Раздел 2. Основные показатели и характеристики надежности

В данном разделе студенты изучают следующие темы:

2.1. Качественные и количественные характеристики надежности.

2.2. Факторы, влияющие на надежность изделия.

2.3. Надежность как основной показатель качества автомобиля.

После завершения работы с теоретическим материалом по каждой теме студенты отвечают на вопросы для самопроверки.

В закрепление каждой темы студентам нужно ответить на вопросы теста текущего контроля.

В завершение изучения теоретического материала изучаемого раздела студенты выполняют практическое занятие: № 1. Надежность в технике. Расчет показателей безотказности восстанавливаемых (невосстанавливаемых) объектов.

За работу с материалами данного раздела студенты могут максимально набрать 13 баллов.

2.1. Качественные и количественные характеристики надежности

Перечень рассматриваемых вопросов по данной теме:

1. Основные показатели надежности.

2. Критерии надежности восстанавливаемых (невосстанавливаемых) изделий.

3. Основные соотношения для количественных характеристик надежности при различных законах распределения времени до отказа.

В случае возникновения неясностей студентам следует обратиться к информационным ресурсам дисциплины, изложенным в следующих источниках: [4], с.12...28; [6], с.10...30; [7], с.20...27; [11], с.11...30

Надежность — это комплексное или, как выражаются, интегральное свойство объекта. Она обусловливается его безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью и сохраняемостью.

Безотказностью называется свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки.

К показателям безотказности относятся:

Вероятность безотказной работы – вероятность того, что в пределах заданной наработки неисправность не возникнет.

Средняя наработка до отказа – математическое ожидание наработки до отказа невосстанавливаемого изделия.

Средняя наработка на отказ – отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.

Интенсивность отказов – показатель надежности невосстанавливаемых изделий, равный отношению среднего числа отказавших в единицу времени объектов к числу объектов, оставшихся работоспособными.

Параметр потока отказов – показатель надежности восстанавливаемых изделий, равный отношению среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольную малую его наработку к значению этой наработки.

Безотказность является решающим свойством также для неремонтируемых деталей.

Ремонтопригодностью называется 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.

К показателям ремонтопригодности относятся:

Среднее время восстановления - время вынужденного нерегламентированного простоя, вызванного необходимостью отыскания и устранения одного отказа. Следует учитывать, что к ремонтопригодности относится также приспособленность к проведению плановых технических обслуживаний и ремонтов.

Долговечностью называется свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Наработка изделия с начала эксплуатации или после капитального ремонта до предельного состояния, оговоренного в технической документации, называется ресурсом.

Гамма - процентный ресурс показывает, что γ-процентов машин должны иметь наработку до предельного состояния не ниже tγ.

Назначенный ресурс - наработка изделия, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от состояния изделия.

Гарантийная наработка - наработка изделия, до завершения которой изготовитель гарантирует и обеспечивает выполнение определенных требований к изделию при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе правил хранения и транспортирования.

Для неремонтируемых изделий свойства безотказности и долговечности совпадают, так как их предельным состоянием является первый отказ. Ремонтируемое изделие после отказа может быть восстановлено, если это экономически целесообразно.

Сохраняемостью называется свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования.

Изделие при недостаточной безотказности, но при условии высокой ремонтопригодности может иметь достаточный уровень надежности.

Комплексные показатели, которые учитывают безотказность и ремонтопригодность, называются коэффициентами готовности и технического использования.

Коэффициентом готовности называется вероятность того, что объект будет работоспособен в произвольно выбранный момент времени в промежутках между выполнениями планового технического обслуживания.

Этот коэффициент показывает долю времени, в течение которого машина пребывает в работоспособном состоянии по отношению к суммарному времени пребывания в работоспособном состоянии, и простоев, обусловленных ремонтом.

Время на ремонт может быть сокращено за счет длительных и частых плановых технических обслуживаний (профилактика). Это учитывается коэффициентом технического использования, который представляет собой отношение наработки изделия в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме этой наработки и времени простоев, вызванных плановым техническим обслуживанием и незапланированными ремонтами за тот же период эксплуатации.

После завершения работы с теоретическим материалом по данной теме студенты отвечают на вопросы для самопроверки.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные свойства надежности объекта.

2. Перечислите показатели безотказности.

3. В каких случаях безотказность является решающим свойством?

4. Перечислите показатели ремонтопригодности.

5. Перечислите показатели сохраняемости.

6. Что включает понятие комплексные показатели надежности?

В закрепление данной темы студентам нужно ответить на вопросы теста № 3 текущего контроля.