21. Анализ надежности технических устройств при постепенных отказах
В процессе эксплуатации элементов и систем в них постоянно происходят необратимые случайные процессы изменения их свойств и параметров, приводящие к отказам.
Для
наугад выбранного элемента процесс
изменения его определяющего параметра
можно рассматривать как случайную
функцию времени. Опытом исследований
установлено, что случайные величины
- начальное значение определяющего
параметра, иB- скорость
его изменения, а следовательно, и время
безотказной работы, в силу действия
большого числа случайных факторов при
производстве элементов и в процессе
эксплуатации, распределены по нормальному
закону.
Основным
фактором, ограничивающим использование
этого метода в настоящее время, является
отсутствие по многим элементам данных
для показателей надежности по старению
(
и
).
Изменение параметров элементов, как правило, приводит к изменению выходного параметра узла или системы, т.е. между ними существует определенная корреляционная связь. Степень этой связи зависит от конкретной схемы устройства. Не все элементы узла в одинаковой степени влияют на выходные параметры системы. Обычно на выходной параметры узла задаются определенные пределы (допуска), выход за которые означает отказ.
В общем, методика расчета подобного рода сводится к следующему. Система разбивается на типовые функциональные узлы, выполняющие определенные функции в системе: усилители, ограничители, мультивибраторы, преобразователи, другие подобные устройства.
Надежность
работы узла в зависимости от изменения
параметров элементов определяется как
вероятность того, что его выходной
параметр Z не выйдет за допустимые
пределы, т.е.
,
где
-
заданное номинальное значение выходного
параметра узла;
-допустимое отклонение выходного
параметра узла от его номинального
значения.
Поскольку
возможные значения времени безотказной
работы могут быть только положительными,
это время можно рассматривать
распределенным по усеченному нормальному
закону, т.е. плотность распределения
должна определяться из выражения:
,
где
- плотность неусеченного нормального
распределения случайной величиныt;
С - нормирующий множитель, определяемый
из условия, что площадь под кривой
распределения равна единице, и равен
.
22. Определение понятий надежности: безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность. Определение отказа и их классификация
Безотказность– свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или долгой наработки.
Долговечность– свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость– свойство объета сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортировки.
Ремонтопригодность– свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Отказ– событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. В общем случае эти события случайные.
Классификация отказов:
внезапный отказ – отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких заданных параметров объекта;
постепенный отказ – характеризуется постепенным изменением значений одного или нескольких заданных параметров объекта;
пережимающийся отказ – многократно возникающий самоустраняющийся отказ объекта одного и того же характера. В технической литературе он называется «сбой».