2. Законы распределения времени безотказной работы

Наблюдения за эксплуатацией большого количества однотипных элементов в технических объектах различного назначения, работающих в примерно одинаковых условиях и на схожих по интенсивности нагрузках, показали, что количество отказов этих элементов различно в разные периоды наработки. Можно выделить три периода наработки, которые заметно отличаются количеством отказов и интенсивностью их проявления. На начальном этапе эксплуатации количество отказов постепенно снижается (приработка), затем следует период эксплуатации с примерно постоянным количеством отказов в одинаковые интервалы времени и при дальнейшем увеличении наработки происходит нарастание числа отказов вследствие быстрого накопления повреждений (например, вследствие износа). Эти периоды эксплуатации характеризуются определённым значением интенсивности отказов (t), показанной на рис.2.

Рис.2. Типичная - характеристика

Кривую на рис.2 принято называть - характеристикой. Как показано на рис.2 первый участок - характеристики отличается повышенным уровнем интенсивности отказов. В этот период (рис.2.,I) происходит приработка составных элементов объекта, устранение мелких дефектов изготовления и сборки, выявление и устранение отступлений от технической документации. Для данного этапа эксплуатации объекта иногда используют термин « этап выжигания дефектов». При отработке конструкции и технологии изготовления, а также при совершенствовании выходного контроля интенсивность отказов на начальном этапе эксплуатации может быть снижена.

При нормальной эксплуатации (рис.2.,II) интенсивность отказов практически не меняется с наработкой. Причинами отказов в этот период бывают, как правило, воздействие на объект неучтённых при проектировании факторов или эксплуатация объектов в условиях, действие которых трудно предусмотреть заранее.

Третий период эксплуатации (рис.2.,III) характеризуется возрастанием интенсивности отказов. Это обычно связано с предельным накоплением повреждений в материалах основных деталей, а также с износом или старением конструкционных материалов. Этот период обычно связан с повышенными материальными затратами а поддержание работоспособности объектов. Основные из них идут на запасные части и на восстановление изношенных деталей.

В практических расчётах надёжности  - характеристики отдельных элементов имеют большое значение. Часто модели надёжности сложных технических систем полностью создаются на использовании подобных характеристик. Во многих случаях решение вопросов обоснования сроков технического обслуживания, объёмов регламентных работ невозможно без знания  - характеристик комплектующих элементов. Эти характеристики в большинстве своём получаются на основе статистической обработки экспериментальных данных или результатов эксплуатации объектов – аналогов. Одним из важных моментов такой обработки является выявление теоретического закона распределения, соответствующего реальной статистике наработок между отказами объекта или его элементов.

Анализ типовых  - характеристик показывает, что каждый из этапов эксплуатации (рис.2) может быть поставлен в соответствие определённому теоретическому закону распределения. Обычно период нормальной эксплуатации соответствует экспоненциальному закону, а этап старения и повышенного износа может быть описан нормальным законом, законом Вейбулла или некоторыми другими. Приработка элементов может быть представлена многими теоретическими законами распределения и в том числе законом Вейбулла. Таким образом, изучение особенностей основных теоретических законов распределения может способствовать выявлению закономерностей изменения показателей надёжности реальных объектов.