическим обслуживанием и оценивается отношением времени наработки на отказ Т_н к сумме средних значений наработки на отказ Т_н, времени простоя Т_в, обусловленного техническим обслуживанием:

• коэффициент технического использования k_тн - оценивается отношением времени наработки на отказ Т_н в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме средних значений наработки на отказ Т_н, времени простоя Т_в, обусловленного техническим обслуживанием, и времени ремонтов Т_р за тот же период эксплуатации: