3.5 Остаточний розрахунок надійності
Надійність є якісною властивістю РЕА. ЇЇ не можливо виміряти фізичними методами, її можна лише передбачити. Надійністю називають властивість виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників в заданих межах, що відповідають заданим режимам та умовам використання, технічного обслуговування, зберігання і транспортування. Порушення хоча б однієї з цих умов використання призводить до порушення працездатності виробу, тобто відмови.
Надійність характеризується великою кількістю показників, які діляться на чотири групи:
-
параметри довговічності;
-
параметри безвідмовності;
-
параметри збереження;
-
параметри ремонтопридатності.
Довговічність – властивість виробу зберігати працездатність до настання періоду фізичного спрацювання при встановленій системі технічного обслуговування і ремонту.
Безвідмовність – властивість безперервно зберігати працездатність на протязі певного часу чи певного напрацювання.
Збереження – властивість безперервно зберігати працездатний стан впродовж і після зберігання і транспортування.
Ремонтопридатність – властивість, яка міститься в пристосуванні до попередження і виникнення відмов, пошкоджень та усунення їх наслідків шляхом проведення ремонтів і технічного обслуговування.
3.5.1 Завдання:
- виконати остаточний розрахунок надійності вимірювача висоти для мінімальних і максимальних величин інтенсивності відмов ЕРЕ та часу відновлення їх працездатного стану;
- для розрахунку надійності визначити умови експлуатації і вид РЕА, обґрунтувати і визначити всі допущення і математичні співвідношення, які будуть прийняті при розрахунках;
- визначити показники надійності відповідно до вивченої методики проведення остаточного розрахунку надійності.
- провести аналіз отриманих показників надійності і при необхідності привести оптимальні шляхи її підвищення на етапі проектування.
3.5.2 Вихідні дані:
- схема електрична принципова вимірювача висоти (приведена на схемі Р549.43 КП02.063 Э3);
- температура ЕРЕ оцінюється шляхом аналізу роботи схеми Э3 без проведення теплових розрахунків;
- режими електричних навантажень ЕРЕ вибираються рекомендованими без проведення повного електричного розрахунку схеми пристрою;
- при визначенні характеристик відмов вважається, що період припрацювання вже пройшов, а період старіння і спрацювання ще не настав;
- при відсутності в довідникових даних величин та для деяких ЕРЕ вони рівні 0,5; при відсутності значення – рівні 0,2…1,0 год.
3.5.3 Теоретичні обгрунтування і розрахунки.
1 Визначення мінімального напрацювання на відмову .
За умовами експлуатації та категорією розміщення даний вимірювач висоти відноситься до групи наземної професійної РЕА (апаратура, що експлуатується на відкритому повітрі). Норма надійності такої РЕА становить , звідси .
2 Визначення виду системи за надійністю.
Виходячи з призначення, вимірювач за періодичністю обслуговування належить до обслуговувальних пристроїв, а за характером виконувальних функцій – до відновлювальних. Відновлювана система у разі відмови і полагодження продовжує виконувати перервану функцію.
3 Визначення виду відмов.
Відмова – це подія, яка полягає в частковій чи повній втраті працездатності вимірювача.
Згідно з технічними вимогами та завданням на проектування вважаються відмови:
- за можливістю прогнозування – раптові;
- за часом виникнення – тільки експлуатаційні;
- за залежністю одна від одної – незалежні;
- за способом виявлення – очевидні;
- за стабільністю – стійкі;
- за причиною виникнення – конструкційні;
- за закономірністю виникнення – випадкові;
- за впливом на систему в цілому – призводять до повної відмови.
3.5.4 Обгрунтування шляху визначення показників надійності.
Для визначення показників надійності є два шляхи – експериментальний та теоретичний. Оскільки експлуатаційні відмови, а від так – і час безвідмовної роботи є подіями випадковими, то для визначення показників надійності тим чи іншим шляхом користуються математичним апаратом теорії ймовірності.
Експериментальний шлях передбачає визначення показників надійності ЕРЕ та всієї системи (приладу) через проведення експериментів та обробку отриманих статичних даних за законами теорії ймовірностей. Хоч це і дає найбільш вірогідну оцінку надійності, однак в період проектування більш прийнятим є теоретичний шлях. Суть його в тім, що знаючи показники надійності складових частин (наприклад ЕРЕ), які вже визначені експериментально (виробником) і приведені в паспортних чи довідникових даних, знаходять методом розрахунків показники надійності всієї системи. Тому для розрахунків показників надійності вимірювача висоти обирається теоретичний шлях.
Показники надійності змінюються з плином часу і визначаються для різних етапів експлуатації виробу по – різному. Оскільки вже визначили, що відмови чисто експлуатаційного характеру, то розрахунки ведуться саме для таких і тільки таких відмов.
Суть показників надійності і самі закони та формули для їх визначення різні для відновлювальних та не відновлювальних систем, причому більш громісткий і тривалий процес визначення надійності відновлювальних систем. Вимірювач висоти у даному випадку відноситься до відновлювальних систем. Однак на дільниці до першої відмови відновлювальна система за суттю надійності аналогічна не відновлювальній. Тому для спрощення ведуться розрахунки показників надійності вимірювача висоти на дільниці часу до першої відмови за формулами не відновлювальних систем. Звичайно, такий розрахунок дає дуже низьку точність, бо не враховує поведінки виробу впродовж всього терміну експлуатації. Але такий підхід цілком можливий для початкової оцінки надійності та для порівняння за надійністю декількох варіантів виробу.