abstract

ciclul de viață al fiabilității tehnice

Proiect de curs: __ p., __ tabele, __ surse.

fiabilitate, rata de eșec, schemă, eșec, durabilitate, funcționare fără eșec.

Proiectul de curs include rezolvarea a două sarcini:

Prima sarcină este legată de construcția unei diagrame structurale a fiabilității sistemului tehnologic. Se calculează și fiabilitatea acestui sistem.

A doua sarcină este legată de transformarea diagramei bloc dată în funcție de varianta diagramei bloc și determinarea indicatorilor de fiabilitate. Precum și dezvoltarea de opțiuni pentru a îmbunătăți fiabilitatea acestei scheme.

Introducere…………………………………………………………………………

1. Probleme de fiabilitate a sistemelor tehnice……………………………

1.1 Bazele calculului fiabilității…………………………………………………………

1.2 Sisteme redundante…………………………………………………………

2. Partea de decontare…………………………………………………………………

2.1 Construirea unei diagrame structurale a fiabilității……………………………

2.2 Transformarea unei diagrame bloc date și determinarea indicatorilor de fiabilitate………………………………………………………………………………..

Concluzie……………………………………………………………………

Lista surselor utilizate……………………………………………

In acest termen de hârtie au fost utilizate următoarele documente de reglementare:

GOST 7.1-2003 SIBID. Fișă bibliografică. Descriere bibliografică. Cerințe generale și reguli de redactare

GOST 27.301-95-M, 1996 Fiabilitate în inginerie. Calculul fiabilității. Puncte cheie

STP KubGTU 4.2.6-2004 QMS. Activitate educațională și organizatorică. proiectarea cursului

Introducere

Fiabilitatea este proprietatea unui obiect de a menține în timp în limitele stabilite valorile tuturor parametrilor care caracterizează capacitatea de a îndeplini funcțiile cerute în moduri și condiții date de utilizare, întreținere, reparații, depozitare și transport. Extinderea condițiilor de funcționare, creșterea responsabilității funcțiilor îndeplinite de sistemele tehnice (TS), complicarea acestora duce la creșterea cerințelor pentru fiabilitatea produselor.

Fiabilitatea este o proprietate complexă și este formată din componente precum fiabilitatea, durabilitatea, recuperabilitatea și persistența. Principalul lucru aici este proprietatea funcționării fără eșec - capacitatea produsului de a menține în mod continuu o stare de funcționare în timp. Prin urmare, cel mai important lucru în asigurarea fiabilității sistemelor tehnice este creșterea fiabilității acestora.

O caracteristică a problemei fiabilității este legătura sa cu toate etapele „ ciclu de viață„sistem tehnic de la începutul ideii de creare până la dezafectare: atunci când se calculează și se proiectează un produs, fiabilitatea acestuia este stabilită în proiect, în timpul producției, fiabilitatea este asigurată, iar în timpul funcționării, se realizează. Prin urmare, problema fiabilității este o problemă complexă și este necesară rezolvarea ei în toate etapele și prin diferite mijloace. În etapa de proiectare a produsului, structura acestuia este determinată, baza elementului este selectată sau dezvoltată, prin urmare, există cele mai mari oportunități de a asigura nivelul necesar de fiabilitate a sistemului tehnic. Principala metodă de rezolvare a acestei probleme sunt calculele de fiabilitate (în primul rând fiabilitatea), în funcție de structura obiectului și de caracteristicile părților sale constitutive, urmate de corectarea necesară a proiectului. Prin urmare, în acest curs, se calculează fiabilitatea sistemului tehnic.

1. Probleme de fiabilitate a sistemelor tehnice

1.1 Fundamentele calculului fiabilității sistemului

Sarcina calculării fiabilității: determinarea indicatorilor de fiabilitate ai unui sistem format din elemente nerecuperabile, în funcție de datele privind fiabilitatea elementelor și relațiile dintre acestea. Scopul calculului de fiabilitate:

Alegerea uneia sau altei soluții constructive;

Aflați posibilitatea și oportunitatea rezervării;

Aflați dacă fiabilitatea necesară este realizabilă cu tehnologia de dezvoltare și producție existentă.

Calculul fiabilității constă din următorii pași:

1. Determinarea compoziției indicatorilor de fiabilitate calculați

2. Compilarea (sinteza) unei diagrame logice structurale a fiabilității (structura sistemului), bazată pe o analiză a funcționării sistemului (ce blocuri sunt incluse, în ce constă munca lor, o listă de proprietăți ale unui sistem care poate fi deservit etc.) .), și alegerea unei metode de calcul a fiabilității

3. Alcătuirea unui model matematic care leagă indicatorii calculati ai sistemului cu indicatorii de fiabilitate ai elementelor

4. Efectuarea calculului, analizarea rezultatelor obtinute, ajustarea modelului de calcul

Structura sistemului este o diagramă logică a interacțiunii elementelor care determină operabilitatea sistemului sau, în caz contrar, o afișare grafică a elementelor sistemului, care face posibilă determinarea fără ambiguitate a stării sistemului (operabil / inoperant) de starea (operabilă/neoperabilă) a elementelor. După structura sistemului pot fi:

sistem fără redundanță (sistemul principal);

sisteme redundante.

Pentru aceleași sisteme se pot întocmi diferite diagrame structurale de fiabilitate în funcție de tipul defecțiunilor elementului. Model matematic de fiabilitate – transformări formale care permit obținerea formulelor de calcul. Modelele pot fi implementate cu:

metoda ecuațiilor integrale și diferențiale;

pe baza graficului stărilor posibile ale sistemului;

bazat pe metode logice și probabilistice;

bazat pe metoda deductivă (arborele de defecte).

Cel mai important pas în calculul fiabilității este compilarea structurii sistemului și determinarea indicatorilor de fiabilitate ai elementelor sale constitutive. În primul rând, este clasificat conceptul (tipul) de defecțiuni, ceea ce afectează semnificativ performanța sistemului. În al doilea rând, sistemul ca elemente separate poate include conexiuni electrice prin lipire, comprimare sau sudare, precum și alte conexiuni (plug-in etc.), deoarece acestea reprezintă 10-50% din numărul total de defecțiuni. În al treilea rând, există informații incomplete despre indicatorii de fiabilitate ai elementelor, așa că trebuie fie să interpolați indicatorii, fie să utilizați indicatorii analogilor. În practică, calculul fiabilității se realizează în mai multe etape:

1. La etapa de elaborare a termenilor de referință pentru sistemul care se proiectează, când structura acestuia nu este definită, se face o evaluare preliminară a fiabilității pe baza informațiilor a priori despre fiabilitatea sistemelor similare ca natură și fiabilitatea componentei. elemente.

2. Se întocmește o diagramă bloc cu indicatorii de fiabilitate ai elementelor specificate în condiții normale (nominale) de funcționare.

3. Calculul final (coeficientul) al fiabilității se efectuează în stadiul de finalizare proiect tehnic când au fost operate prototipuri și sunt cunoscute toate condițiile posibile de funcționare. În același timp, indicatorii de fiabilitate ai elementelor sunt ajustați, adesea în direcția scăderii lor, se fac modificări ale structurii - este selectată redundanța.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

UNIVERSITATEA DE STAT DE TEHNOLOGII ȘI DESIGN INDUSTRIALE SAINT PETERSBURG

SCOALA SUPERIOR DE TEHNOLOGIE SI ENERGIE

INSTITUTUL PENTRU EDUCAȚIE TOTALĂ VIEȚII

formă accelerată extramurală de educaţie

TEST

Subiect: Diagnosticarea fiabilității sistemelor automate

Rezumat pe tema: Principalii indicatori ai fiabilității sistemelor tehnice. GOST-uri.

student

Rulkov Alexandru Valentinovici

Cuprins

• Introducere

Introducere

Tehnica in lumea modernă se dezvoltă într-un ritm foarte rapid, iar o trăsătură caracteristică a acestei dezvoltări este introducerea pe scară largă a metodelor și mijloacelor de automatizare și control de la distanță, cauzată de trecerea la controlul automat și automat al diferitelor procese de producție și tehnologice, crearea unei producții flexibile. module, sisteme, complexe și altele asemenea. În condițiile economiei moderne, automatizarea proceselor de producție este una dintre principalele direcții ale progresului tehnologic. Și, desigur, îmbunătățirea eficienței și calității sistemelor de control automat proiectate este imposibilă fără îmbunătățirea fiabilității echipamentelor de control tehnic (TCM). Astfel, toate acestea sunt motivul principal pentru creșterea factorului de fiabilitate în conditii moderne dezvoltarea tehnologiei și, în special, proiectarea sistemelor tehnice (TS) pentru diverse scopuri. Al doilea motiv pentru necesitatea de a îmbunătăți fiabilitatea este creșterea complexității TS, a echipamentelor pentru întreținerea acestora, severitatea condițiilor lor de funcționare și responsabilitatea sarcinilor care le sunt atribuite. Fiabilitatea insuficientă a TS este motivul creșterii ponderii costurilor de exploatare față de costurile totale pentru proiectarea, producția și utilizarea acestor sisteme. În același timp, costul operațiunii unui vehicul poate depăși de multe ori costul dezvoltării și fabricării acestuia. În plus, defecțiunile vehiculului duc la diverse tipuri de consecințe: pierderea informațiilor, timpi de nefuncționare a altor dispozitive și sisteme asociate vehiculului, accidente etc. Astfel, al treilea motiv pentru rolul crescând al fiabilității în condițiile moderne este factorul economic. Și în sfârșit, ultimul. În cele din urmă, fiabilitatea vehiculului este determinată de fiabilitatea componentelor. Prin urmare, cunoașterea principalelor probleme ale fiabilității bazei elementului este în prezent conditie necesara munca de succes în domeniul informaticii și controlului, iar acest lucru se aplică în special viitorilor specialiști, dezvoltatorilor de echipamente de automatizare și telemecanică, dezvoltatorilor TS și TSU.

sistem tehnic de fiabilitate a indicatorului

1. Caracteristicile cantitative ale sistemelor tehnice

1.1 Concepte de bază și definiții ale teoriei fiabilității

Teoria fiabilității se bazează pe un set de diferite concepte, definiții, termeni și indicatori, care sunt strict reglementate în GOST 27.002-89 (Fiabilitatea în inginerie. Concepte de bază. Termeni și definiții).

În teoria fiabilității sunt utilizați următoarele concepte și termeni:

Sistem este un obiect tehnic conceput pentru a îndeplini anumite funcții. Părțile separate ale sistemului (izolate structural, de regulă) sunt numite elemente. Totuși, trebuie menționat că același obiect, în funcție de sarcina pe care proiectantul (cercetător, designer, dezvoltator) dorește să o rezolve, poate fi considerat ca sistem sau ca element. Prin urmare, poate fi dată o definiție completă a unui element.

Element - acesta este un obiect care este cea mai simplă parte a sistemului, ale cărui părți individuale nu prezintă un interes independent în cadrul unei anumite considerații. La proiectare - sistemul (dispozitivul) trebuie să satisfacă toate cerinte tehnice. Aceste cerințe pot fi împărțite în: principal, asigurarea îndeplinirii funcțiilor specificate; auxiliar asociat cu ușurința în utilizare, aspectul etc.

În conformitate cu aceasta, toate elementele sistemului sunt împărțite în principale și auxiliare. Elementele auxiliare nu sunt direct legate de performanța funcțiilor specificate ale sistemului și nu afectează apariția unei defecțiuni. În teoria fiabilității, orice obiect tehnic poate fi caracterizat prin proprietățile sale, starea tehnică și adaptabilitatea la recuperare după o pierdere de performanță.

Orez. 1. Principalele caracteristici ale vehiculului.

Principalele definiții utilizate pentru a calcula fiabilitatea vehiculului.

Fiabilitate - proprietatea vehiculului de executat funcții predefinite, păstrând în timp valoarea indicatorilor de performanță stabiliți în limitele specificate, corespunzătoare modurilor și condițiilor specificate de utilizare, întreținere, depozitare și transport. Fiabilitatea include următoarele proprietăți: funcționare fără defecțiuni, durabilitate, stocare și întreținere.

Fiabilitate - proprietatea vehiculului de a menține continuu funcționalitatea pentru o anumită perioadă de timp sau un anumit timp de funcționare. Este denumită proprietatea unui obiect de a rămâne operațional până când apare starea limită cu sistemul de întreținere și reparații stabilit durabilitate .

Persistenţă - aceasta este proprietatea vehiculului de a menține în permanență o stare de funcționare și funcționare în timpul și după depozitare și transport. Depozitarea și transportul pe termen lung al obiectelor pot reduce fiabilitatea acestora în lucrările ulterioare în comparație cu obiectele care nu sunt depozitate și transportate.

Mentenabilitatea - proprietatea unui obiect, care consta in adaptabilitatea la prevenirea si depistarea cauzelor defectiunilor, avariilor si eliminarea consecintelor acestora prin efectuarea de reparatii si intretinere. Această proprietate este foarte importantă, deoarece caracterizează gradul de standardizare și unificare a elementelor autovehiculului, comoditatea amplasării acestora din punct de vedere al accesibilității pentru control și reparare, adaptabilitate la operațiunile de reglare etc. Starea tehnică a vehiculului în acest moment timpul este caracterizat utilitate sau defecțiune, capacitate de lucru sau inoperabilitate, precum și starea limită.

utilitate ( deservibil condiție ) TS - o stare în care vehiculul îndeplinește toate cerințele stabilite prin documentația de reglementare și tehnică (NTD). Vehiculul este nefuncțional dacă nu îndeplinește cel puțin una dintre aceste cerințe. Și invers, dacă vehiculul se află într-o stare în care este capabil să îndeplinească funcțiile specificate, păstrând valorile parametrilor specificați în limitele stabilite de documentația de reglementare și tehnică (NTD), atunci se află într-un stare de lucru.

inoperabil stat TS se numeste stare in care valoarea a cel putin unui parametru dat care le caracterizeaza vopsea, capacitatea de a îndeplini funcțiile specificate, nu îndeplinește cerințele stabilite din NTD. Conceptul de utilitate este mai larg decât conceptul de performanță. Un vehicul defect poate fi operabil și inoperabil - totul depinde de ce cerință a NTD nu satisface acest vehicul. Deci, de exemplu, dacă carcasa sau șasiul este îndoită, vopseaua lor este ruptă, izolația conductorilor este deteriorată, dar parametrii echipamentului sunt în limitele normale, atunci vehiculul este considerat defect, dar în același timp operabil. Un vehicul reparabil este întotdeauna operațional.

În timpul funcționării pe termen lung a vehiculului, acesta poate ajunge la o stare limită la care funcționarea sa ulterioară trebuie să fie încheiată din cauza unei încălcări irecuperabile a cerințelor de siguranță, atunci când parametrii specificați depășesc limitele stabilite sau o scădere irecuperabilă a eficienței de operare mai jos. nivelul admisibil sau necesitatea reparațiilor. Pe baza posibilității de utilizare ulterioară după defecțiune și a adaptării la recuperare, toate vehiculele pot fi clasificate după cum urmează

Orez. 2. Clasificarea obiectelor TS.

recuperabil TS se numește un astfel de TS, a cărui operabilitate, în cazul unei defecțiuni, este supusă restabilirii în situația luată în considerare, dar dacă în situația luată în considerare restabilirea operabilității acestui TS în caz de defecțiune este inopportună sau impracticabil, atunci sistemul este apelat irecuperabil .

Reparat TS Un sistem se numește sistem, a cărui defecțiune sau funcționare, în cazul unei defecțiuni sau deteriorări, este supusă refacerii. În caz contrar, obiectul este numit nereparabil (Cel mai simplu exemplu de obiect nereparabil sunt becurile). Un dispozitiv nereparabil este întotdeauna un dispozitiv nereparabil (de exemplu rezistor, condensator etc.). În același timp, un dispozitiv reparabil poate fi atât recuperabil, cât și nerecuperabil - totul depinde de sistemul de întreținere și reparații existent, de situația specifică la momentul defecțiunii. De exemplu, în starea de funcționare a televizoarelor, un kinescop defect este un produs nereparabil; dar la uzina de reparații - deja în curs de restaurare; un transformator de putere defectat poate ajunge în mâinile unui radioamator ca element recuperabil dacă nu există un transformator de rezervă. Concept general este conceptul de menținere.

mentenabilitatea - proprietatea unui obiect, care consta in adaptabilitatea de a efectua repararea si intretinerea acestuia. Starea de sănătate a unui dispozitiv la un moment de timp ales în mod arbitrar se numește gata. Dacă, în acest caz, funcționalitatea dispozitivului va fi menținută pentru un interval de timp prestabilit, atunci așa-numita disponibilitate de funcționare a dispozitivului este asigurată.

2. Daune și defecțiuni. Clasificare

Deteriorările și defecțiunile sunt alte concepte importante în teoria fiabilității și practica funcționării TS.

Deteriora - un eveniment constând într-o defecțiune a vehiculului sau a componentelor acestuia din cauza influenței condițiilor externe care depășesc nivelurile stabilite de NTD.

Refuz - acesta este un eveniment aleatoriu, care constă într-o încălcare a performanței vehiculului sub influența unui număr de factori aleatori. Daunele pot fi semnificative și pot cauza defecțiuni și nesemnificative, în care se menține operabilitatea vehiculului. În legătură cu eșecul și deteriorarea, se iau în considerare criteriul, cauza, semnele de manifestare, natura și consecințele. criteriu defecțiunile sunt semne ale a cel puțin unui parametru dat care depășește toleranța stabilită. Criteriile de eșec trebuie specificate în NTD pentru instalație. Cauze defecțiunile pot fi calcule greșite făcute în timpul proiectării, defecte de fabricație, încălcări ale regulilor și regulamentelor de funcționare, daune, precum și procese naturale de uzură și îmbătrânire. Semnele de defecțiune sau deteriorare arată efecte directe sau indirecte asupra simțurilor observatorului (operatorului) fenomenelor caracteristice stării inoperabile a obiectului sau proceselor asociate acestora. Caracter eșec sau deteriorarea definesc modificări specifice care au avut loc în obiect. La consecințe eșecul sau deteriorarea se referă la fenomenele și evenimentele care au avut loc după defecțiune sau deteriorare și în legătură directă cauzală cu aceasta. Eșecurile obiectelor TS pot fi de diferite tipuri și sunt clasificate în funcție de diferite criterii.

Tabelul 1. Clasificarea defecțiunilor vehiculului.

Semne de eșec	Tip de eșec	Caracteristica eșecului
Natura parametrului se schimbă până la producerea defecțiunii	Brusc	Modificare asemănătoare unui salt a valorilor unuia sau mai multor parametri ai vehiculului
	Treptat	O modificare treptată a unuia sau mai multor parametri datorită unei deteriorări lente și treptate a calității vehiculului
Comunicarea cu defecțiuni ale altor elemente (ansambluri, dispozitive)	Independent (primar)	Defecțiunea nu se datorează deteriorării sau abaterilor altor elemente (ansambluri)
	dependent (secundar)	Defectarea se datorează deteriorării sau defectării altor elemente (ansambluri, dispozitive). (De exemplu, din cauza defectării condensatorului, un alt element al dispozitivului se poate arde)
Capacitatea de a utiliza un element după o defecțiune		Pierderea completă a performanței, cu excepția utilizării vehiculului în scopul propus
	Parțial	Este posibilă utilizarea în continuare a sistemului, dar cu o eficiență mai mică
Natura manifestării eșecului		Eșecul de auto-recuperare care duce la o întrerupere pe termen scurt a performanței
	Intermitent	Defecțiune de aceeași natură care apare în mod repetat, asociată cu modificări aleatorii inverse ale modurilor de funcționare și ale parametrilor dispozitivului.
	Stabil (final)	Eșecul, eliminat doar ca urmare a lucrărilor de restaurare, este o consecință a proceselor ireversibile în piese și materiale.
Motivul eșecului	Structural	Apare ca urmare a încălcării regulilor și standardelor de proiectare stabilite
	Industrial	Apare din cauza încălcării sau imperfecțiunii procesului tehnologic de fabricație sau reparare a vehiculului
	Operațional	Apare ca urmare a încălcării regulilor stabilite și a condițiilor de funcționare ale vehiculului
Timp de eșec	Perioada de rodaj	Cauzat de defecte de fabricație ascunse care nu au fost dezvăluite în timpul procesului de control
	Perioada standardelor de funcționare	Datorită imperfecțiunilor de proiectare, defecte de fabricație ascunse și sarcini operaționale
	Perioada de imbatranire	Datorită proceselor de îmbătrânire și uzură a materialelor și elementelor vehiculului
Capacitățile de detectare a defecțiunilor	evident (explicit)
	Ascuns (implicit)

După cum puteți vedea, conceptul de fiabilitate este un concept fundamental care acoperă toate aspectele operare tehnică elemente, noduri, blocuri și sisteme. În același timp, fiabilitatea face parte dintr-un concept mai larg - eficiența. Eficienţă TS - este proprietatea sistemului de a îndeplini funcțiile specificate cu calitatea cerută. În plus, împreună cu fiabilitatea, alte caracteristici, cum ar fi precizia, viteza, imunitatea la zgomot etc., afectează și eficiența funcționării TS. Astfel, sarcina principală în proiectarea vehiculelor în diverse scopuri poate fi numită o creștere a eficienței și calității și, în consecință, o îmbunătățire a fiabilității, rezistenței, vitezei etc.

3. Etapele analizei și indicatorii fiabilității ES

Există două etape principale ale analizei fiabilității TS.

Prima etapă se numește analiză a fiabilității a priori și este de obicei efectuată în etapa de proiectare a TS. Această analiză - a priori presupune caracteristici cantitative cunoscute ale fiabilității tuturor elementelor utilizate ale sistemului. Pentru elementele (în special cele noi) care nu au încă suficiente caracteristici de fiabilitate cantitativă, acestea sunt stabilite prin analogie cu caracteristicile elementelor similare utilizate. Astfel, analiza a priori se bazează pe caracteristici de fiabilitate a priori (probabilistice), care reflectă doar aproximativ procesele reale din echipamentul TS. Cu toate acestea, această analiză permite, în faza de proiectare, să identifice punctele slabe în ceea ce privește fiabilitatea în proiectare, să ia măsurile necesare pentru a le elimina și, de asemenea, să transforme opțiunile nesatisfăcătoare pentru construirea vehiculului. Prin urmare, analiza (sau calculul) a priori a fiabilității este esențială în practica proiectării TS și este parte integrantă a proiectelor tehnice.

A doua etapă se numește analiză de fiabilitate a posteriori. Se realizează pe baza prelucrării statistice a datelor experimentale privind performanța și recuperabilitatea TS obținute în procesul de dezvoltare, testare și funcționare a acestora. Scopul acestor teste este de a obține estimări ale indicatorilor de fiabilitate ai vehiculului și a elementelor acestuia. Aceste estimări sunt obținute prin metode de statistică matematică bazate pe rezultatele observațiilor (cu sferă limitată). În acest caz, cel mai adesea se presupune că rezultatele observațiilor sunt variabile aleatoare, care se supun unei anumite legi de distribuție cu parametri necunoscuți. În prezent, pentru unele tipuri de echipamente există o etapă obligatorie de testare a fiabilității, care include evaluarea unui număr de indicatori de fiabilitate. În orice caz, prin analiza fiabilității unui vehicul înțelegem determinarea (calculul) unor valori specifice ale indicatorilor de fiabilitate (analiza a priori), sau estimări statistice indicatori de fiabilitate (analiza a posteriori). Indicatorii de fiabilitate se numesc caracteristici cantitative ale uneia sau mai multor proprietăți care determină fiabilitatea unui element (sistem). Există două tipuri principale de indicatori de fiabilitate (RI).

Un singur ST este o caracteristică cantitativă a uneia dintre proprietățile de fiabilitate considerate anterior.

Un RI complex este o caracteristică cantitativă care definește două sau mai multe proprietăți de fiabilitate simultan. Alegerea PN depinde în mare măsură de scopul vehiculului și de natura funcționării acestuia. Atunci când alegeți un PV, trebuie avut în vedere faptul că acești indicatori ar trebui să descrie în mod adecvat proprietățile de fiabilitate ale sistemului, să fie convenabil pentru calculul analitic și verificarea experimentală pe baza rezultatelor testelor, ar trebui să aibă o semnificație fizică rezonabilă și, în final, să permită posibilitatea de trecere la indicatori de calitate și eficiență. O evaluare cantitativă a fiabilității elementelor TS și TS în ansamblu este de obicei efectuată utilizând PV-uri unice de fiabilitate, recuperabilitate și durabilitate, precum și PV-uri complexe care determină proprietățile de fiabilitate și recuperabilitate.

4. Indicatori de fiabilitate a sistemelor tehnice

indicatori fiabilitate numiți caracteristicile cantitative ale uneia sau mai multor proprietăți ale obiectului care alcătuiesc fiabilitatea acestuia. Astfel de caracteristici includ, de exemplu, concepte temporare - timpul de funcționare, timpul de funcționare până la defecțiune, timpul de funcționare între defecțiuni, resursa, durata de viață, timpul de recuperare. Valorile acestor indicatori sunt obținute din rezultatele testelor sau ale funcționării.

În funcție de recuperabilitatea produselor, indicatorii de fiabilitate sunt împărțiți în indicatori pentru recuperabil produse și indicatori nerecuperabile produse.

Aplica de asemenea complex indicatori. Fiabilitatea produselor, în funcție de scopul lor, poate fi evaluată folosind fie o parte din indicatorii de fiabilitate, fie toți indicatorii.

Indicatori fiabilitate :

probabilitate fără probleme muncă - probabilitatea ca într-un anumit timp de funcționare să nu se producă defecțiunea obiectului;

in medie timpul de operare inainte de eșec - așteptarea matematică a timpului de funcționare al obiectului până la prima defecțiune;

in medie timpul de operare pe refuz - raportul dintre timpul total de funcționare al obiectului restaurat și așteptarea matematică a numărului de defecțiuni ale acestuia în acest timp de funcționare;

intensitate sări - densitatea condiționată a probabilității apariției unei defecțiuni a unui obiect, determinată cu condiția ca defecțiunea să nu fi avut loc înainte de momentul de timp considerat. Acest indicator se referă la produsele nereparabile.

Indicatori durabilitate .

Indicatorii cantitativi ai durabilității produselor restaurate sunt împărțiți în 2 grupuri.

1. Indicatori legati de durata de viata a produsului:

termen Servicii - durata calendaristică de funcționare de la începutul funcționării obiectului sau reluarea acestuia după reparație până la trecerea la starea limită;

mijloc termen Servicii - așteptarea matematică a duratei de viață;

termen Servicii inainte de primul capital reparație unitate sau nodul - aceasta este durata de funcționare înainte de reparația efectuată pentru a restabili funcționalitatea și restaurarea completă sau aproape completă a resursei produsului cu înlocuirea sau restaurarea oricăreia dintre părțile sale, inclusiv a celor de bază;

termen Servicii între capital reparatii , care depinde în principal de calitatea reparației, adică. cu privire la măsura în care resursele lor au fost restaurate;

total termen Servicii - aceasta este durata calendaristică de funcționare a sistemului tehnic de la începerea funcționării până la sacrificare, ținând cont de timpul de funcționare după reparație;

procentul gamma termen Servicii - durata calendaristică a funcționării, timp în care obiectul nu va atinge starea limită cu o probabilitate G, exprimat ca procent.

Indicatorii de durabilitate, exprimați în ore calendaristice de funcționare, fac posibilă utilizarea lor directă în planificarea calendarului organizării reparațiilor, a aprovizionării cu piese de schimb și a calendarului înlocuirii echipamentelor. Dezavantajul acestor indicatori este că nu țin cont de intensitatea utilizării echipamentelor.

2. Indicatori legati de resursa produsului:

resursă - timpul total de funcționare al obiectului de la începutul funcționării acestuia sau reînnoirea acestuia după reparație până la trecerea la starea limită.

mijloc resursă - așteptarea matematică a resursei; pentru sistemele tehnice se folosește o resursă tehnică ca criteriu de durabilitate;

numit resursă - timpul total de funcționare, la atingerea căruia trebuie să înceteze funcționarea instalației, indiferent de starea tehnică a acesteia;

procentul gamma resursă - timpul total de funcționare în care obiectul nu atinge starea limită cu o probabilitate dată G, exprimat ca procent.

Unitățile de măsurare a resursei sunt alese pentru fiecare industrie și pentru fiecare clasă de mașini, unități și structuri separat. Ca măsură a duratei de funcționare, poate fi ales orice parametru nedescrescător care caracterizează durata de funcționare a unui obiect (pentru avioane și motoarele de aeronave, măsura naturală a resursei este timpul de zbor în ore, pentru mașini - kilometrajul în kilometri, pentru laminoare - masa metalului laminat în tone Dacă timpul de funcționare se măsoară numărul de cicluri de producție, atunci resursa va lua valori discrete.

Complex indicatori fiabilitate .

Coeficientul de utilizare tehnică poate servi ca un indicator care determină durabilitatea unui sistem, obiect, mașină.

Coeficient tehnic utilizare - raportul dintre așteptările matematice dintre timpul total în care obiectul este în stare de funcționare pentru o anumită perioadă de funcționare și așteptările matematice dintre timpul total în care obiectul este în stare de funcționare și toate perioadele de nefuncționare pentru reparații și întreținere:

Factorul de utilizare tehnică, preluat în perioada dintre reparațiile programate și întreținerea, se numește factor de disponibilitate, care evaluează opririle neprevăzute ale utilajului și că reparațiile și activitățile de întreținere programate nu își îndeplinesc pe deplin rolul.

Coeficient pregătire - probabilitatea ca obiectul să fie într-o stare de funcționare într-un moment arbitrar, cu excepția perioadelor planificate în care nu este prevăzută utilizarea obiectului în scopul propus. Semnificația fizică a factorului de disponibilitate este probabilitatea ca la momentul prezis produsul să fie în stare bună, i.e. nu va fi sub reparații neprogramate.

Coeficient operațională pregătire - probabilitatea ca obiectul să fie într-o stare de funcționare într-un moment arbitrar, cu excepția perioadelor planificate în care nu este prevăzută utilizarea obiectului în scopul propus și, începând din acest moment, va funcționa fără greșeală pentru un interval de timp dat.

Clasificare indicatori .

În funcție de metoda de obținere, indicatorii se împart în așezare, obtinute prin metode de calcul; experimental, determinat de datele de testare; operațional, obținute din datele de funcționare.

În funcție de domeniul de utilizare, există indicatori de fiabilitate normativi și estimați.

de reglementare apelati indicatorii de fiabilitate reglementati in documentatia normativ-tehnica sau de proiectare.

La estimat relaționați valorile efective ale indicatorilor de fiabilitate ai prototipurilor și produselor de serie, obținute din rezultatele testelor sau exploatării.

5. Indicatori de fiabilitate ai obiectelor restaurate

Cele mai multe sisteme tehnice complexe cu durată de viață lungă sunt recuperabile, de ex. defecțiunile sistemului apărute în timpul funcționării sunt eliminate în timpul reparației. Starea tehnică bună a produselor în timpul funcționării este susținută de lucrări preventive și de remediere.

Lucrările efectuate în timpul exploatării produselor pentru menținerea și restabilirea performanței acestora se caracterizează prin costuri semnificative de forță de muncă, resurse materiale și timp. De regulă, aceste costuri în timpul funcționării produsului depășesc semnificativ costurile corespunzătoare pentru fabricarea acestuia. Totalitatea lucrărilor de întreținere și restabilire a sănătății și a duratei de viață a produselor este împărțită în întreținere și reparații, care, la rândul lor, sunt împărțite în lucrări preventive efectuate în mod planificat și în situații de urgență, efectuate pe măsură ce apar defecțiuni sau urgențe.

Proprietatea de întreținere a produselor afectează costurile materialelor și durata timpului de nefuncționare în timpul funcționării. Mentenabilitatea este strâns legată de fiabilitatea și durabilitatea produselor. Deci, pentru produsele cu nivel inalt fiabilitatea, de regulă, se caracterizează prin costuri scăzute ale forței de muncă și fonduri pentru a-și menține performanța.

Indicatorii de fiabilitate și întreținere ai produselor sunt părțile constitutive indicatori complexi, cum ar fi ratele de disponibilitate La G, pregătirea operațională La OG, și utilizare tehnică La TI. Indicatorii de fiabilitate inerenți numai elementelor recuperabile includ timpul mediu până la eșec, timpul dintre defecțiuni, probabilitatea de recuperare, timpul mediu de recuperare, factorul de disponibilitate, factorul de disponibilitate operațional și factorul de utilizare tehnică.

Timpul mediu dintre defecțiuni este timpul de funcționare al unui element recuperabil, care, în medie, pentru o defecțiune în intervalul considerat al timpului total de funcționare sau o anumită durată de funcționare:

unde t i - timpul de funcționare al elementului până la i-a defecțiune; m este numărul defecțiunilor din intervalul considerat al timpului total de funcționare. Timpul dintre defecțiuni este determinat de cantitatea de lucru a elementului de la i - a defecțiune la (i + 1) - a, unde i = 1, 2,., m. Timpul mediu de recuperare a unei defecțiuni în intervalul considerat al timpului total de funcționare sau o anumită durată de funcționare

unde t bi este timpul de recuperare a i --a defecțiune. Factorul de disponibilitate La G reprezintă probabilitatea ca produsul să fie operabil în orice moment, excluzând perioadele de întreținere programată, atunci când utilizarea prevăzută a produsului este exclusă. Acest indicator este complex, deoarece caracterizează cantitativ doi indicatori în același timp: fiabilitatea și mentenabilitatea. Într-un mod de funcționare staționar (staționar) și pentru orice fel de lege de distribuție a timpului de funcționare între defecțiuni și timpul de recuperare, factorul de disponibilitate este determinat de formula

La G = T O / ( T O + T LA ),

( T O- timpul mediu până la eșec; T LA este timpul mediu de recuperare a unei defecțiuni).

Astfel, analiza formulei arată că fiabilitatea produsului este o funcție nu numai a funcționării fără defecțiuni, ci și a menținabilității. Aceasta înseamnă că fiabilitatea scăzută poate fi oarecum compensată de mentenabilitatea îmbunătățită. Cu cât este mai mare intensitatea recuperării, cu atât este mai mare pregătirea produsului. Dacă timpul de nefuncționare este mare, disponibilitatea va fi scăzută.

O altă caracteristică importantă a menținabilității este coeficientul de utilizare tehnică, care este raportul dintre timpul de funcționare al produsului în unități de timp pentru o anumită perioadă de funcționare la suma acestui timp de funcționare și timpul tuturor timpilor de nefuncționare ca urmare a eliminării. de defecțiuni, întreținere și reparații în această perioadă. Factorul de utilizare tehnică este probabilitatea ca produsul să funcționeze în modul potrivit pentru momentul respectiv T. În acest fel, La TI este determinată de doi factori principali - fiabilitatea și mentenabilitatea.

Raportul de pregătire operațională La OG este definită ca probabilitatea ca obiectul să fie într-o stare de funcționare într-un moment arbitrar (cu excepția perioadelor planificate în care nu este prevăzută utilizarea obiectului în scopul propus) și, începând din acest moment, va funcționa fără greșeală pentru un interval de timp dat.

Din definiţia probabilistică rezultă că

La OG = La G * P ( t )

Coeficientul de utilizare tehnică caracterizează proporția de timp în care elementul este în stare de funcționare în raport cu durata de funcționare considerată. Perioada de funcționare pentru care se determină coeficientul de utilizare tehnică trebuie să cuprindă toate tipurile de întreținere și reparații. Coeficientul de utilizare tehnică ia în considerare timpul alocat reparațiilor programate și neprogramate, precum și reglementărilor și este determinat de formula

K TI= t H/ (t H+ t LA+ t R+ t O),

unde t H este timpul total de funcționare al produsului în perioada de timp considerată; t B, t P și, respectiv, t O - timpul total petrecut pentru restaurarea, repararea și întreținerea produsului pentru aceeași perioadă de timp.

6. Metode de asigurare a fiabilității sistemelor complexe

6.1 Metode de proiectare pentru asigurarea fiabilității

Una dintre cele mai importante caracteristici ale sistemelor tehnice complexe este fiabilitatea acestora. Cerințele pentru indicatorii cantitativi de fiabilitate cresc atunci când defecțiunile sistemului tehnic duc la cheltuieli mari de resurse materiale sau amenință siguranța (de exemplu, la crearea de bărci nucleare, avioane sau echipamente militare). Una dintre secțiunile termenilor de referință pentru dezvoltarea sistemului este secțiunea care definește cerințele de fiabilitate. Această secțiune indică indicatorii cantitativi de fiabilitate care trebuie confirmați la fiecare etapă a creării sistemului.

În etapa de elaborare a documentației tehnice, care este un set de desene, specificații, metode și programe de testare, implementarea calculelor de cercetare, pregătirea documentației operaționale și asigurarea fiabilității se realizează prin metode raționale de proiectare și metode de calcul și experimentale de evaluare. fiabilitate.

Există mai multe metode care pot fi utilizate pentru a îmbunătăți fiabilitatea structurală a unui sistem tehnic complex. Metodele constructive pentru îmbunătățirea fiabilității includ crearea de marje de siguranță pentru structurile metalice, facilitarea funcționării automatizării, simplificarea proiectării, utilizarea pieselor și ansamblurilor standard, asigurarea mentenanței și utilizarea rezonabilă a metodelor de redundanță.

Analiza și predicția fiabilității în faza de proiectare oferă datele necesare pentru evaluarea proiectării. O astfel de analiză este efectuată pentru fiecare opțiune de proiectare, precum și după efectuarea modificărilor de proiectare. Dacă se constată defecte de proiectare care reduc nivelul de fiabilitate a sistemului, se fac modificări de proiectare și se corectează documentația tehnică.

6.2 Metode tehnologice de asigurare a fiabilității produselor în procesul de fabricație

Una dintre principalele măsuri în etapa producției de masă care vizează asigurarea fiabilității sistemelor tehnice este stabilitatea proceselor tehnologice. Metodele bazate pe știință de management al calității produselor permit concluzii în timp util despre calitatea produselor fabricate. La întreprinderile industriale se folosesc două metode de control statistic al calității: controlul curent al procesului tehnologic și o metodă de control selectiv. Metoda controlului statistic (reglementării) calității face posibilă prevenirea în timp util a defectelor de producție și, astfel, intervenția directă în procesul tehnologic.

Metoda de control prin eșantionare nu are un impact direct asupra producției, deoarece servește la control produse terminate, vă permite să identificați valoarea căsătoriei, motivele apariției acesteia în procesul tehnologic sau defectele calitative ale materialului.

Analiza acurateței și stabilității proceselor tehnologice vă permite să identificați și să eliminați factorii care afectează negativ calitatea produsului. LA caz general, controlul stabilității proceselor tehnologice poate fi efectuat prin următoarele metode: grafico-analitic cu reprezentarea pe diagramă a valorilor parametrilor măsurați; calculul si statistica pentru caracteristicile cantitative ale acuratetii si stabilitatii proceselor tehnologice; precum şi prezicerea fiabilităţii proceselor tehnologice pe baza caracteristicilor cantitative ale abaterilor date.

6.3 Asigurarea fiabilității sistemelor tehnice complexe în condiții de funcționare

Fiabilitatea sistemelor tehnice în condiții de funcționare este determinată de o serie de factori operaționali, cum ar fi calificarea personal de serviciu, calitatea și cantitatea lucrărilor de întreținere efectuate, disponibilitatea pieselor de schimb, utilizarea echipamentelor de măsurare și testare, precum și disponibilitatea descrierilor tehnice și a instrucțiunilor de utilizare.

Ca o primă aproximare, se poate presupune că toate defecțiunile care apar în timpul funcționării sunt independente. Prin urmare, fiabilitatea întregului sistem în ipoteza independenței defecțiunilor este egală cu:

R = R 1 * R 2 * R 3

Unde R 1 ; R2; R 3 - probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a sistemului, respectiv, pentru defecțiuni bruște imprevizibile, defecțiuni bruște care pot fi prevenite prin întreținere la timp și defecțiuni treptate.

Unul dintre motivele absenței defecțiunilor elementelor sistemului este întreținerea de înaltă calitate, care are ca scop prevenirea defecțiunilor bruște previzibile. Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a sistemului, datorită calității serviciului, este egală cu:

Unde P i despre- probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a elementului i-lea asociat cu întreținerea.

Pe măsură ce întreținerea se îmbunătățește, valoarea probabilității de funcționare fără defecțiuni R despre se apropie de unitate.

Înlocuirea elementelor cu o rată de eșec în creștere în timp este posibilă în toate sistemele tehnice complexe. Pentru a reduce rata defecțiunilor în timp, este introdusă întreținerea sistemului, ceea ce face posibilă asigurarea unui flux de defecțiuni în sisteme complexe cu o intensitate finită pe o durată de viață dată, adică. faceți-o aproape de constantă.

În timpul funcționării în timpul întreținerii, rata de defecțiuni a sistemului, pe de o parte, tinde să crească, iar pe de altă parte, tinde să scadă, în funcție de nivelul la care se efectuează întreținerea. Dacă întreținerea se face bine, atunci rata de eșec scade, iar dacă această întreținere este făcută prost, crește.

Folosind experiența acumulată, puteți alege oricând una sau alta cantitate de funcționare care va asigura funcționarea normală a sistemului până la următoarea întreținere cu o probabilitate dată de funcționare fără defecțiuni. Sau, invers, având în vedere succesiunea volumelor de operare, este posibil să se determine termenii acceptabili pentru întreținere, care asigură funcționarea sistemului la un anumit nivel de fiabilitate.

6.4 Modalități de îmbunătățire a fiabilității sistemelor tehnice complexe în timpul funcționării

Pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor tehnice complexe în condiții de funcționare, se efectuează o serie de măsuri, care pot fi împărțite în următoarele patru grupuri:

1) dezvoltarea metodelor științifice de exploatare;

2) colectarea, analiza și generalizarea experienței operaționale;

3) legătura dintre design și producția de produse;

4) pregătirea avansată a personalului de service.

Metodele științifice de funcționare includ metode bazate științific de pregătire a unui produs pentru funcționare, efectuarea de întreținere, reparații și alte măsuri pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor tehnice complexe în timpul funcționării lor. Procedura și tehnologia de desfășurare a acestor activități sunt descrise în manualele și instrucțiunile de operare relevante pentru anumite produse. O mai bună implementare a măsurilor operaționale pentru a asigura fiabilitatea produselor de inginerie este oferită de rezultatele unui studiu statistic al fiabilității acestor produse. În operarea produselor, experiența joacă un rol important. O parte semnificativă a experienței operaționale este folosită pentru a rezolva măsurile organizatorice și tehnice private. Cu toate acestea, datele acumulate trebuie folosite nu numai pentru a rezolva probleme astăzi dar și pentru a crea viitoare produse cu fiabilitate ridicată.

Mare importanță are organizarea corectă pentru colectarea informațiilor despre defecțiuni. Conținutul măsurilor de colectare a acestor informații este determinat de tipul de produse și de caracteristicile funcționării acestor produse. Posibile surse de informații statistice pot fi informațiile obținute din rezultatele diferitelor tipuri de încercări și funcționare, care sunt emise periodic sub formă de rapoarte privind starea tehnică și fiabilitatea produselor.

Studierea caracteristicilor comportamentului lor face posibilă utilizarea datelor acumulate pentru proiectarea produselor viitoare. Astfel, colectarea și generalizarea datelor privind defecțiunile produselor este una dintre cele mai importante sarcini care ar trebui să i se acorde o atenție deosebită.

Eficacitatea măsurilor operaționale depinde în mare măsură de calificările personalului de exploatare. Cu toate acestea, influența acestui factor nu este aceeași. Deci, de exemplu, atunci când se efectuează operațiuni destul de simple în procesul de service, influența unei calificări înalte a unui angajat este mică și invers, calificările personalului de service joacă un rol important atunci când se efectuează operațiuni complexe legate de adoptarea unor decizii subiective (de exemplu, la reglarea supapelor și a sistemelor de aprindere la mașini, la repararea unui televizor etc.).

6.5 Metode organizatorice și tehnice pentru restabilirea și menținerea fiabilității echipamentelor în timpul funcționării

Se știe că, în timpul funcționării, produsul este utilizat în scopul propus pentru un anumit timp pentru a efectua lucrările corespunzătoare, de ceva timp este transportat și depozitat, iar o parte din timp este cheltuită pentru întreținere și reparare. Totodată, pentru sistemele tehnice complexe, tipurile de întreținere (TO-1, TO-2,.) și reparații (curente, medii sau capitale) sunt stabilite în documentația de reglementare și tehnică.

În stadiul de funcționare a produselor se manifestă consecințele tehnice și economice ale fiabilității scăzute, asociate cu timpul de nefuncționare a echipamentelor și costul eliminării defecțiunilor și achiziționării de piese de schimb. Pentru a menține fiabilitatea produselor la un anumit nivel în timpul funcționării, este necesar să se efectueze un set de măsuri, care pot fi prezentate sub forma a două grupe - măsuri de respectare a regulilor și modurilor de funcționare; măsuri pentru restabilirea stării de lucru.

Prima grupă de activități include pregătirea personalului de întreținere, respectarea cerințelor documentației operaționale, succesiunea și acuratețea lucrărilor efectuate în timpul întreținerii, controlul diagnostic al parametrilor și disponibilitatea pieselor de schimb, supravegherea arhitecturală etc.

Activitățile principale ale celei de-a doua grupe includ reglarea sistemului de întreținere, monitorizarea periodică a stării produsului și determinarea resursei reziduale și a stării pre-defecțiune prin intermediul diagnosticului tehnic, introducerea tehnologie moderna reparare, analiza cauzelor defecțiunii și organizare părere cu dezvoltatorii și producătorii de produse.

Multe produse sunt în stare de depozitare pentru o parte semnificativă a timpului lor de funcționare; nu sunt legate de îndeplinirea sarcinilor principale. Pentru produsele care funcționează în acest mod, majoritatea defecțiunilor sunt asociate cu coroziune, precum și cu expunerea la praf, murdărie, temperatură și umiditate. Pentru produsele care funcționează pentru o parte semnificativă a timpului, majoritatea defecțiunilor sunt asociate cu uzura, oboseala sau deteriorarea mecanică a pieselor și ansamblurilor. În starea de repaus, rata de defectare a elementelor este semnificativ mai mică decât în ​​starea de lucru. Deci, de exemplu, pentru echipamentele electromecanice acest raport corespunde cu 1:10, pentru elementele mecanice acest raport este de 1:30, pentru elementele electronice 1:80.

Trebuie remarcat faptul că, odată cu complicarea tehnologiei și extinderea zonelor de utilizare a acesteia, rolul etapei de funcționare a echipamentelor în costurile totale de creare și utilizare a sistemelor tehnice crește. Costurile de întreținere datorate întreținerii și reparațiilor depășesc costul produselor noi de următorul număr de ori: tractoare și avioane de 5-8 ori; mașini-unelte de 8-15 ori; echipamente electronice de 7-100 de ori.

Politica tehnică a întreprinderilor ar trebui să vizeze reducerea volumului și a timpului de întreținere și reparare a echipamentelor prin creșterea fiabilității și durabilității componentelor principale.

Păstrarea mașinii în starea de livrare ajută la menținerea acestuia în stare de funcționare, de regulă, timp de 3-5 ani. Pentru a menține fiabilitatea mașinii în timpul funcționării la un anumit nivel, volumul producției de piese de schimb ar trebui să fie de 25-30% din costul mașinilor.

Lista literaturii folosite

1. Glazunov L.P. et al. Fundamentele teoriei fiabilităţii sistemelor automate de control: Proc. indemnizație pentru universități. - L .: Energoatomizdat, Leningrad. otd., 1984.

2. Druzhinin G.V. Fiabilitatea sistemelor automate de producție: - M.: Energoatomizdat, 1986.

3. Yastrebenetsky M.A., Ivanova G.M. Fiabilitatea sistemelor automate de control al proceselor: Proc. indemnizație pentru universități. - M.: Energoatomizdat, 1989.

4. Matveevsky V.R. Fiabilitatea controalelor tehnice: Proc. indemnizatie. - M.: MGIEM, 1993.

5. Fomin A.V. Tehnologia, fiabilitatea și automatizarea producției de BGIS și microansambluri: Proc. indemnizație pentru universități. - M.: Radio și comunicare, 1981.

6. GOST 27.301-95 Fiabilitate în inginerie. Calculul fiabilității. Puncte cheie

7. GOST 27.002-89 Fiabilitate în inginerie. Noțiuni de bază. Termeni și definiții

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Principalii indicatori cantitativi ai fiabilității sistemelor tehnice. Metode de îmbunătățire a fiabilității. Calculul schemei bloc a fiabilității sistemului. Calcul pentru un sistem cu fiabilitate crescută a elementelor. Calcul pentru un sistem cu redundanță structurală.

lucrare de termen, adăugată 12.01.2014


Conceptul și etapele principale ale ciclului de viață al sistemelor tehnice, mijloace de asigurare a fiabilității și siguranței acestora. Măsuri organizatorice și tehnice pentru îmbunătățirea fiabilității. Diagnosticul încălcărilor și situațiilor de urgență, prevenirea și semnificația acestora.

prezentare, adaugat 01.03.2014


Indicatori de fiabilitate a sistemului. Clasificarea defecțiunilor unui complex de mijloace tehnice. Probabilitatea de a-și restabili starea de funcționare. Analiza condițiilor de funcționare a sistemelor automate. Metode de îmbunătățire a fiabilității lor în timpul proiectării și exploatării.

rezumat, adăugat 04.02.2015


Schema principalelor stări și evenimente caracteristice sistemelor în curs de restaurare. Indicatori de fiabilitate a sistemelor nerecuperabile. Criterii pentru fluxurile de defecțiuni. Indicatori de fiabilitate. Analiza unui număr de parametri de bază care caracterizează fiabilitatea sistemului.

lucrare de termen, adăugată 22.07.2015


Concepte ale teoriei fiabilității. Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni. Ratele de eșec. Metode de îmbunătățire a fiabilității tehnologiei. Cazuri de defecțiuni, siguranța echipamentelor. Criteriile și caracteristicile cantitative ale evaluării sale.

lucrare de termen, adăugată 28.04.2014


Metodologie pentru analiza și evaluarea riscului creat de om, formulări matematice utilizate în evaluarea proprietăților și parametrilor de bază ai fiabilității obiectelor tehnice, elemente de fizică a defecțiunilor, diagrame structurale ale fiabilității sistemelor tehnice și calculul acestora.

lucrare de termen, adăugată 15.02.2017


Locul problemelor de fiabilitate a produsului în sistemul de management al calității. Structura sistemului de asigurare a fiabilității bazat pe standardizare. Metode de evaluare și îmbunătățire a fiabilității sistemelor tehnologice. Cerințe preliminare dezvoltare modernă lucrează pe teoria fiabilității.

rezumat, adăugat 31.05.2010


Standardele de stat privind problema fiabilității instalațiilor de energie în timpul funcționării. Modificarea ratei de eșec cu creșterea timpului de funcționare a obiectului. Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni. Indicatori de durabilitate și model de resurse gamma-procent.

prezentare, adaugat 15.04.2014


Determinarea principalelor indicatori ai fiabilității obiectelor tehnice folosind metode matematice. Analiza indicatorilor de fiabilitate a mașinilor agricole și elaborarea măsurilor de îmbunătățire a acesteia. Organizarea mașinilor de testare pentru fiabilitate.

lucrare de termen, adăugată 22.08.2013


Teoria fiabilității este știința modelelor de defecțiuni ale sistemelor tehnice. Natura aleatorie a eșecurilor și recuperării. Element ca obiect (material, informațional) și proprietățile acestuia. Sistemul tehnic și structura, funcționalitatea și performanța acestuia.

0

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE

INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT AUTONOM DE STAT FEDERALĂ

EDUCATIE INALTA

„Universitatea Națională de Cercetare Nucleară „MEPhI”

Institutul de Energie Atomică Obninsk -

ramură a statului federal autonom instituție educațională„Universitatea Națională de Cercetare Nucleară „MEPhI”

(IATE NRNU MEPhI)

Scoala tehnica IATE NRNU MEPhI

proiectarea cursului

la disciplina „Baze teoretice pentru asigurarea fiabilității sistemelor de automatizare și modulelor sistemelor mecatronice”

pe tema „Fiabilitatea sistemelor tehnice”

Introducere. 3

1 Partea generala. 6

1.1 Teoria fiabilității. 6

1.2 Indicatori pentru evaluarea fiabilității. nouă

1.3 Indicatori pentru evaluarea menținabilității. unsprezece

1.4 Indicatori pentru evaluarea durabilității. unsprezece

1.5 Indicatori de evaluare a persistenței. 12

2 Selectarea și justificarea metodelor de calcul 12

2.1 Calculul fiabilității. 12

3 Parte estimată. paisprezece

3.1 Calculul fiabilității sistemului.. 14

3.2 Arborele evenimentelor. 20

3.3 Arborele de defecțiuni. 20

4 Fiabilitatea sistemului.. 21

4.1 Modalități de îmbunătățire a fiabilității sistemului.. 21

4.2 Construirea unui circuit cu fiabilitate sporită. 23

5. Concluzie. 24

6. Concluzie. 25

Lista literaturii folosite.. 26

Introducere

În fiecare an, se acordă din ce în ce mai multă atenție problemelor de fiabilitate a sistemelor tehnice. Importanța problemei fiabilității sistemelor tehnice se datorează ubicuității lor în aproape toate industriile.

În țara noastră, teoria fiabilității a început să se dezvolte intens începând cu anii 50, iar până acum s-a format într-o disciplină independentă, ale cărei sarcini principale sunt:

• Stabilirea tipurilor de indicatori de fiabilitate a acestora. sisteme;
• Dezvoltarea metodelor analitice de evaluare a fiabilității;
• Simplificarea evaluării fiabilității sistemelor tehnice;
• Optimizarea fiabilității în etapa de funcționare a sistemului.

Fiabilitate - proprietatea sistemului de a păstra în timp și în limitele stabilite valorile tuturor parametrilor care caracterizează capacitatea sistemului de a îndeplini funcțiile necesare în modurile și condițiile de funcționare specificate. Fiabilitatea este cel mai important indicator al calității produsului, care trebuie asigurat în toate etapele ciclului de viață al produsului (proiectare - fabricație - exploatare). Fiabilitatea depinde de indicatori cheie precum calitatea, eficiența și siguranța. O tehnică poate funcționa bine doar dacă este suficient de fiabilă.

Fiabilitatea este în esență o măsură a eficienței unui sistem. Dacă pentru a evalua calitatea unui sistem automat este suficient să-l caracterizezi prin fiabilitatea performanței funcțiilor sistemului în diferite stări, atunci fiabilitatea coincide cu eficiența sistemului.

Fiabilitatea echipamentelor tehnice depinde de proiectarea și fabricarea acestuia. Pentru a crea un sistem tehnic de încredere, trebuie să calculați corect fiabilitatea acestuia în momentul proiectării, să cunoașteți metodele și programele de calcul și asigurarea unei fiabilități ridicate. De asemenea, este necesar să se dovedească în practică că indicatorii fiabilității obținute a sistemului tehnic nu sunt mai mici decât indicatorii specificați.

Intuitiv, fiabilitatea obiectelor este asociată cu inadmisibilitatea defecțiunilor în funcționare. Aceasta este o înțelegere a fiabilității în sensul „îngust” - proprietatea unui obiect de a menține o stare sănătoasă pentru un timp sau un timp de funcționare. Cu alte cuvinte, fiabilitatea unui obiect constă în absența unor modificări inacceptabile neprevăzute ale calității acestuia în timpul funcționării și depozitării. Fiabilitatea în sensul „larg” este o proprietate complexă, care, în funcție de scopul obiectului și de condițiile de funcționare a acestuia, poate include proprietățile de fiabilitate, durabilitate, menținere și persistență, precum și o anumită combinație a acestor proprietăți. .

Relevanța acestei lucrări de curs este importanța calculării fiabilității, în care pot fi utilizate diverse metode și instrumente, și obținerea fiabilității necesare. Lucrarea de curs ia în considerare metode de calcul al fiabilității sistemelor tehnice, tipuri de defecțiuni, metode de îmbunătățire a fiabilității, precum și cauzele defecțiunilor.

Obiectul de studiu al acestui curs sunt circuitele electrice.

Scopul principal al acestui curs este de a analiza parametrii unui sistem dat și cerințele pentru acesta, selectarea metodelor necesare pentru calcularea fiabilității sistemului, precum și justificarea acestor metode.

Pentru a atinge acest obiectiv, este necesar să se rezolve o serie de sarcini:

• Luați în considerare sistemul dat, precum și parametrii, descrierea și cerințele;
• Selectați și justificați metodele de calcul;
• Pentru a trata partea de calcul: calculați direct fiabilitatea sistemului, construiți un arbore de defecțiuni și un arbore de evenimente;
• Găsiți metode de îmbunătățire a fiabilității pentru un anumit sistem.

Lucrarea acestui curs va consta din următoarele părți:

1) Introducere, care descrie scopul și obiectivele lucrării

2) Partea teoretică, care stabilește conceptele de bază, cerințele și metodele de calcul al fiabilității.

3) Partea practică, în care are loc calculul fiabilității unui sistem dat.

4) Concluzie, care conține concluzii asupra acestei lucrări

Gradul de importanță al fiabilității diferitelor sisteme tehnice din lumea modernă este foarte mare, deoarece instalațiile tehnice moderne trebuie să fie cât mai fiabile și sigure posibil.

1.General

1.1 Teoria fiabilității

Fiabilitate - această proprietate a obiectului de a păstra în timp în limitele stabilite valorile parametrilor care caracterizează capacitatea de a îndeplini funcțiile cerute în modurile și condițiile specificate de aplicare a întreținerii, reparațiilor, depozitării și transportului. Fiabilitatea este o proprietate complexă, care, în funcție de scopul obiectului și de condițiile de utilizare a acestuia, constă într-o combinație de siguranță și întreținere.

Pentru majoritatea absolută a dispozitivelor tehnice pe tot parcursul anului, atunci când se evaluează fiabilitatea lor, cele mai importante sunt trei proprietăți: funcționare fără defecțiuni, durabilitate și întreținere.

Fiabilitate - proprietatea unui obiect de a menține continuu o stare sănătoasă pentru un anumit timp sau timp de funcționare.

Durabilitate - proprietatea unui obiect de a menține starea de funcționare până când starea limită apare cu sistemul stabilit de întreținere și reparare.

mentenabilitatea - proprietatea unui obiect, care constă în adaptabilitatea la menținerea și restabilirea unei stări de funcționare prin întreținere și reparare.

persistenta - proprietatea unui obiect de a menține, în limitele specificate, valorile parametrilor care caracterizează capacitatea unui obiect de a îndeplini funcțiile necesare în timpul și după depozitare și (sau) transport.

Resursa (tehnica) - timpul de funcționare al produsului până când acesta atinge starea limită convenită în documentația tehnică. Resursa poate fi exprimată în ani, ore, kilometri, hectare, număr de incluziuni. Există o resursă: plină - pentru întreaga durată de viață până la sfârșitul funcționării; pre-reparație - de la punerea în funcțiune până la revizia produsului restaurat; utilizat - de la începutul funcționării sau de la revizuirea anterioară a produsului până la momentul luat în considerare; rezidual - de la momentul luat în considerare până la defectarea produsului nereparabil sau revizia, revizia acestuia.

Timp de funcționare - durata de funcționare a produsului sau cantitatea de muncă efectuată de acesta pentru o anumită perioadă de timp. Se măsoară în cicluri, unități de timp, volum, lungime de rulare etc. Există timp de funcționare zilnic, timp de funcționare lunar, timp de funcționare până la prima defecțiune.

MTBF - criteriul de fiabilitate, care este o valoare statică, valoarea medie a timpului de funcționare a unui produs reparat între defecțiuni. Dacă timpul de funcționare este măsurat în unități de timp, atunci timpul mediu dintre defecțiuni este înțeles ca timpul mediu de funcționare fără defecțiuni.

Proprietățile enumerate ale fiabilității (funcționare fără defecțiune, durabilitate, mentenanță și persistență) au proprii lor indicatori cantitativi.

Deci, fiabilitatea este caracterizată de șase indicatori, inclusiv cei importanți ca probabilitatea de eșec. Acest indicator este utilizat pe scară largă în economie nationala să evalueze o varietate de tipuri de mijloace tehnice: echipamente electronice, aeronave, piese, ansambluri și ansambluri, Vehicul, elemente de incalzire. Calculul acestor indicatori se realizează pe baza standardelor de stat.

Refuz - una dintre principalele definiții ale fiabilității, constând într-o încălcare a performanței produsului (unul sau mai mulți parametri ai produsului depășesc limitele admise).

Eșecurile sunt clasificate după următoarele criterii:

1) după natura manifestării:

• Brusc (caracterizat printr-o schimbare bruscă a unuia sau mai multor parametri specificați ai produsului);
• Treptat (caracterizat printr-o modificare treptată a unuia sau mai multor parametri specificați ai mașinii);
• Intermitent (apar în mod repetat și durează puțin).

2) eșecurile ca evenimente aleatoare pot fi:

• Independent (când defectarea oricărui element nu duce la defectarea altor elemente);
• Dependent (apar ca urmare a defectării altor elemente);

3) prin prezența semnelor externe:

• Evident (explicit);
• Ascuns (implicit);

4) defecțiuni în funcție de volum:

• Complet (în caz de accident);
• parțial;

5) defecțiuni din motive de apariție:

• Structurale (apar din cauza fiabilității insuficiente, proiectării nereușite a ansamblului etc.);
• Tehnologic (apar din cauza utilizării materialelor de calitate scăzută sau a încălcărilor proceselor tehnologice în fabricație);
• Operaționale (apar din cauza încălcării modurilor de funcționare, uzurii pieselor de împerechere din cauza frecării).

Toate obiectele sunt împărțite în reparabile (restaurabile) și nereparabile (nereparabile) în funcție de metoda de eliminare a defecțiunii.

Rata de eșec - densitatea de probabilitate condiționată a defecțiunii unui obiect nerecuperabil este determinată cu condiția ca defecțiunea să nu fi avut loc înainte de momentul considerat.

Probabilitatea de funcționare - posibilitatea ca, într-un anumit timp de funcționare, să nu se producă defecțiunea unui obiect.

Durabilitatea este, de asemenea, caracterizată prin șase indicatori reprezentând tipuri diferite resursă și durata de viață. Din punct de vedere al siguranței, de cel mai mare interes este resursa procentuală gamma - timpul de funcționare în care obiectul nu atinge starea limită cu o probabilitate g, exprimată în procente.

Un indicator al calității unui obiect este fiabilitatea acestuia. Prin urmare, cu cât fiabilitatea este mai mare, cu atât calitatea obiectului este mai mare. În timpul funcționării, un obiect poate fi în una dintre următoarele conditii tehnice(fig.1.1):

1) Stare bună - starea obiectului în care acesta îndeplinește toate cerințele documentației normative și tehnice.

2) Stare defectuoasă - o astfel de stare a obiectului în care nu respectă cel puțin una dintre cerințele documentației tehnice și de reglementare.

3) Stare de funcționare - starea obiectului, în care valorile tuturor parametrilor care caracterizează capacitatea de a îndeplini funcțiile specificate respectă cerințele documentației tehnice și de reglementare.

4) Stare inoperabilă - starea obiectului, în care valoarea a cel puțin unui parametru care caracterizează capacitatea de a îndeplini anumite funcții nu îndeplinește cerințele documentației de reglementare și tehnică.

5) Stare limită - o stare în care funcționarea ulterioară a obiectului este inacceptabilă sau nepractică, sau restabilirea unei stări de funcționare este imposibilă sau nepractică.

1.2 Indicatori pentru evaluarea fiabilității

Pentru a evalua fiabilitatea, indicatori precum:

1) Probabilitatea de funcționare fără defecțiune - probabilitatea ca într-un anumit timp de funcționare să nu existe o defecțiune a obiectului. Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni variază de la 0 la 1 și este calculată prin formula:

unde este numărul de obiecte operabile în momentul inițial de timp și este numărul de obiecte care au eșuat în momentul t de la începutul testării sau al funcționării.

2) MTBF (sau MTBF) și MTBF. Timpul mediu dintre defecțiuni este așteptarea matematică a timpului de funcționare al unui obiect până la prima defecțiune:

unde este timpul până la eșecul celui de-al-lea obiect și este numărul de obiecte.

3) Densitatea probabilității de defecțiuni (sau frecvența defecțiunilor) - raportul dintre numărul de produse eșuate pe unitatea de timp și numărul inițial sub observație:

unde este numărul de defecțiuni în intervalul de timp de funcționare luat în considerare;

− numărul total produse sub supraveghere;

- valoarea intervalului de operare luat în considerare.

4) Rata de eșec - densitatea condiționată a probabilității defecțiunii unui obiect, determinată cu condiția ca înainte de momentul considerat defecțiunea să nu aibă loc:

unde este rata de eșec;

Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni;

Numărul de produse eșuate pentru perioada de la până la;

Intervalul de timp de funcționare considerat;

Numărul mediu de elemente de siguranță, care este determinat de următoarea formulă:

unde este numărul de produse de siguranță la începutul intervalului de timp de funcționare luat în considerare;

− numărul de produse de siguranță la sfârșitul intervalului de timp de funcționare.

1.3 Indicatori pentru evaluarea menținabilității

Pentru a evalua mentenabilitatea, indicatori precum:

1) Timp mediu de recuperare - așteptarea matematică a timpului de recuperare a unui obiect, care este determinată de formula:

unde este timpul de recuperare al celui de-al treilea obiect;

Numărul de defecțiuni pentru o anumită perioadă de testare sau operare.

2) Probabilitatea restabilirii unei stări sănătoase este probabilitatea ca timpul de restabilire a stării sănătoase a unui obiect să nu depășească o valoare dată. Pentru un număr mai mare de obiecte de inginerie, probabilitatea de recuperare este determinată de legea distribuției exponențiale:

unde este rata de eșec (valoare constantă).

1.4 Indicatori pentru evaluarea durabilității

Proprietatea de durabilitate poate fi realizată atât în ​​timpul unui anumit timp de funcționare (apoi se vorbește despre resursă), cât și în timpul calendaristic (apoi se vorbește despre durata de viață). Câțiva indicatori cheie ai resurselor și duratei de viață:

1) Resursa medie - așteptarea matematică a resursei.

2) Gamma-procent resursă - timpul total de funcționare în care obiectul nu atinge starea limită cu o probabilitate dată.

3) Durata medie de viață - așteptarea matematică a duratei de viață.

4) Gamma-procent de viață - durata calendaristică de funcționare, în timpul căreia obiectul nu ajunge probabil la starea limită.

5) Resursa alocata - durata totala de functionare, la atingerea caruia trebuie incetata functionarea instalatiei, indiferent de starea tehnica a acesteia.

6) Durată de viață nealocată - durata calendaristică de funcționare, la atingerea căreia trebuie să înceteze funcționarea instalației, indiferent de starea sa tehnică.

1.5 Indicatori pentru evaluarea termenului de valabilitate

Din punctul de vedere al teoriei fiabilității, este firesc să presupunem că obiectul este depozitat sau începe să fie transportat în stare bună.

Proprietatea de persistență se realizează și de ceva timp, ceea ce se numește perioadă de persistență.

1) Perioada de valabilitate - durata calendaristică de depozitare și/sau transport a obiectului, în timpul căreia valorile parametrilor care caracterizează capacitatea obiectului de a îndeplini funcțiile specificate sunt stocate în limitele specificate.

2) Durata medie de valabilitate este așteptarea matematică a duratei de valabilitate a obiectului.

3) Gamma-procent de valabilitate - durata calendaristică de depozitare și/sau transport a obiectului, timp în care indicatorii de fiabilitate, întreținere și durabilitate a obiectului nu vor depăși cu probabilitate limitele stabilite.

1. Selectarea și justificarea metodelor de calcul

2.1 Calculul fiabilității.

Studiul fiabilității sistemelor tehnice se realizează pe baza metodelor cu date privind defecțiunile și restaurările obținute ca urmare a utilizării sistemelor și a elementelor acestora. În timpul lucrului, se folosesc de obicei metode analitice pentru calcularea fiabilității. Cel mai adesea, acestea sunt metode logice și probabiliste, precum și metode bazate pe teoria proceselor aleatorii.

Timpul de recuperare a elementelor sistemului este de obicei mult mai mic decât timpul dintre defecțiuni. Acest fapt face posibilă utilizarea metodelor asimptotice pentru calcularea fiabilității. Dar studiul fiabilității folosind aceste metode este o sarcină dificilă, deoarece formulele de descriere a fiabilității nu sunt întotdeauna obținute și sunt dificil de utilizat în practică.

Cu toate acestea, se folosesc alte metode pentru a analiza și calcula fiabilitatea sistemelor. Acestea sunt logice - probabilistice, grafice, euristice, analitice - statice și modelare de mașini.

Metodele logico-probabilistice se bazează pe aplicarea directă a teoremelor și a teoriilor probabilităților pentru analiza și calculul fiabilității sistemelor tehnice.

Metoda graficului este mai generală pentru descrierea unui sistem tehnic. Se ține cont de influența oricăror factori care afectează sistemul. Dar dezavantajul acestei metode este complexitatea introducerii datelor și determinarea caracteristicilor de fiabilitate.

Esența metodei euristice pentru evaluarea și calcularea fiabilității este de a combina grupuri de elemente ale sistemului într-un singur element comun. Astfel, există o scădere a numărului de elemente din sistem. Această metodă este utilizată numai pentru elemente foarte fiabile, fără erori de calcul.

Metodele de modelare a mașinilor sunt universale și permit luarea în considerare a sistemelor cu un număr mare de elemente. Dar utilizarea acestei metode ca studiu de fiabilitate este recomandabilă numai atunci când este imposibil de obținut solutie analitica.
Atunci când se analizează sisteme cu fiabilitate ridicată, există probleme asociate cu cheltuieli mari de timp pe calculator. Pentru a crește viteza calculelor, se utilizează o metodă analitico-statică. Dar această metodă nu permite să se determine pe deplin fiabilitatea sistemului, dacă luăm în considerare un numar mare de factori care îi afectează buna funcționare.

Calculul unui sistem dat se bazează pe metodă distribuție exponențială.

Metoda distribuției exponențiale a fost aleasă deoarece este determinată de un singur parametru λ. Această caracteristică a distribuției exponențiale indică avantajul acesteia față de distribuțiile care depind de un număr mai mare de parametri. De obicei, parametrii sunt necunoscuți și trebuie găsite valori aproximative. Este mai ușor să evaluați un parametru decât doi sau trei etc.

3 Partea de decontare

3.1 Calculul fiabilității sistemului

1. Sarcina 1:

Diagrama bloc a sarcinii 1:

Orez. 1 - Diagrama bloc a sarcinii 1

Rata de respingere:

Timp mediu până la eșec:

Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni:

FBG al sistemului cu o conexiune în serie de elemente:

1. Sarcina 2:

Diagrama bloc a sarcinii 2:

Orez. 2 - Diagrama bloc a sarcinii

Tabelul 1 - Rata de eșec și timpul mediu până la eșec:

A i, x10-61/h

A i, x10-61/h

Formula pentru calcularea probabilității de funcționare fără defecțiuni a unui element individual:

Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a fiecărui element al circuitului:

Calculul fiabilității circuitului electric:

3.2 Arborele evenimentelor

Orez. 3 - Arborele evenimentelor

3.3 Arborele defecțiunilor

Orez. 4 - Arborele defecte

4 Fiabilitatea sistemului

4.1 Modalități de îmbunătățire a fiabilității sistemului

Printre metodele de îmbunătățire a fiabilității echipamentelor, se pot distinge principalele:
. reducerea ratei de defectare a elementelor sistemului;
. rezervare;
. reducerea timpului de lucru continuu;
. reducerea timpului de recuperare;
. alegerea frecvenței raționale și a domeniului de control al sistemului.
Aceste metode sunt utilizate în proiectarea, fabricarea și operarea echipamentelor.
După cum sa menționat deja, fiabilitatea sistemelor este stabilită în proiectare, construcție și fabricare. Este munca proiectantului și constructorului care determină modul în care echipamentul va funcționa în anumite condiții de funcționare. Organizarea procesului de operare afectează și fiabilitatea instalației. În timpul funcționării, personalul de întreținere poate modifica semnificativ fiabilitatea sistemelor, atât în ​​jos, cât și în sus.
Modalitățile constructive de îmbunătățire a fiabilității includ:
- aplicarea unor elemente de inalta incredere si optimizarea modurilor de functionare ale acestora;
- menținerea mentenabilității;
- crearea condiţiilor optime pentru munca personalului de serviciu etc.;
- alegerea rațională a unui set de parametri controlați;
- alegerea rațională a toleranțelor pentru modificarea parametrilor principali ai elementelor și sistemelor;
- protectia elementelor de vibratii si lovituri;
- unificarea elementelor si sistemelor;
- elaborarea documentației operaționale ținând cont de experiența de utilizare a unor astfel de echipamente;
- asigurarea fabricabilitatii operationale a designului;
- utilizarea dispozitivelor de control încorporate, automatizarea controlului și indicarea defecțiunilor;
- comoditatea abordărilor pentru întreținere și reparare.
În producția de echipamente, astfel de metode sunt utilizate pentru a crește fiabilitatea, cum ar fi:
- îmbunătățirea tehnologiei și organizarea producției, automatizarea acesteia;
- aplicarea metodelor instrumentale de control al calitatii produselor cu probe validate statistic;
- antrenamentul elementelor si sistemelor.
Aceste metode de îmbunătățire a fiabilității ar trebui aplicate ținând cont de impactul fiecăreia dintre ele asupra performanței sistemului.
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor în timpul funcționării lor, se folosesc metode bazate pe studiul experienței de operare. Calificarea personalului de service este, de asemenea, de mare importanță pentru creșterea fiabilității.

Starea sistemului este determinată de starea elementelor sale și depinde de structura acestuia. Redundanța este folosită pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor și elementelor: Redundanța este o metodă de asigurare a fiabilității unui obiect prin utilizarea unor mijloace și (sau) capacități suplimentare care sunt redundante în raport cu minimul necesar pentru îndeplinirea funcțiilor cerute. Rezervă - un set de fonduri suplimentare și (sau) oportunități utilizate pentru rezervare.

Există trei moduri de a activa o rezervă:

• constantă - în care elementele funcționează la egalitate cu cele principale;
• redundanță de înlocuire - în care elementul de rezervă este introdus în sistem după defecțiunea celui principal, o astfel de redundanță se numește activă și necesită utilizarea dispozitivelor de comutare;
• redundanță sliding - redundanță prin înlocuire, în care un grup de elemente principale ale sistemului este susținut de unul sau mai multe elemente de rezervă, fiecare dintre acestea putând înlocui orice element principal defect din acest grup.

4.2 Construirea unui circuit cu fiabilitate sporită

Diagrama bloc care ni se oferă:

Orez. 5 - Diagrama bloc

Elementele 1 și 18 sunt cele mai nesigure, deoarece dacă unul dintre ele eșuează, întregul sistem va eșua.

Diagrama structurală a fiabilității sporite folosind redundanța de înlocuire:

Orez. 6 - Diagrama structurală cu fiabilitate sporită

5. Concluzie

Redundanța prin înlocuire este o modalitate mai convenabilă de a crește fiabilitatea sistemului.

Avantajele sale:

1. Creștere semnificativă a timpului de funcționare a sistemului
2. Număr mic de elemente de rezervă
3. Îmbunătățirea mentenabilității (pentru că se știe exact ce element a eșuat).

Dezavantajele acestui tip de rezervare sunt următoarele:

1. Dacă este detectată o eroare, este necesar să întrerupeți funcționarea software-ului principal pentru a detecta elementul defect și a-l elimina din funcțiune.
2. Din ce în ce mai complicat software, din cauza faptului că este necesar un program special pentru detectarea elementelor defecte
3. Sistemul nu poate detecta o eroare dacă elementele principale și de rezervă eșuează în același timp.

6. Concluzie

În această lucrare de curs, a fost efectuat calculul probabilității de funcționare fără defecțiuni a unui sistem complex. Pe baza diagramei bloc, au fost construite un arbore de erori și un arbore de evenimente. Au fost luate în considerare și metode de îmbunătățire a fiabilității și, pe baza redundanței, a fost construită o diagramă bloc cu fiabilitate sporită, a fost efectuată o analiză a avantajelor și dezavantajelor metodei selectate pentru îmbunătățirea fiabilității.

Lista literaturii folosite

1. Polovko, A.M. Fundamentele teoriei fiabilității / A.M. Polovko, S.V. Gurov - SPb.: BHV - Petersburg, 2006.-S.
2. Fiabilitatea sistemelor tehnice: carte de referință / Yu.K. Bilyaev; V.A. Bogatyrev
3. Fiabilitatea sistemelor tehnice [Resursa electronică]: manual electronic. - Mod de acces: http://www.kmtt43.ru/pages/technical/files/pedsostav/krs/Nadejnost"%20tehnicheskih%20sistem.pdf
4. GOST 27.301 - 95 Fiabilitate în inginerie. Calculul fiabilității. Puncte cheie
5. Concepte de bază ale teoriei fiabilității [Resursa electronică]: manual electronic. - Mod de acces: http://www. obzh. ro / de mai sus/4-1. html(Accesat 13.02.2017)
6. GOST R 27.002-2009 Fiabilitate în inginerie. Termeni și definiții.

Descarca: Nu aveți acces pentru a descărca fișiere de pe serverul nostru.

Omul de știință Dunin-Barkovsky a dat următoarea definiție a termenului „fiabilitate tehnologică”: nivelul parametrilor de producție ai calității produsului fabricat în timpul necesar. Apoi A. S. Pronikov a introdus conceptul de „fiabilitatea proceselor tehnologice”. El scrie că „un procent mai mare de defecțiuni ale diferitelor mașini este asociat cu o fiabilitate insuficientă a procesului tehnologic”, că ... „procesul tehnologic trebuie să fie de încredere, i.e. evitați astfel de indicatori care pot afecta calitatea produselor fabricate. Problemele de evaluare a fiabilității proceselor tehnologice și a fiabilității sunt, de asemenea, luate în considerare în lucrările lui P. I. Bobrik, A. L. Meerov și alții și numai din punctul de vedere al capacității sistemelor, proceselor și operațiunilor tehnologice de a asigura (într-un anumit timp) ) fabricarea de produse cu indicatori de calitate în conformitate cu cerințele stabilite.

Dar este evident că o modificare a caracteristicilor sistemelor tehnologice în timp poate duce la o schimbare nu numai a calității produselor de fabricație, ci și a productivității. Defecțiunile sistemelor tehnologice în majoritatea cazurilor nu duc la apariția produselor defecte, ci la o întârziere în executarea sarcinii, care afectează productivitatea echipamentului. Prin urmare, la caracterizarea proprietății fiabilității sistemelor tehnologice, este indicat să o luăm în considerare din punctul de vedere al îndeplinirii sarcinilor atât din punct de vedere al indicatorilor de calitate, cât și din punct de vedere al volumului de produse fabricate.

Astfel, în literatura tehnică, problemele aplicării metodelor teoriei fiabilității la analiza proprietăților sistemelor tehnologice pentru a asigura fabricarea produselor în conformitate cu cerințele documentației tehnice și în volumul prescris au primit o acoperire largă. .

Un sistem tehnologic este un ansamblu de echipamente tehnologice, instalații de producție și, în general, executanți, necesare și suficiente pentru a efectua anumite procese și operațiuni tehnologice și se află într-o stare de pregătire pentru funcționare sau într-o stare de funcționare în conformitate cu cerințele documentatie tehnica. Astfel, putem considera un sistem tehnologic pentru efectuarea unei operații și un sistem tehnologic pentru efectuarea unui proces constând din operații separate.

Sistemul tehnologic cuprinde elemente pentru care este necesară prezența unor legături funcționale pentru a asigura fluxul proceselor tehnologice pentru fabricarea produselor. Un caz special de astfel de conexiuni sunt conexiunile cinematice între elemente individuale (de exemplu, în mașina-uneltă - dispozitiv de fixare - unealtă - sistem de piese).

Fiabilitatea sistemului tehnologic este proprietatea sistemului tehnologic de a îndeplini funcțiile specificate, menținând în același timp indicatorii de calitate și ritmul de eliberare a produselor adecvate pentru perioadele de funcționare necesare sau timpul de funcționare necesar. Ritmul lansării este numărul de produse cu un anumit nume, dimensiune și design, produse pe unitatea de timp.

Conceptele de „fiabilitatea procesului tehnologic” și „fiabilitatea funcționării tehnologice” înseamnă fiabilitatea unui sistem tehnologic care asigură funcționarea procesului sau a operațiunii luate în considerare în conformitate cu cerințele documentației tehnice.

Din definitii rezulta ca un sistem tehnologic poate fi considerat fiabil daca asigura indeplinirea sarcinii din punct de vedere al calitatii produselor fabricate sau fabricate si din punct de vedere al parametrilor de performanta.

Parametrii și proprietățile unui sistem tehnologic și ale elementelor acestuia se modifică în timpul funcționării, adică în timpul unui proces sau al unei operațiuni tehnologice. Prin urmare, sistemul tehnologic la un moment dat poate fi într-o stare operabilă sau inoperabilă.

Atunci când se efectuează cercetări, este posibil să se evalueze performanța sistemului atât separat - prin capacitatea sa de a oferi nivelul necesar de calitate al produselor fabricate și parametrii de performanță, cât și prin ambele proprietăți simultan, ținând cont de relația dintre ele.

Sistemul tehnologic este operabil din punct de vedere al parametrilor de calitate dacă asigură fabricarea de produse cu indicatori de calitate care îndeplinesc cerințele documentației tehnice, și este operabil din punct de vedere al parametrilor de performanță dacă asigură ritmul de lansare stabilit.

Încălcările separate ale sistemului tehnologic vor fi clasificate ca daune dacă transferă sistemul dintr-o stare sănătoasă în una defectuoasă și ca defecțiuni dacă transferă sistemul dintr-o stare operabilă într-una inoperabilă.

Astfel, defectarea unui sistem tehnologic este un eveniment constând în pierderea operabilității.

Eșecurile în sistemele tehnologice pot fi bruște și treptate. Defecțiunile treptate includ defecțiuni cauzate de natura neregulată sau discretă a modificărilor în starea sistemului tehnologic și care conduc la o pierdere treptată a performanței (uzura ghidajelor mașinii, sculelor, dispozitivelor de fixare, deformații termice, îmbătrânirea materialului pieselor echipamentelor de bază etc. .). Defecțiunile bruște sunt cauzate de încălcări individuale, al căror moment de apariție este aproape imposibil de prevăzut (ruperea sculei, eroarea reglatorului la instalarea echipamentului, defecte ale materialului sau pieselor de prelucrat etc.).

În viitor, astfel de defecțiuni treptate și bruște vor fi clasificate ca defecțiuni din cauza stării sistemului, adică defecțiuni interne. Dar sistemele tehnologice ale operațiunilor sau proceselor individuale pot fi, de asemenea, într-o stare de inoperabilitate din cauza unor factori externi (pentru de curent, deteriorarea spațiilor, lipsa de material, piese de prelucrat etc.). Evident, factorii externi duc la o scădere a fiabilității în ceea ce privește performanța. Defecțiunile externe ar trebui să includă și timpii de nefuncționare a sistemelor tehnologice din motive organizaționale.

Pentru a rezolva problema creșterii fiabilității mașinilor și mecanismelor, este necesar nu numai să se precizeze faptul defecțiunii, ci să se considere fiecare caz de defecțiune prematură ca un eveniment și să se stabilească adevărata cauză a defecțiunii. Analiza ar trebui să înceapă prin identificarea locației defecțiunii. Fiecare tip de deteriorare sau defecțiune are diferite forme de manifestare. Toate cauzele defecțiunilor pot fi atribuite unuia dintre următoarele trei grupuri principale:

Erori de proiectare și fabricație;

erori de operare;

Cauze externe, de ex. motive care nu depind direct de produsul sau ansamblul în cauză.

Defecte tipice de proiectare sunt: ​​protecția insuficientă a unităților de frecare, prezența concentratoarelor de tensiuni, calcularea incorectă a capacității portante, alegerea incorectă a materialelor etc. Cele mai tipice defecte tehnologice includ: defecte datorate compoziției incorecte a materialului, defecte la topire și fabricație. a semifabricatelor, prelucrărilor mecanice etc. Principalele cauze operaționale ale defecțiunilor și avariilor sunt: ​​încălcarea condițiilor de utilizare; întreținere necorespunzătoare; prezența supraîncărcărilor și sarcinilor neprevăzute cauzate de perturbări în alimentarea cu energie, influența defecțiunilor aferente (deteriorări secundare), influența fenomenelor naturale, pătrunderea unor obiecte străine în mecanism etc.

O astfel de clasificare permite doar atribuirea eșecului înregistrat unuia dintre motivele de mai sus. Sarcina este de a asigura proiectarea produselor cu o durabilitate specificată, cunoscând cauza fizică a distrugerii. Prin urmare, este important pentru aspect a piesei distruse pentru a face o concluzie preliminară corectă cu privire la cauzele distrugerii.

La rezolvarea oricărei probleme de evaluare a fiabilității sistemelor tehnologice, se iau în considerare următoarele condiții preliminare:

1) Fiabilitatea sistemelor tehnologice ar trebui să fie evaluată numai prin acei parametri și indicatori ai calității produselor fabricate, al căror nivel depinde de operațiunea în cauză. De exemplu, la șlefuirea unui arbore, doar o suprafață este supusă prelucrării, iar restul nu se schimbă. Prin urmare, evaluarea fiabilității unei astfel de operațiuni de șlefuire depinde de condițiile pentru asigurarea dimensiunii și rugozității necesare numai a suprafeței prelucrate.

Mulți indicatori de ergonomie și estetică tehnică sunt determinați în mod unic de designul produsului și nu depind de fiabilitatea operațiunilor tehnologice (de exemplu, locația și numărul de puncte de lubrifiere în produsul fabricat, vizibilitate etc.). Prin urmare, atunci când se calculează fiabilitatea operațiunilor tehnologice, astfel de indicatori ai calității produsului finit nu trebuie luați în considerare.

2) Atunci când se calculează fiabilitatea sistemelor tehnologice, ar trebui să se pornească de la faptul că documentația de proiectare specifică în mod clar valorile nominale și indicatorii de calitate ai produsului finit. Atunci când se evaluează fiabilitatea operațiunilor tehnologice (atât în ​​procesul de pregătire tehnologică a producției, cât și în producția de masă), ar trebui să se ia în considerare doar modul în care procesul de fabricație asigură conformitatea cu cerințele stabilite și nu se ia în considerare conformitatea cu nivelul actual al indicatorilor stabiliți. mai jos în documentația de proiectare. Aceasta înseamnă că procesul tehnologic poate fi foarte fiabil, deși produsele obținute în timpul implementării sale pot aparține celei de-a doua categorii de calitate.

3) La evaluarea fiabilității sistemelor tehnologice în condițiile producției în serie, trebuie să se pornească de la căile, modurile și mijloacele tehnologice ale echipamentelor tehnologice specificate în documentația tehnologică.

4) Dezvoltarea operațiunilor și proceselor tehnologice în ceea ce privește indicatorii de fiabilitate în etapa de pre-producție ar trebui realizată prin găsirea celei mai bune soluții tehnologice din punct de vedere al criteriilor economice și al probabilității de finalizare a sarcinii în ceea ce privește indicatorii de calitate a produselor fabricate și parametri de performanță.

Evaluarea fiabilității sistemelor tehnologice se reduce la o evaluare diferențiată a indicatorilor de fiabilitate, durabilitate și mentenanță sau la calcularea, dacă este necesar, a unor indicatori complecși care caracterizează simultan toate proprietățile compozite ale fiabilității.

Evaluarea fiabilității se reduce la definiția:

Probabilitățile ca procesul (sau operațiunea) tehnologică luată în considerare să asigure fabricarea produselor în conformitate cu indicatorii de calitate solicitați de documentația tehnică într-un interval de timp dat, fără întreruperi forțate, asigurând în același timp un anumit volum de producție pe unitatea de timp ( ritmul de lansare);

Timp mediu până la eșec;

Parametru de flux de sărituri.

La evaluarea indicatorilor de fiabilitate, timpul de oprire forțat al echipamentelor din motive organizaționale nu este luat în considerare.

Pentru operațiunile tehnologice continue, timpul de funcționare se ia ca durată de lucru (h); pentru operații tehnologice discrete (tăiere, ștanțare etc.) - numărul de piese prelucrate sau numărul de bare prelucrate (la fabricarea pieselor din material bar).

La evaluarea fiabilității liniilor automate, precum și a operațiunilor tehnologice, numărul de piese fabricate după operația de finisare este luat ca unitate de timp de funcționare.

Operațiunea de control ar trebui considerată ca parte integrantă a operațiunilor tehnologice relevante.

O defecțiune a sistemului tehnologic în ceea ce privește indicatorii de calitate nu trebuie considerată o abatere de la cerințele documentației tehnice pentru unul dintre indicatorii de calitate care au apărut după operațiunea de prelucrare, identificați în timpul operațiunii de control, în urma căreia piesa defectă a fost fie izolat, fie trimis pentru revizuire (procesare). Atunci când se evaluează fiabilitatea din punct de vedere al productivității, timpul necesar pentru fabricarea unui produs defect ar trebui să fie luat în considerare ca timpul necesar pentru a elimina defecțiunea.

Pentru produsele care sunt costisitoare și necesită forță de muncă intensă de fabricat, fiabilitatea trebuie evaluată pentru operația de prelucrare și separat pentru operația de control.

Evaluarea durabilității se reduce la definiția:

Durata calendaristică de funcționare a sistemului tehnologic până la defecțiune, revizie, între reparații, până la înlocuirea completă;

Durata de funcționare a sistemului până în aceleași perioade.

Evaluarea menținabilității sistemului tehnologic se reduce la:

La definirea indicatorilor care caracterizează durata și costul identificării și eliminării defecțiunilor;

Să stabilească timpul necesar pentru a pune sistemul în stare de funcționare;

La eliminarea indicatorilor care caracterizează intensitatea muncii și costul operațiunilor de întreținere a sistemelor tehnologice, ajustări, schimbări de scule.

Evaluarea fiabilității sistemelor tehnologice se realizează prin calcularea indicatorilor de fiabilitate în etapele de pregătire tehnologică a producției, producție în masă, precum și după reparații majore sau modernizarea celor mai importante elemente ale sistemelor tehnologice.

Scopul principal al evaluării fiabilității sistemelor tehnologice este aducerea proceselor tehnologice într-o stare care să asigure fabricarea produselor în conformitate cu parametrii și indicatorii de calitate stabiliți în documentația tehnică, asigurând în același timp productivitate maximă și pierderi minime din căsătorie. În funcție de stadiul evaluărilor, anumite sarcini pot fi rezolvate:

La planificare - stabilirea volumelor de producție ale secțiilor și atelierelor individuale, definirea standardelor de precizie justificate economic;

În timpul pregătirii tehnologice a producției - alegerea proceselor tehnologice optime (alegerea modurilor de prelucrare, stabilirea locurilor pentru operațiunile de control în procesul tehnologic și planurile de control);

În producția de masă - determinarea conformității parametrilor sistemului tehnologic cu cerințele stabilite, identificarea factorilor negativi și elaborarea măsurilor de îmbunătățire a fiabilității sau acurateței și stabilității proceselor tehnologice;

După efectuarea reparațiilor sistemelor tehnologice - evaluarea calității reparațiilor.

Aceleași metode pot fi folosite pentru organizarea testelor de acceptare după repararea principalelor elemente ale sistemelor tehnologice sau după modernizarea acestora.

Următoarele condiții prealabile pot fi folosite ca bază pentru dezvoltarea modernă a lucrărilor privind teoria fiabilității:

Majoritatea defecțiunilor care apar în timpul funcționării produselor ar putea fi prevăzute din timp, deci nu pot fi considerate aleatorii;

Cele mai multe defecțiuni bruște se explică prin defecte și erori în proiectare, fabricație și asamblare, așa că este necesar nu numai să se precizeze faptele apariției defecțiunilor bruște, ci să se elaboreze metode care să excludă posibilitatea acestora;

Majoritatea metodelor de control industrial nu detectează efectiv defecte; sunt necesare noi metode de control care să permită prezicerea momentelor de apariție a defecțiunilor pentru a lua măsurile necesare în timp util pentru a exclude caracterul brusc al defecțiunilor;

Fiabilitatea sistemelor tehnice ar trebui să fie evaluată în faza de proiectare;

Managementul fiabilității trebuie să fie cuprinzător și asigurat în etapele de proiectare, fabricare, operare și reparare.

7. Analiza structural-logica a sistemelor tehnice. Diagrame structurale - logice ale fiabilității sistemelor tehnice.

8. Analiza structural-logica a sistemelor tehnice. Analiza fiabilității structurale a sistemelor tehnice. Secvența operațiilor.

9. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. Caracteristici generale.

10. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. Sisteme cu conexiune serială a elementelor.

11. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. Sisteme cu conexiune paralelă a elementelor.

13. Aproape la fel ca la 12

14. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. sisteme de poduri. Metoda de enumerare directă.

15. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. sisteme de poduri. Metoda secțiunilor minime.

16. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. sisteme de poduri. Metoda căilor minime.

17. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. sisteme de poduri. Metoda de descompunere în raport cu un element special.

18. Calcule ale fiabilității structurale a sistemelor. Sisteme combinate.

19. Creșterea fiabilității sistemelor tehnice. Metode de îmbunătățire a fiabilității

23. Creșterea fiabilității sistemelor tehnice. Calculul fiabilității sistemelor cu redundanță ușoară și de alunecare.

26 Proprietăţile de bază ale obiectului diagnosticului tehnic. Mentenabilitatea.

27 Principalele proprietăți ale obiectului diagnosticului tehnic. Fiabilitate. Indicatori de fiabilitate.

28. Principalele proprietăți ale obiectului diagnosticului tehnic. Durabilitate.

29. Proprietăţi de bază ale obiectului diagnosticului tehnic. Persistenţă.

32. Metode de predicție a defecțiunilor elementelor (statistice și instrumentale).

33.Metode de îmbunătățire a fiabilității.Dezvoltare.Producție.Operare.

44. Starea actuală a problemei diagnosticării proceselor de prelucrare și a sistemelor de mașini mecatronice.

45. Diagnosticare și recunoaștere a modelelor. Concepte de bază ale recunoașterii modelelor.

46. ​​​​Scopul și sarcinile principale ale diagnosticului tehnic. Probleme aplicate de diagnosticare tehnică.

39 Diagnosticarea dispozitivelor digitale. Metoda tabelului de adevăr.

47. Principalele sarcini care apar în dezvoltarea sistemelor

48. Preprocesarea imaginilor și selectarea caracteristicilor.

52. Scurtă trecere în revistă a străinilor și internii

53. Sistemele de maşini ca obiect de diagnosticare.

55. Control automat și diagnosticare a sculei în procesul de prelucrare. Sarcini de control automat și diagnosticare a instrumentului.

1. Fiabilitatea sistemelor tehnice automatizate. Conceptul de fiabilitate. Principalele probleme de fiabilitate.

Fiabilitatea este proprietatea unui obiect de a menține în timp în limitele stabilite valorile tuturor parametrilor care caracterizează capacitatea de a îndeplini funcțiile cerute în moduri și condiții date de utilizare, întreținere, reparații, depozitare și transport. Extinderea condițiilor de funcționare, creșterea responsabilității funcțiilor efectuate prin mijloace electronice radio (RES), complicarea acestora duce la creșterea cerințelor de fiabilitate a produselor.

Fiabilitatea este o proprietate complexă și este formată din componente precum fiabilitatea, durabilitatea, recuperabilitatea și persistența. Principalul lucru aici este proprietatea funcționării fără eșec - capacitatea produsului de a menține în mod continuu o stare de funcționare în timp. Prin urmare, cel mai important lucru în asigurarea fiabilității SRE este creșterea fiabilității acestora.

O caracteristică a problemei de fiabilitate este legătura sa cu toate etapele „ciclului de viață” al SRE de la începutul ideii de creare până la dezafectare: atunci când se calculează și se proiectează un produs, fiabilitatea acestuia este încorporată în proiect; în timpul producției, fiabilitatea este asigurată; în timpul funcționării, se realizează. Prin urmare, problema fiabilității este o problemă complexă și este necesară rezolvarea ei în toate etapele și prin diferite mijloace. În etapa de proiectare a produsului, structura acestuia este determinată, baza elementului este selectată sau dezvoltată, prin urmare, există cele mai mari oportunități de a asigura nivelul necesar de fiabilitate al SRE. Principala metodă de rezolvare a acestei probleme sunt calculele de fiabilitate (în primul rând fiabilitatea), în funcție de structura obiectului și de caracteristicile părților sale constitutive, urmate de corectarea necesară a proiectului.

2. Caracteristicile cantitative ale fiabilității. Timp până la eșec.

Fiabilitatea (și alte componente ale proprietăților de fiabilitate) ale RES se manifestă prin variabile aleatorii, timpul până la eșec și numărul de defecțiuni pentru un timp dat. caracteristicile cantitative ale proprietății sunt aici variabile probabilistice.

Timp de funcționare este durata sau domeniul de activitate al obiectului. pentru RES, este firesc să se calculeze timpul de funcționare în unități de timp, în timp ce pentru alte mijloace tehnice pot fi mai convenabile alte mijloace de măsurare (de exemplu, timpul de funcționare al unei mașini - în kilometri de parcurs). Pentru produsele nereparabile și recuperabile, conceptul de timp de funcționare este diferit, în primul caz înseamnă timpul de funcționare până la prima defecțiune (este și ultima defecțiune), în al doilea - între două defecțiuni adiacente în timp (după la fiecare defecțiune, starea de lucru este restabilită). Așteptările matematice ale timpului de funcționare aleatoriu T

(1.1) este o caracteristică a funcționării fără eșec și se numește timpul mediu până la eșec (între eșecuri).În (1.1) prin t este indicată valoarea curentă a timpului de funcționare și f( t) densitatea de probabilitate a distribuției sale.

Probabilitatea de funcționaret eșecul obiectului nu are loc:

. (1.2)

probabilitatea de eșec q(t)=Ver(T£ t) =1 – p(t) = F(t). (1.3)

În (1.2) și (1.3) F( tt Rata de eșec:

.(1.4) Din (1.4) este evident că ea caracterizează rata de scădere a probabilității de funcționare fără defecțiune în timp.

Rata de eșec este densitatea condiționată a probabilității defecțiunii unui produs, cu condiția ca până la momentul respectiv t eșecul nu a apărut:
. (1.5)

Funcțiile f( t) și eu ( t) se măsoară în h -1 .

. (1.6)

t

(1.7)

Debit de eșec la l ( t)=const este numit cel mai simplu

t

T 0 =1/l, (1,8) adică cu cel mai simplu flux de eșec, timp mediu T 0 t= T 0 , probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a produsului este 1/e. Folosiți adesea o caracteristică numită g - timp de operare procentual

. (1.9)

3. Probabilitatea de funcționare fără defecțiuni - probabilitatea ca într-un anumit timp de operare t eșecul obiectului nu are loc:

. (1.2)

Se numește probabilitatea evenimentului opus probabilitatea de eșecși completează probabilitatea de funcționare fără defecțiuni la unitate:

q(t)=Ver(T£ t) =1 – p(t) = F(t). (1.3)

În (1.2) și (1.3) F( t) este o funcție de distribuție integrală a timpului de funcționare aleatoriu t. Densitatea probabilității f( t) este, de asemenea, o măsură a fiabilității numită Rata de eșec:

Din (1.4) este evident că ea caracterizează rata de scădere a probabilității de funcționare fără defecțiune în timp.

4. Rata de esec se numește densitatea de probabilitate condiționată a defecțiunii produsului, cu condiția ca până la momentul respectiv t eșecul nu a apărut:

. (1.5)

Funcțiile f( t) și eu ( t) se măsoară în h -1 .

Integrând (1.5), se obține ușor:

. (1.6)

Această expresie, numită legea de bază a fiabilității, vă permite să stabiliți o modificare temporară a probabilității de funcționare fără defecțiuni pentru orice natură a modificării ratei de defecțiuni în timp. În cazul particular al constanței ratei de eșec l ( t) =l = const (1.6) se transformă în distribuția exponențială cunoscută în teoria probabilității:

(1.7)

Debit de eșec la l ( t)=const este numit cel mai simpluși este cea care este implementată pentru majoritatea SRE în perioada de funcționare normală de la sfârșitul rodajului până la începutul îmbătrânirii și uzurii.

Înlocuind expresia pentru densitatea de probabilitate f( t) a distribuției exponențiale (1.7) din (1.1), obținem:

T 0 =1/l , (1,8)

acestea. cu cel mai simplu flux de eșec, timp mediu T 0 reciproca ratei de eșec l. Cu ajutorul (1.7) se poate arăta că în timpul mediu de funcționare, t= T 0 , probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a produsului este 1/e.

5. Folosiți adesea o caracteristică numităg - timp de operare procentual - timpul în care defecțiunea nu va apărea cu probabilitatea g (%):

. (1.9)

Alegerea unui parametru pentru evaluarea cantitativă a fiabilității este determinată de scopul, modurile de funcționare ale produsului, ușurința de utilizare în calcule în etapa de proiectare.

"