- •Лекции по дисциплине
- •2. Место дисциплины в структуре
- •3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •4. Структура и содержание дисциплины
- •Содержание разделов дисциплины
- •4.1 Основные понятия надёжности. Классификация отказов. Составляющие надёжности.
- •4.2 Количественные показатели безотказности и математические модели надёжности
- •4.3 Методы обеспечения надёжности сложных систем
- •4.4 Общие правила расчета надежности технических объектов
- •4.5 Прикладные задачи надежности
- •6 Оценочные средства для текущего контроля аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы магистров
- •7 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •8 Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •1. Основные понятия надёжности. Классификация отказов. Составляющие надёжности
- •1.1 Основные понятия
- •1.2 Классификация и характеристики отказов
- •1.3 Организация работ по установлению причин отказов
- •1.3.1.Необходимые предпосылки для объективного анализа причин
- •1.3.2.Последовательность работ по установлению причин отказов.
- •1.3.3.Схема уточнённого исследования отказов.
- •1.4 Составляющие надёжности
- •1.5 Основные показатели надёжности
- •1.6 Нормирование надёжности
- •1.6.1 Исходные предпосылки
- •1.6.2 Нормирование безотказности.
- •1.6.3 Требования к долговечности.
- •1.6.4. Требования к ремонтопригодности с учётом комплексных показателей.
- •1.6.5. Требования к сохраняемости.
- •1.7. Методы анализа видов, последствий, критичности отказов и работоспособности
- •1.7.1. Метод анализа опасности и работоспособности– аор (Hazard and oRerability Study - hazor)
- •1.7.2. Методы проверочного листа (Check-list) и «Что будет, если ...?» («What — If»)
- •1.7.3. Анализ вида и последствий отказа – авпо (Failure Mode and Effects Analysis — fmea)
- •1.7.4. Анализ вида, последствий и критичности отказа — авпко (Failure Mode, Effects and Critical Analysis — fmeca)
- •1.7.5. Дерево отказов – до (Fault Tree Analysis — fta)
- •1.7.6. Дерево событий – дс (Event Tree Analysis — еta)
- •1.7.7. Дерево решений
- •1.7.8. Контрольные карты процессов
- •1.7.8. Распознавание образов
- •2. Количественные показатели безотказности и математические модели надёжности
- •2.2 Математические модели надёжности
- •2.3 Показатели надёжности восстанавливаемых объектов
- •2.4 Резервирование систем
- •2.5. Методы повышения надежности систем с помощью резервирования
- •3 Методы обеспечения надёжности сложных систем
- •3.1 Основные понятия о надежности сложных технических систем
- •3.2. Повышение надежности сложных технических систем
- •3.3 Конструктивные способы обеспечения надёжности
- •3.4 Технологические способы обеспечения надёжности изделий в процессе изготовления
- •3.5 Обеспечение надёжности сложных технических систем в условиях эксплуатации
- •3.6 Пути повышения надёжности сложных технических систем при эксплуатации
- •3.7 Организационно-технические методы по восстановлению и поддержанию надёжности техники при эксплуатации
- •4. Основы расчета надежности технических систем
- •4.1. Общие правила расчета надежности технических объектов
- •4.2. Методы расчета надежности
- •4.2.1. Методы прогнозирования надежности
- •4.2.2.Структурные методы расчета надежности
- •4.2.3.Физические методы расчета надежности
- •4.3. Последовательность расчета систем
- •5. Методы оценки безотказности технических систем с учетом их структуры
- •5.1 Метод структурных схем
- •5.2 Метод логических схем
- •5.3 Метод матриц (табличный метод)
- •5.4 Расчет надежности, основанный на использовании
- •5.4.1. Система с последовательным соединением элементов
- •5.4.2 Система с параллельным соединением элементов
- •5.4.4. Способы преобразования сложных структур
- •5.5. Расчет надежности тс при структурном резервировании
- •5.5.1. Общие положения
- •5.5.2. Параллельное соединение резервного оборудования системы
- •5.5.3. Включение резервного оборудования системы замещением
- •5.5.4. Надежность резервированной системы в случае комбинаций
- •5.5.5. Анализ надежности систем при множественных отказах
- •6. Методы технической диагностики и отказоустойчивости.
- •7. Методы прогнозирования надежности
1.3 Организация работ по установлению причин отказов
Как было определено выше: отказ – это потеря способности изделия выполнить требуемую функцию (событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния изделия).
Все виды состояний и событий надежности изделий определяются критериями, установленными в соответствующей нормативно-технической документации (НТД). Все виды событий обнаруживаются через признаки, также оговорённые в НТД на изделие.
Критерием неработоспособного состояния изделия является выход за пределы установленного в НТД значения хотя бы одного из параметров технической характеристики или появление таких значений деформаций, усталостной трещины, износа какого-либо из основных элементов изделия, которые по установленным в НТД признакам фиксируют факт недопустимости или невозможности дальнейшего применения изделия без устранения причин отказа и восстановления его работоспособности путём проведения ремонта.
Критерием предельного состояния изделия является такое его неработоспособное состояние, при котором по установленным в НТД признакам фиксируется факт недопустимости или невозможности дальнейшего его применения по назначению и необходимости его замены, списания или (если это экономически целесообразно) проведения капитального ремонта.
Последствием предельного состояния деталей является их замена, а последствием предельного состояния машины или её сборочных единиц –списание или капитальный ремонт .
1.3.1.Необходимые предпосылки для объективного анализа причин
отказов.
Объективный анализ и правильная классификация информации, получаемой в процессе испытаний (эксплуатации), существенно зависит от:
1) полноты сведений об отказе;
2) полноты сведений об условиях, в которых происходил отказ;
3) объективности специалистов.
Поэтому в процессе испытаний (эксплуатации) фиксируется различная информация, позволяющая провести всесторонний анализ отказов.
При отказе необходимо зафиксировать:
наработку объекта (машины, узла) с начала эксплуатации и наработку к моменту каждого отказа;
место отказа (тип, номер, позиция отказавшего объекта и его элемента);
время (астрономическое) отказа;
вид отказа (разрушение, течь, заедание и т.д.);
условия среды в момент отказа (температура окружающего воздуха, вибрации, удары и т.д.) и другие явления, сопутствующие отказу;
действия специалиста.
Часто определить конкретную причину отказа (или даже группу, к какой эта причина относится – конструктивный, производственный или эксплуатационный отказ), бывает весьма непросто, особенно в сложных механических системах закрытого типа (с единым картером), или в сложных электронных системах при их сочетании с электромеханическими устройствами.
Пример. Разрушение подшипника коленчатого вала двигателя.
Возможные причины:
1) эксплуатационные: работа при недостаточном количестве масла в системе смазки двигателя, работа на некачественном масле, загрязнение каналов подачи масла к подшипникам;
2) производственные: некачественное уплотнение и течь через него, приводящая к снижению давления масла и перегреву двигателя; дефектный подшипник; нарушены условия сборки и не выдержан необходимый зазор между подшипником и коленчатым валом;
3) конструктивные: неправильный расчёт количества прокачиваемого масла при проектировании системы смазки двигателя.