0

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΗΣ ΡΩΣΙΚΗΣ ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΣ

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΚΟ ΚΡΑΤΙΚΟ ΑΥΤΟΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ

ΑΝΩΤΕΡΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

"Εθνικό Ερευνητικό Πυρηνικό Πανεπιστήμιο "MEPhI"

Ινστιτούτο Ατομικής Ενέργειας Obninsk -

Παράρτημα του Ομοσπονδιακού Κρατικού Αυτόνομου Εκπαιδευτικού Ιδρύματος "Εθνικό Ερευνητικό Πυρηνικό Πανεπιστήμιο "MEPhI"

(IATE NRNU MEPhI)

Τεχνική σχολή IATE NRNU MEPhI

σχεδιασμός μαθημάτων

στον κλάδο "Θεωρητικά θεμέλια για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας συστημάτων αυτοματισμού και ενοτήτων μηχατρονικών συστημάτων"

με θέμα "Αξιοπιστία τεχνικών συστημάτων"

Εισαγωγή. 3

1 Γενικό μέρος. 6

1.1 Θεωρία αξιοπιστίας. 6

1.2 Δείκτες για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας. 9

1.3 Δείκτες για την αξιολόγηση της συντηρησιμότητας. έντεκα

1.4 Δείκτες για την αξιολόγηση της αντοχής. έντεκα

1.5 Δείκτες για την αξιολόγηση της ανθεκτικότητας. 12

2 Επιλογή και αιτιολόγηση των μεθόδων υπολογισμού 12

2.1 Υπολογισμός αξιοπιστίας. 12

3 Εκτιμώμενο μέρος. 14

3.1 Υπολογισμός αξιοπιστίας συστήματος.. 14

3.2 Δέντρο εκδηλώσεων. 20

3.3 Δέντρο σφαλμάτων. 20

4 Αξιοπιστία συστήματος.. 21

4.1 Τρόποι βελτίωσης της αξιοπιστίας του συστήματος.. 21

4.2 Κατασκευή κυκλώματος με αυξημένη αξιοπιστία. 23

5. Συμπέρασμα. 24

6 Συμπέρασμα. 25

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας.. 26

Εισαγωγή

Κάθε χρόνο δίνεται όλο και μεγαλύτερη προσοχή στα θέματα αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Η σημασία του προβλήματος της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων οφείλεται στην πανταχού παρουσία τους σε όλους σχεδόν τους κλάδους.

Στη χώρα μας, η θεωρία της αξιοπιστίας άρχισε να αναπτύσσεται εντατικά από τη δεκαετία του '50 και πλέον έχει διαμορφωθεί σε έναν ανεξάρτητο κλάδο, τα κύρια καθήκοντα του οποίου είναι:

• Καθιέρωση τύπων δεικτών αξιοπιστίας αυτών. συστήματα?
• Ανάπτυξη αναλυτικών μεθόδων για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας.
• Απλοποίηση της αξιολόγησης της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων.
• Βελτιστοποίηση αξιοπιστίας στο στάδιο λειτουργίας του συστήματος.

Αξιοπιστία - η ιδιότητα του συστήματος να διατηρεί εγκαίρως και εντός των καθορισμένων ορίων τις τιμές όλων των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα του συστήματος να εκτελεί τις απαιτούμενες λειτουργίες στους καθορισμένους τρόπους λειτουργίας και συνθήκες λειτουργίας. Η αξιοπιστία είναι ο σημαντικότερος δείκτης ποιότητας του προϊόντος, ο οποίος πρέπει να διασφαλίζεται σε όλα τα στάδια του κύκλου ζωής του προϊόντος (σχεδιασμός - κατασκευή - λειτουργία). Η αξιοπιστία εξαρτάται από βασικούς δείκτες όπως η ποιότητα, η αποτελεσματικότητα και η ασφάλεια. Μια τεχνική μπορεί να λειτουργήσει καλά μόνο εάν είναι επαρκώς αξιόπιστη.

Η αξιοπιστία είναι ουσιαστικά ένα μέτρο της αποδοτικότητας ενός συστήματος. Εάν για την αξιολόγηση της ποιότητας ενός αυτόματου συστήματος αρκεί να χαρακτηριστεί από την αξιοπιστία της απόδοσης των λειτουργιών του συστήματος σε διάφορες καταστάσεις, τότε η αξιοπιστία συμπίπτει με την αποτελεσματικότητα του συστήματος.

Η αξιοπιστία του τεχνικού εξοπλισμού εξαρτάται από το σχεδιασμό και την κατασκευή του. Για να δημιουργήσετε ένα αξιόπιστο τεχνικό σύστημα, πρέπει να υπολογίσετε σωστά την αξιοπιστία του κατά τη στιγμή του σχεδιασμού, να γνωρίζετε τις μεθόδους και τα προγράμματα για τον υπολογισμό και τη διασφάλιση της υψηλής αξιοπιστίας. Είναι επίσης απαραίτητο να αποδειχθεί στην πράξη ότι οι δείκτες της ληφθείσας αξιοπιστίας του τεχνικού συστήματος δεν είναι χαμηλότεροι από τους καθορισμένους δείκτες.

Διαισθητικά, η αξιοπιστία των αντικειμένων συνδέεται με το απαράδεκτο των αστοχιών στη λειτουργία. Αυτή είναι μια κατανόηση της αξιοπιστίας με τη «στενή» έννοια - την ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί μια υγιή κατάσταση για κάποιο χρονικό διάστημα ή κάποιο χρόνο λειτουργίας. Με άλλα λόγια, η αξιοπιστία ενός αντικειμένου έγκειται στην απουσία απρόβλεπτων μη αποδεκτών αλλαγών στην ποιότητά του κατά τη λειτουργία και την αποθήκευση. Η αξιοπιστία με την «ευρεία» έννοια είναι μια σύνθετη ιδιότητα, η οποία, ανάλογα με τον σκοπό του αντικειμένου και τις συνθήκες λειτουργίας του, μπορεί να περιλαμβάνει τις ιδιότητες αξιοπιστίας, ανθεκτικότητας, συντηρησιμότητας και ανθεκτικότητας, καθώς και έναν ορισμένο συνδυασμό αυτών των ιδιοτήτων. .

Η συνάφεια αυτής της εργασίας του μαθήματος είναι η σημασία του υπολογισμού της αξιοπιστίας, στην οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες μέθοδοι και εργαλεία, και η επίτευξη της απαραίτητης αξιοπιστίας. Η εργασία του μαθήματος εξετάζει μεθόδους υπολογισμού της αξιοπιστίας τεχνικών συστημάτων, τύπους αστοχιών, μεθόδους βελτίωσης της αξιοπιστίας, καθώς και τις αιτίες των αστοχιών.

Αντικείμενο μελέτης σε αυτή την εργασία είναι τα ηλεκτρικά κυκλώματα.

Ο κύριος σκοπός αυτής της εργασίας είναι η ανάλυση των παραμέτρων ενός δεδομένου συστήματος και των απαιτήσεων για αυτό, η επιλογή των απαραίτητων μεθόδων για τον υπολογισμό της αξιοπιστίας του συστήματος, καθώς και η λογική για αυτές τις μεθόδους.

Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, είναι απαραίτητο να επιλυθούν μια σειρά από εργασίες:

• Εξετάστε το δεδομένο σύστημα, καθώς και τις παραμέτρους, την περιγραφή και τις απαιτήσεις.
• Επιλέξτε και αιτιολογήστε μεθόδους υπολογισμού.
• Για να ασχοληθείτε με το τμήμα υπολογισμού: υπολογίστε απευθείας την αξιοπιστία του συστήματος, δημιουργήστε ένα δέντρο σφαλμάτων και ένα δέντρο συμβάντων.
• Βρείτε μεθόδους για τη βελτίωση της αξιοπιστίας για ένα δεδομένο σύστημα.

Αυτή η εργασία μαθήματος θα αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:

1) Εισαγωγή, η οποία περιγράφει τον σκοπό και τους στόχους της εργασίας

2) Θεωρητικό μέρος, το οποίο καθορίζει τις βασικές έννοιες, απαιτήσεις και μεθόδους υπολογισμού της αξιοπιστίας.

3) Το πρακτικό μέρος, όπου γίνεται ο υπολογισμός της αξιοπιστίας ενός δεδομένου συστήματος.

4) Συμπέρασμα, το οποίο περιέχει συμπεράσματα για αυτήν την εργασία

Ο βαθμός σημασίας της αξιοπιστίας των διαφόρων τεχνικών συστημάτων στον σύγχρονο κόσμο είναι πολύ υψηλός, καθώς οι σύγχρονες τεχνικές εγκαταστάσεις πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστες και ασφαλείς.

1 Γενικά

1.1 Θεωρία αξιοπιστίας

Αξιοπιστία -Αυτή η ιδιότητα του αντικειμένου να διατηρεί εγκαίρως εντός των καθορισμένων ορίων περιορίζει τις τιμές των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα εκτέλεσης των απαιτούμενων λειτουργιών στους καθορισμένους τρόπους και συνθήκες εφαρμογής συντήρησης, επισκευής, αποθήκευσης και μεταφοράς. Η αξιοπιστία είναι μια σύνθετη ιδιότητα, η οποία, ανάλογα με τον σκοπό του αντικειμένου και τις συνθήκες χρήσης του, συνίσταται σε συνδυασμό ασφάλειας και συντηρησιμότητας.

Για την απόλυτη πλειοψηφία των τεχνικών συσκευών όλο το χρόνο, κατά την αξιολόγηση της αξιοπιστίας τους, οι πιο σημαντικές είναι τρεις ιδιότητες: λειτουργία χωρίς βλάβη, ανθεκτικότητα και δυνατότητα συντήρησης.

Αξιοπιστία - την ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί συνεχώς μια υγιή κατάσταση για κάποιο χρονικό διάστημα ή χρόνο λειτουργίας.

Αντοχή - την ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί σε κατάσταση λειτουργίας μέχρι να εμφανιστεί η οριακή κατάσταση με το καθιερωμένο σύστημα συντήρησης και επισκευής.

συντηρησιμότητα - ιδιότητα ενός αντικειμένου, η οποία συνίσταται στην προσαρμοστικότητα στη διατήρηση και αποκατάσταση μιας κατάστασης λειτουργίας μέσω συντήρησης και επισκευής.

Επιμονή -την ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί, εντός καθορισμένων ορίων, τις τιμές των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα ενός αντικειμένου να εκτελεί τις απαιτούμενες λειτουργίες κατά τη διάρκεια και μετά την αποθήκευση και (ή) μεταφορά.

Πόρων (τεχνικός) - χρόνος λειτουργίας του προϊόντος μέχρι να φτάσει στην οριακή κατάσταση που έχει συμφωνηθεί στην τεχνική τεκμηρίωση. Ο πόρος μπορεί να εκφραστεί σε χρόνια, ώρες, χιλιόμετρα, εκτάρια, αριθμό συμπεριλήψεων. Υπάρχει ένας πόρος: πλήρης - για ολόκληρη τη διάρκεια ζωής μέχρι το τέλος της λειτουργίας. προεπισκευή - από την έναρξη της λειτουργίας έως την γενική επισκευή του αποκατεστημένου προϊόντος. χρησιμοποιημένος - από την αρχή της λειτουργίας ή από την προηγούμενη γενική επισκευή του προϊόντος μέχρι το εξεταζόμενο χρονικό σημείο. υπολειπόμενο - από το εξεταζόμενο χρονικό σημείο μέχρι την αστοχία του μη επισκευάσιμου προϊόντος ή την γενική επισκευή του, γενική επισκευή.

Χρόνος λειτουργίας - τη διάρκεια της λειτουργίας του προϊόντος ή το μέγεθος της εργασίας που εκτελείται από αυτό για ορισμένο χρονικό διάστημα. Μετριέται σε κύκλους, μονάδες χρόνου, όγκο, μήκος διαδρομής κ.λπ. Υπάρχουν ημερήσιος χρόνος λειτουργίας, μηνιαίος χρόνος λειτουργίας, χρόνος λειτουργίας έως την πρώτη αποτυχία.

MTBF - κριτήριο αξιοπιστίας, που είναι μια στατική τιμή, η μέση τιμή του χρόνου λειτουργίας ενός επισκευασμένου προϊόντος μεταξύ των βλαβών. Εάν ο χρόνος λειτουργίας μετριέται σε μονάδες χρόνου, τότε ο μέσος χρόνος μεταξύ των αστοχιών νοείται ως ο μέσος χρόνος λειτουργίας χωρίς αστοχίες.

Οι αναφερόμενες ιδιότητες αξιοπιστίας (λειτουργία χωρίς βλάβη, ανθεκτικότητα, δυνατότητα συντήρησης και ανθεκτικότητα) έχουν τους δικούς τους ποσοτικούς δείκτες.

Έτσι η αξιοπιστία χαρακτηρίζεται από έξι δείκτες, συμπεριλαμβανομένων τόσο σημαντικών όπως πιθανότητα αποτυχίας. Αυτός ο δείκτης χρησιμοποιείται ευρέως στην εθνική οικονομία για την αξιολόγηση διαφόρων τύπων τεχνικών μέσων: ηλεκτρονικός εξοπλισμός, αεροσκάφη, εξαρτήματα, εξαρτήματα και συγκροτήματα, οχήματα, θερμαντικά στοιχεία. Ο υπολογισμός αυτών των δεικτών πραγματοποιείται με βάση τα κρατικά πρότυπα.

Αρνηση - ένας από τους κύριους ορισμούς της αξιοπιστίας, που συνίσταται σε παραβίαση της απόδοσης του προϊόντος (μία ή περισσότερες παράμετροι του προϊόντος υπερβαίνουν τα επιτρεπόμενα όρια).

Οι αστοχίες ταξινομούνται σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια:

1) από τη φύση της εκδήλωσης:

• Αιφνίδια (χαρακτηρίζεται από μια απότομη αλλαγή σε μία ή περισσότερες καθορισμένες παραμέτρους του προϊόντος).
• Σταδιακή (χαρακτηρίζεται από μια σταδιακή αλλαγή σε μία ή περισσότερες καθορισμένες παραμέτρους του μηχανήματος).
• Διαλείπουσα (εμφανίζονται επανειλημμένα και διαρκούν μικρό χρονικό διάστημα).

2) οι αποτυχίες ως τυχαία συμβάντα μπορεί να είναι:

• Ανεξάρτητο (όταν η αστοχία οποιουδήποτε στοιχείου δεν οδηγεί σε αστοχία άλλων στοιχείων).
• Εξαρτημένο (εμφανίζονται ως αποτέλεσμα της αστοχίας άλλων στοιχείων).

3) με την παρουσία εξωτερικών ενδείξεων:

• Προφανές (ρητό)
• Κρυφό (σιωπηρό).

4) αστοχίες κατ' όγκο:

• Πλήρης (σε περίπτωση ατυχήματος)
• μερικός;

5) αστοχίες για λόγους εμφάνισης:

• Δομικό (προκύπτουν λόγω ανεπαρκούς αξιοπιστίας, αποτυχημένου σχεδιασμού συναρμολόγησης κ.λπ.).
• Τεχνολογικά (προκύπτουν λόγω χρήσης υλικών χαμηλής ποιότητας ή παραβιάσεων των τεχνολογικών διεργασιών στην κατασκευή).
• Λειτουργικό (προκύπτουν λόγω παραβίασης των τρόπων λειτουργίας, φθοράς εξαρτημάτων ζευγαρώματος από τριβή).

Όλα τα αντικείμενα χωρίζονται σε επισκευάσιμα (επισκευάσιμα) και μη επισκευάσιμα (μη επισκευάσιμα) ανάλογα με τη μέθοδο εξάλειψης της βλάβης.

Ποσοστό αποτυχίας - η υπό όρους πυκνότητα πιθανότητας αστοχίας ενός μη ανακτήσιμου αντικειμένου προσδιορίζεται υπό την προϋπόθεση ότι η αστοχία δεν συνέβη πριν από το εξεταζόμενο χρονικό σημείο.

Πιθανότητα χρόνου λειτουργίας - η πιθανότητα να μην συμβεί, μέσα σε ένα δεδομένο χρόνο λειτουργίας, αστοχία ενός αντικειμένου.

Η ανθεκτικότητα χαρακτηρίζεται επίσης από έξι δείκτες που αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς τύπους πόρων και διάρκεια ζωής. Από την άποψη της ασφάλειας, ο πόρος του ποσοστού γάμμα έχει μεγαλύτερο ενδιαφέρον - ο χρόνος λειτουργίας κατά τον οποίο το αντικείμενο δεν φτάνει στην οριακή κατάσταση με πιθανότητα g, εκφρασμένη ως ποσοστό

Ένας δείκτης της ποιότητας ενός αντικειμένου είναι η αξιοπιστία του. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η αξιοπιστία, τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του αντικειμένου. Κατά τη λειτουργία, ένα αντικείμενο μπορεί να βρίσκεται σε μία από τις ακόλουθες τεχνικές καταστάσεις (Εικ. 1.1):

1) Καλή κατάσταση - η κατάσταση του αντικειμένου στην οποία πληροί όλες τις απαιτήσεις της κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης.

2) Ελαττωματική κατάσταση - μια τέτοια κατάσταση του αντικειμένου στην οποία δεν συμμορφώνεται με τουλάχιστον μία από τις απαιτήσεις της κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης.

3) Λειτουργική κατάσταση - η κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία οι τιμές όλων των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα εκτέλεσης των καθορισμένων λειτουργιών συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις της κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης.

4) Κατάσταση μη λειτουργίας - η κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία η τιμή τουλάχιστον μιας παραμέτρου που χαρακτηρίζει την ικανότητα εκτέλεσης ορισμένων λειτουργιών δεν πληροί τις απαιτήσεις της κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης.

5) Κατάσταση περιορισμού - κατάσταση στην οποία η περαιτέρω λειτουργία του αντικειμένου είναι απαράδεκτη ή μη πρακτική ή η αποκατάσταση της κατάστασης λειτουργίας είναι αδύνατη ή μη πρακτική.

1.2 Δείκτες για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας

Για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας χρησιμοποιούνται δείκτες όπως:

1) Πιθανότητα λειτουργίας μη αποτυχίας - η πιθανότητα να μην υπάρχει αστοχία του αντικειμένου εντός δεδομένου χρόνου λειτουργίας. Η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία κυμαίνεται από 0 έως 1 και υπολογίζεται από τον τύπο:

όπου είναι ο αριθμός των λειτουργικών αντικειμένων την αρχική χρονική στιγμή και ο αριθμός των αντικειμένων που απέτυχαν τη στιγμή t από την έναρξη της δοκιμής ή της λειτουργίας.

2) MTBF (ή MTBF) και MTBF. Ο μέσος χρόνος μεταξύ των αστοχιών είναι η μαθηματική προσδοκία του χρόνου λειτουργίας ενός αντικειμένου μέχρι την πρώτη αστοχία:

όπου είναι ο χρόνος αποτυχίας του -ου αντικειμένου και είναι ο αριθμός των αντικειμένων.

3) Πυκνότητα πιθανότητας αστοχίας (ή συχνότητα αστοχιών) - ο λόγος του αριθμού των αποτυχημένων προϊόντων ανά μονάδα χρόνου προς τον αρχικό αριθμό υπό παρατήρηση:

πού είναι ο αριθμός των αστοχιών στο υπό εξέταση χρονικό διάστημα λειτουργίας·

− συνολικός αριθμός προϊόντων υπό επίβλεψη.

- την τιμή του υπό εξέταση διαστήματος λειτουργίας.

4) Ποσοστό αστοχίας - η υπό όρους πυκνότητα της πιθανότητας αστοχίας αντικειμένου, που προσδιορίζεται υπό την προϋπόθεση ότι πριν από το εξεταζόμενο χρονικό σημείο η αστοχία δεν συνέβη:

πού είναι το ποσοστό αποτυχίας;

Πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία.

Ο αριθμός των αποτυχημένων προϊόντων για το χρονικό διάστημα από έως

Θεωρούμενο χρονικό διάστημα λειτουργίας.

Ο μέσος αριθμός στοιχείων που είναι ασφαλή για αστοχία, ο οποίος καθορίζεται από τον ακόλουθο τύπο:

πού είναι ο αριθμός των προϊόντων που είναι ασφαλή για αστοχία στην αρχή του υπό εξέταση χρονικού διαστήματος λειτουργίας·

− αριθμός προϊόντων που είναι ασφαλή για αστοχία στο τέλος του χρονικού διαστήματος λειτουργίας.

1.3 Δείκτες για την αξιολόγηση της συντηρησιμότητας

Για την αξιολόγηση της συντηρησιμότητας, δείκτες όπως:

1) Μέσος χρόνος ανάκτησης - η μαθηματική προσδοκία του χρόνου ανάκτησης ενός αντικειμένου, η οποία καθορίζεται από τον τύπο:

πού είναι ο χρόνος ανάκτησης της αστοχίας του αντικειμένου;

Ο αριθμός των αστοχιών για μια δεδομένη περίοδο δοκιμής ή λειτουργίας.

2) Η πιθανότητα επαναφοράς μιας υγιούς κατάστασης είναι η πιθανότητα ο χρόνος για την αποκατάσταση της υγιούς κατάστασης ενός αντικειμένου να μην υπερβαίνει μια δεδομένη τιμή. Για μεγαλύτερο αριθμό αντικειμένων μηχανικής, η πιθανότητα ανάκτησης καθορίζεται από τον νόμο της εκθετικής κατανομής:

πού είναι το ποσοστό αποτυχίας (σταθερή τιμή).

1.4 Δείκτες για την αξιολόγηση της αντοχής

Η ιδιότητα ανθεκτικότητας μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο κατά τη διάρκεια κάποιου χρόνου λειτουργίας (τότε μιλούν για τον πόρο) όσο και κατά τη διάρκεια του ημερολογιακού χρόνου (τότε μιλούν για τη διάρκεια ζωής). Μερικοί βασικοί δείκτες ζωής πόρων και υπηρεσιών:

1) Μέσος πόρος - η μαθηματική προσδοκία του πόρου.

2) Πόρος ποσοστού γάμμα - ο συνολικός χρόνος λειτουργίας κατά τον οποίο το αντικείμενο δεν φτάνει στην οριακή κατάσταση με δεδομένη πιθανότητα.

3) Μέση διάρκεια ζωής - η μαθηματική προσδοκία της διάρκειας ζωής.

4) Διάρκεια ζωής ποσοστού γάμμα - η ημερολογιακή διάρκεια λειτουργίας, κατά την οποία το αντικείμενο δεν φτάνει στην οριακή κατάσταση με πιθανότητα.

5) Εκχωρημένος πόρος - ο συνολικός χρόνος λειτουργίας, μετά την επίτευξη του οποίου πρέπει να τερματιστεί η λειτουργία της εγκατάστασης, ανεξάρτητα από την τεχνική κατάστασή της.

6) Μη εκχωρημένη διάρκεια ζωής - η ημερολογιακή διάρκεια λειτουργίας, μετά την επίτευξη της οποίας πρέπει να τερματιστεί η λειτουργία της εγκατάστασης, ανεξάρτητα από την τεχνική κατάστασή της.

1.5 Δείκτες για την εκτίμηση της διάρκειας ζωής

Από τη σκοπιά της θεωρίας αξιοπιστίας, είναι φυσικό να υποθέσουμε ότι το αντικείμενο τίθεται σε αποθήκευση ή αρχίζει να μεταφέρεται σε καλή κατάσταση.

Η ιδιότητα της επιμονής πραγματοποιείται επίσης για κάποιο χρονικό διάστημα, η οποία ονομάζεται περίοδος επιμονής.

1) Διάρκεια ζωής - η ημερολογιακή διάρκεια αποθήκευσης ή/και μεταφοράς του αντικειμένου, κατά την οποία οι τιμές των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα του αντικειμένου να εκτελεί τις καθορισμένες λειτουργίες αποθηκεύονται εντός των καθορισμένων ορίων.

2) Η μέση διάρκεια ζωής είναι η μαθηματική προσδοκία της διάρκειας ζωής του αντικειμένου.

3) Ποσοστό γάμμα διάρκεια ζωής - η ημερολογιακή διάρκεια αποθήκευσης ή/και μεταφοράς του αντικειμένου, κατά την οποία οι δείκτες αξιοπιστίας, συντήρησης και ανθεκτικότητας του αντικειμένου δεν θα υπερβαίνουν τα καθορισμένα όρια με πιθανότητα.

1. Επιλογή και αιτιολόγηση μεθόδων υπολογισμού

2.1 Υπολογισμός αξιοπιστίας.

Η μελέτη της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων πραγματοποιείται με βάση μεθόδους με δεδομένα για αστοχίες και αποκαταστάσεις που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της χρήσης συστημάτων και των στοιχείων τους. Κατά τη διάρκεια της εργασίας, χρησιμοποιούνται συνήθως αναλυτικές μέθοδοι για τον υπολογισμό της αξιοπιστίας. Τις περισσότερες φορές, πρόκειται για λογικές και πιθανολογικές μεθόδους, καθώς και για μεθόδους που βασίζονται στη θεωρία των τυχαίων διεργασιών.

Ο χρόνος ανάκτησης των στοιχείων του συστήματος είναι συνήθως πολύ μικρότερος από τον χρόνο μεταξύ των αστοχιών. Αυτό το γεγονός καθιστά δυνατή τη χρήση ασυμπτωτικών μεθόδων για τον υπολογισμό της αξιοπιστίας. Αλλά η μελέτη της αξιοπιστίας με τη χρήση αυτών των μεθόδων είναι μια δύσκολη εργασία, καθώς οι τύποι για την περιγραφή της αξιοπιστίας δεν λαμβάνονται πάντα και είναι δύσκολοι για πρακτική χρήση.

Ωστόσο, χρησιμοποιούνται άλλες μέθοδοι για την ανάλυση και τον υπολογισμό της αξιοπιστίας των συστημάτων. Αυτά είναι η λογική - πιθανοτική, η γραφική, η ευρετική, η αναλυτική - στατική και η μηχανική μοντελοποίηση.

Οι λογικοπιθανοτικές μέθοδοι βασίζονται στην άμεση εφαρμογή θεωρημάτων και θεωριών πιθανοτήτων για την ανάλυση και τον υπολογισμό της αξιοπιστίας τεχνικών συστημάτων.

Η μέθοδος γραφήματος είναι πιο γενική για την περιγραφή ενός τεχνικού συστήματος. Λαμβάνει υπόψη την επίδραση τυχόν παραγόντων που επηρεάζουν το σύστημα. Αλλά το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η πολυπλοκότητα της εισαγωγής δεδομένων και ο προσδιορισμός των χαρακτηριστικών αξιοπιστίας.

Η ουσία της ευρετικής μεθόδου για την αξιολόγηση και τον υπολογισμό της αξιοπιστίας είναι ο συνδυασμός ομάδων στοιχείων του συστήματος σε ένα κοινό στοιχείο. Έτσι, υπάρχει μείωση στον αριθμό των στοιχείων στο σύστημα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται μόνο για στοιχεία υψηλής αξιοπιστίας χωρίς σφάλματα υπολογισμού.

Οι μέθοδοι μοντελοποίησης μηχανών είναι καθολικές και επιτρέπουν την εξέταση συστημάτων με μεγάλο αριθμό στοιχείων. Ωστόσο, η χρήση αυτής της μεθόδου ως μελέτης αξιοπιστίας συνιστάται μόνο όταν είναι αδύνατο να ληφθεί μια αναλυτική λύση.
Όταν αναλύονται συστήματα με υψηλή αξιοπιστία, υπάρχουν προβλήματα που σχετίζονται με μεγάλες δαπάνες χρόνου υπολογιστή. Για την αύξηση της ταχύτητας των υπολογισμών χρησιμοποιείται αναλυτική-στατική μέθοδος. Αλλά αυτή η μέθοδος δεν επιτρέπει τον πλήρη προσδιορισμό της αξιοπιστίας του συστήματος, δεδομένου του μεγάλου αριθμού παραγόντων που επηρεάζουν τη σωστή λειτουργία του.

Ο υπολογισμός ενός δεδομένου συστήματος βασίζεται στη μέθοδο εκθετική κατανομή.

Η μέθοδος εκθετικής κατανομής επιλέχθηκε επειδή προσδιορίζεται από μία μόνο παράμετρο λ. Αυτό το χαρακτηριστικό της εκθετικής κατανομής δείχνει το πλεονέκτημά της έναντι των κατανομών που εξαρτώνται από μεγαλύτερο αριθμό παραμέτρων. Συνήθως οι παράμετροι είναι άγνωστες και πρέπει να βρει κανείς κατά προσέγγιση τιμές. Είναι πιο εύκολο να αξιολογήσετε μια παράμετρο παρά δύο ή τρεις κ.λπ.

3 Μέρος οικισμού

3.1 Υπολογισμός αξιοπιστίας συστήματος

1. Εργασία 1:

Μπλοκ διάγραμμα της εργασίας 1:

Ρύζι. 1 - Μπλοκ διάγραμμα της εργασίας 1

Ποσοστό αναπήδησης:

Μέσος χρόνος για την αποτυχία:

Πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία:

FBG του συστήματος με μια σειρά σύνδεσης στοιχείων:

1. Εργασία 2:

Μπλοκ διάγραμμα της εργασίας 2:

Ρύζι. 2 - Μπλοκ διάγραμμα της εργασίας

Πίνακας 1 - Ποσοστό αποτυχίας και μέσος χρόνος αποτυχίας:

λ i , x10 -6 1/h

λ i , x10 -6 1/h

Ο τύπος για τον υπολογισμό της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία ενός μεμονωμένου στοιχείου:

Η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία κάθε στοιχείου του κυκλώματος:

Υπολογισμός της αξιοπιστίας του ηλεκτρικού κυκλώματος:

3.2 Δέντρο εκδηλώσεων

Ρύζι. 3 - Δέντρο εκδηλώσεων

3.3 Δέντρο σφαλμάτων

Ρύζι. 4 - Δέντρο σφαλμάτων

4 Αξιοπιστία συστήματος

4.1 Τρόποι βελτίωσης της αξιοπιστίας του συστήματος

Μεταξύ των μεθόδων για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του εξοπλισμού, διακρίνονται οι κύριες:
. μείωση του ποσοστού αστοχίας των στοιχείων του συστήματος.
. κράτηση;
. μείωση του χρόνου συνεχούς εργασίας ·
. μείωση του χρόνου αποκατάστασης·
. επιλογή της ορθολογικής συχνότητας και του πεδίου ελέγχου του συστήματος.
Αυτές οι μέθοδοι χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία του εξοπλισμού.
Όπως ήδη αναφέρθηκε, η αξιοπιστία των συστημάτων καθορίζεται στο σχεδιασμό, την κατασκευή και την κατασκευή. Είναι η δουλειά του σχεδιαστή και του κατασκευαστή που καθορίζει πώς θα λειτουργήσει ο εξοπλισμός σε ορισμένες συνθήκες λειτουργίας. Η οργάνωση της διαδικασίας λειτουργίας επηρεάζει επίσης την αξιοπιστία του αντικειμένου. Κατά τη λειτουργία, το προσωπικό συντήρησης μπορεί να αλλάξει σημαντικά την αξιοπιστία των συστημάτων, τόσο προς τα κάτω όσο και προς τα πάνω.
Οι εποικοδομητικοί τρόποι για τη βελτίωση της αξιοπιστίας περιλαμβάνουν:
- εφαρμογή στοιχείων υψηλής αξιοπιστίας και βελτιστοποίηση των τρόπων λειτουργίας τους.
- διατήρηση της δυνατότητας συντήρησης.
- δημιουργία βέλτιστων συνθηκών για την εργασία του προσωπικού εξυπηρέτησης κ.λπ.
- ορθολογική επιλογή ενός συνόλου ελεγχόμενων παραμέτρων.
- ορθολογική επιλογή ανοχών για την αλλαγή των κύριων παραμέτρων των στοιχείων και των συστημάτων.
- προστασία στοιχείων από κραδασμούς και χτυπήματα.
- ενοποίηση στοιχείων και συστημάτων.
- ανάπτυξη επιχειρησιακής τεκμηρίωσης λαμβάνοντας υπόψη την εμπειρία χρήσης τέτοιου εξοπλισμού·
- διασφάλιση της λειτουργικής ικανότητας κατασκευής του σχεδίου·
- χρήση ενσωματωμένων συσκευών ελέγχου, αυτοματοποίηση ελέγχου και ένδειξη βλαβών.
- ευκολία προσεγγίσεων για συντήρηση και επισκευή.
Στην παραγωγή εξοπλισμού, χρησιμοποιούνται τέτοιες μέθοδοι για την αύξηση της αξιοπιστίας, όπως:
- βελτίωση της τεχνολογίας και οργάνωση της παραγωγής, η αυτοματοποίησή της.
- εφαρμογή ενόργανων μεθόδων ποιοτικού ελέγχου προϊόντων με στατιστικά επικυρωμένα δείγματα.
- εκπαίδευση στοιχείων και συστημάτων.
Αυτές οι μέθοδοι βελτίωσης της αξιοπιστίας θα πρέπει να εφαρμόζονται λαμβάνοντας υπόψη τον αντίκτυπο καθεμιάς από αυτές στην απόδοση του συστήματος.
Για τη βελτίωση της αξιοπιστίας των συστημάτων κατά τη λειτουργία τους, χρησιμοποιούνται μέθοδοι που βασίζονται στη μελέτη της εμπειρίας λειτουργίας. Τα προσόντα του προσωπικού σέρβις έχουν επίσης μεγάλη σημασία για την αύξηση της αξιοπιστίας.

Η κατάσταση του συστήματος καθορίζεται από την κατάσταση των στοιχείων του και εξαρτάται από τη δομή του. Ο πλεονασμός χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της αξιοπιστίας συστημάτων και στοιχείων: Ο πλεονασμός είναι μια μέθοδος διασφάλισης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου μέσω της χρήσης πρόσθετων μέσων και (ή) δυνατοτήτων που είναι περιττές σε σχέση με το ελάχιστο απαραίτητο για την εκτέλεση των απαιτούμενων λειτουργιών. Αποθεματικό - ένα σύνολο πρόσθετων κεφαλαίων και (ή) ευκαιριών που χρησιμοποιούνται για κράτηση.

Υπάρχουν τρεις τρόποι για να ενεργοποιήσετε μια ρεζέρβα:

• σταθερά - στην οποία τα στοιχεία λειτουργούν στο ίδιο επίπεδο με τα κύρια.
• πλεονασμός αντικατάστασης - κατά την οποία το εφεδρικό στοιχείο εισάγεται στο σύστημα μετά την αποτυχία του κύριου, αυτός ο πλεονασμός ονομάζεται ενεργός και απαιτεί τη χρήση συσκευών μεταγωγής.
• συρόμενος πλεονασμός - πλεονασμός με αντικατάσταση, στην οποία μια ομάδα από τα κύρια στοιχεία του συστήματος υποστηρίζεται από ένα ή περισσότερα εφεδρικά στοιχεία, καθένα από τα οποία μπορεί να αντικαταστήσει οποιοδήποτε αποτυχημένο κύριο στοιχείο σε αυτήν την ομάδα.

4.2 Κατασκευή κυκλώματος με αυξημένη αξιοπιστία

Το μπλοκ διάγραμμα που μας δίνεται:

Ρύζι. 5 - Μπλοκ διάγραμμα

Τα στοιχεία 1 και 18 είναι τα πιο αναξιόπιστα, αφού εάν ένα από αυτά αποτύχει, ολόκληρο το σύστημα θα αποτύχει.

Δομικό διάγραμμα αυξημένης αξιοπιστίας με χρήση πλεονασμού αντικατάστασης:

Ρύζι. 6 - Δομικό διάγραμμα με αυξημένη αξιοπιστία

5. Συμπέρασμα

Ο πλεονασμός με αντικατάσταση είναι ένας πιο βολικός τρόπος για να αυξήσετε την αξιοπιστία του συστήματος.

Τα πλεονεκτήματά του:

1. Σημαντική αύξηση του χρόνου λειτουργίας του συστήματος
2. Μικρός αριθμός ανταλλακτικών
3. Βελτίωση της δυνατότητας συντήρησης (γιατί είναι γνωστό ποιο ακριβώς στοιχείο απέτυχε).

Τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου κράτησης είναι ότι:

1. Εάν εντοπιστεί σφάλμα, είναι απαραίτητο να διακοπεί η λειτουργία του κύριου λογισμικού για να εντοπιστεί το ελαττωματικό στοιχείο και να εξαλειφθεί από την εργασία.
2. Το λογισμικό γίνεται πιο περίπλοκο λόγω του γεγονότος ότι απαιτείται ειδικό πρόγραμμα για τον εντοπισμό ελαττωματικών στοιχείων
3. Το σύστημα δεν μπορεί να εντοπίσει σφάλμα εάν το κύριο και το εφεδρικό στοιχείο αποτύχουν ταυτόχρονα.

6 Συμπέρασμα

Σε αυτή την εργασία μαθήματος, πραγματοποιήθηκε ο υπολογισμός της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία ενός πολύπλοκου συστήματος. Με βάση το μπλοκ διάγραμμα, κατασκευάστηκαν ένα δέντρο σφαλμάτων και ένα δέντρο συμβάντων. Εξετάστηκαν επίσης μέθοδοι για τη βελτίωση της αξιοπιστίας και, με βάση τον πλεονασμό, κατασκευάστηκε ένα μπλοκ διάγραμμα με αυξημένη αξιοπιστία, πραγματοποιήθηκε ανάλυση των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων της επιλεγμένης μεθόδου για τη βελτίωση της αξιοπιστίας.

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

1. Polovko, Α.Μ. Βασικές αρχές της θεωρίας της αξιοπιστίας / Α.Μ. Polovko, S.V. Gurov - SPb.: BHV - Petersburg, 2006.-S.
2. Αξιοπιστία τεχνικών συστημάτων: βιβλίο αναφοράς / Yu.K. Bilyaev; V.A. Μπογκατίρεφ
3. Αξιοπιστία τεχνικών συστημάτων [Ηλεκτρονικός πόρος]: ηλεκτρονικό εγχειρίδιο. - Λειτουργία πρόσβασης: http://www.kmtt43.ru/pages/technical/files/pedsostav/krs/Nadejnost"%20tehnicheskih%20sistem.pdf
4. GOST 27.301 - 95 Αξιοπιστία στη μηχανική. Υπολογισμός αξιοπιστίας. Βασικά σημεία
5. Βασικές έννοιες της θεωρίας αξιοπιστίας [Ηλεκτρονικός πόρος]: ηλεκτρονικό εγχειρίδιο. - Λειτουργία πρόσβασης: http://www. obzh. en / πάνω από/4-1. html(Πρόσβαση στις 13.02.2017)
6. GOST R 27.002-2009 Αξιοπιστία στη μηχανική. Οροι και ορισμοί.

Κατεβάστε: Δεν έχετε πρόσβαση για λήψη αρχείων από τον διακομιστή μας.

7. Δομική-λογική ανάλυση τεχνικών συστημάτων. Δομικά - λογικά διαγράμματα αξιοπιστίας τεχνικών συστημάτων.

8. Δομική-λογική ανάλυση τεχνικών συστημάτων. Ανάλυση της δομικής αξιοπιστίας τεχνικών συστημάτων. Ακολουθία πράξεων.

9. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. Γενικά χαρακτηριστικά.

10. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. Συστήματα με σειριακή σύνδεση στοιχείων.

11. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. Συστήματα με παράλληλη σύνδεση στοιχείων.

13. Σχεδόν το ίδιο με το 12

14. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. συστήματα γεφυρών. Μέθοδος άμεσης απαρίθμησης.

15. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. συστήματα γεφυρών. Η μέθοδος των ελάχιστων τομών.

16. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. συστήματα γεφυρών. Η μέθοδος των ελάχιστων μονοπατιών.

17. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. συστήματα γεφυρών. Μέθοδος αποσύνθεσης ως προς ένα ειδικό στοιχείο.

18. Υπολογισμοί δομικής αξιοπιστίας συστημάτων. Συνδυασμένα συστήματα.

19. Αύξηση της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Μέθοδοι για τη βελτίωση της αξιοπιστίας

23. Αύξηση της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Υπολογισμός της αξιοπιστίας συστημάτων με ελαφρύ και ολισθαίνοντα πλεονασμό.

26 Βασικές ιδιότητες του αντικειμένου της τεχνικής διάγνωσης. Συντηρησιμότητα.

27 Βασικές ιδιότητες του αντικειμένου της τεχνικής διάγνωσης. Αξιοπιστία. Δείκτες αξιοπιστίας.

28. Κύριες ιδιότητες του αντικειμένου της τεχνικής διάγνωσης. Αντοχή.

29. Βασικές ιδιότητες του αντικειμένου της τεχνικής διάγνωσης. Επιμονή.

32. Μέθοδοι πρόβλεψης αστοχιών στοιχείων (στατιστικές και οργανικές).

33.Μέθοδοι για τη βελτίωση της αξιοπιστίας.Ανάπτυξη.Κατασκευή.Λειτουργία.

44. Τρέχουσα κατάσταση του θέματος της διάγνωσης των διεργασιών μηχανικής κατεργασίας και των συστημάτων μηχανοτρονικών μηχανών.

45. Διαγνωστικά και αναγνώριση προτύπων. Βασικές έννοιες της αναγνώρισης προτύπων.

46. ​​Σκοπός και κύρια καθήκοντα της τεχνικής διάγνωσης. Εφαρμοσμένα θέματα τεχνικών διαγνωστικών.

39 Διαγνωστικά ψηφιακών συσκευών. Μέθοδος πίνακα αληθείας.

47. Τα κύρια καθήκοντα που προκύπτουν κατά την ανάπτυξη συστημάτων

48. Προεπεξεργασία εικόνων και επιλογή χαρακτηριστικών.

52. Σύντομη επισκόπηση ξένων και εγχώριων

53. Τα συστήματα μηχανών ως αντικείμενο διάγνωσης.

55. Αυτοματοποιημένος έλεγχος και διάγνωση του εργαλείου στη διαδικασία της κατεργασίας. Εργασίες αυτοματοποιημένου ελέγχου και διάγνωσης του εργαλείου.

1. Αξιοπιστία αυτοματοποιημένων τεχνικών συστημάτων. Η έννοια της αξιοπιστίας. Τα κύρια προβλήματα αξιοπιστίας.

Η αξιοπιστία είναι η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί εγκαίρως εντός των καθορισμένων ορίων τις τιμές όλων των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα εκτέλεσης των απαιτούμενων λειτουργιών σε δεδομένους τρόπους και συνθήκες χρήσης, συντήρησης, επισκευής, αποθήκευσης και μεταφοράς. Η επέκταση των συνθηκών λειτουργίας, η αύξηση της ευθύνης των λειτουργιών που εκτελούνται από ραδιοηλεκτρονικά μέσα (ΑΠΕ), η περιπλοκή τους οδηγεί σε αύξηση των απαιτήσεων για την αξιοπιστία των προϊόντων.

Η αξιοπιστία είναι μια σύνθετη ιδιότητα και διαμορφώνεται από στοιχεία όπως η αξιοπιστία, η ανθεκτικότητα, η ανάκτηση και η ανθεκτικότητα. Το κύριο πράγμα εδώ είναι η ιδιότητα της λειτουργίας χωρίς βλάβη - η ικανότητα του προϊόντος να διατηρεί συνεχώς μια κατάσταση λειτουργίας με την πάροδο του χρόνου. Επομένως, το πιο σημαντικό για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας των ΑΠΕ είναι να αυξηθεί η αξιοπιστία τους.

Ένα χαρακτηριστικό του προβλήματος αξιοπιστίας είναι η σύνδεσή του με όλα τα στάδια του «κύκλου ζωής» των ΑΠΕ από την αρχή της ιδέας της δημιουργίας έως τον παροπλισμό: κατά τον υπολογισμό και το σχεδιασμό ενός προϊόντος, η αξιοπιστία του ενσωματώνεται στο έργο. κατά την κατασκευή, διασφαλίζεται η αξιοπιστία· κατά τη λειτουργία, επιτυγχάνεται. Επομένως, το πρόβλημα της αξιοπιστίας είναι ένα σύνθετο πρόβλημα και είναι απαραίτητο να λυθεί σε όλα τα στάδια και με διαφορετικά μέσα. Στο στάδιο του σχεδιασμού του προϊόντος, προσδιορίζεται η δομή του, επιλέγεται ή αναπτύσσεται η βάση στοιχείων, επομένως, υπάρχουν οι μεγαλύτερες ευκαιρίες για να εξασφαλιστεί το απαιτούμενο επίπεδο αξιοπιστίας των ΑΠΕ. Η κύρια μέθοδος για την επίλυση αυτού του προβλήματος είναι οι υπολογισμοί αξιοπιστίας (κυρίως αξιοπιστία), ανάλογα με τη δομή του αντικειμένου και τα χαρακτηριστικά των συστατικών του μερών, ακολουθούμενο από την απαραίτητη διόρθωση του έργου.

2. Ποσοτικά χαρακτηριστικά αξιοπιστίας. Ώρα για αποτυχία.

Η αξιοπιστία (και άλλες συνιστώσες των ιδιοτήτων αξιοπιστίας) των ΑΠΕ εκδηλώνεται μέσω τυχαίων μεταβλητών, χρόνου έως αστοχίας και του αριθμού των αστοχιών για μια δεδομένη χρονική στιγμή. Τα ποσοτικά χαρακτηριστικά της ιδιότητας εδώ είναι πιθανολογικές μεταβλητές.

Χρόνος λειτουργίαςείναι η διάρκεια ή το εύρος της εργασίας του αντικειμένου. για τις ΑΠΕ, είναι φυσικό να υπολογίζεται ο χρόνος λειτουργίας σε μονάδες χρόνου, ενώ για άλλα τεχνικά μέσα μπορεί να είναι πιο βολικά άλλα μέσα μέτρησης (π.χ. ο χρόνος λειτουργίας ενός αυτοκινήτου - σε χιλιόμετρα διαδρομής). Για τα μη επισκευάσιμα και ανακτήσιμα προϊόντα, η έννοια του χρόνου λειτουργίας είναι διαφορετική, στην πρώτη περίπτωση σημαίνει το χρόνο λειτουργίας μέχρι την πρώτη αστοχία (είναι και η τελευταία αστοχία), στη δεύτερη - μεταξύ δύο αστοχιών παρακείμενων στο χρόνο (μετά κάθε αποτυχία, η κατάσταση λειτουργίας αποκαθίσταται). Μαθηματική προσδοκία τυχαίου χρόνου λειτουργίας Τ

Το (1.1) είναι χαρακτηριστικό της λειτουργίας χωρίς βλάβη και καλείται μέσος χρόνος αποτυχίας (μεταξύ αποτυχιών).Στο (1.1) έως tυποδεικνύεται η τρέχουσα τιμή του χρόνου λειτουργίας και f( t) την πυκνότητα πιθανότητας κατανομής του.

Πιθανότητα χρόνου λειτουργίαςtδεν παρουσιάζεται αστοχία αντικειμένου:

. (1.2)

πιθανότητα αποτυχίας q(t) = Ver(Τ£ t) =1 – Π(t) = φά(t). (1.3)

Σε (1.2) και (1.3) F( tt ποσοστό αποτυχίας:

.(1.4) Από το (1.4) είναι προφανές ότι χαρακτηρίζει το ρυθμό μείωσης της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς βλάβη στο χρόνο.

Το ποσοστό αποτυχίας είναι η υπό όρους πυκνότητα της πιθανότητας αστοχίας του προϊόντος, υπό την προϋπόθεση ότι μέχρι τη στιγμή tαποτυχία δεν παρουσιάστηκε:
. (1.5)

Συναρτήσεις f( t) και εγώ ( t) μετρώνται σε h -1 .

. (1.6)

t

(1.7)

Ροή αστοχίας στο l ( t)=const λέγεται το πιο απλό

t

Τ 0 =1/l , (1,8)δηλ. με την απλούστερη ροή αστοχίας, μέσος χρόνος Τ 0 t= Τ 0 , η πιθανότητα λειτουργίας του προϊόντος χωρίς βλάβες είναι 1/e. Χρησιμοποιήστε συχνά ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται g - ποσοστό χρόνου λειτουργίας

. (1.9)

3. Πιθανότητα λειτουργίας χωρίς βλάβες - την πιθανότητα ότι εντός δεδομένου χρόνου λειτουργίας tδεν παρουσιάζεται αστοχία αντικειμένου:

. (1.2)

Η πιθανότητα του αντίθετου γεγονότος ονομάζεται πιθανότητα αποτυχίαςκαι συμπληρώνει την πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία σε ενότητα:

q(t) = Ver(Τ£ t) =1 – Π(t) = φά(t). (1.3)

Σε (1.2) και (1.3) F( t) είναι μια ολοκληρωμένη συνάρτηση κατανομής του τυχαίου χρόνου λειτουργίας t. Πυκνότητα πιθανότητας f( t) είναι επίσης ένα μέτρο αξιοπιστίας που ονομάζεται ποσοστό αποτυχίας:

Από την (1.4) είναι προφανές ότι χαρακτηρίζει το ρυθμό μείωσης της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς βλάβη στο χρόνο.

4. Ποσοστό αποτυχίας ονομάζεται η υπό όρους πυκνότητα πιθανότητας της αστοχίας του προϊόντος, υπό την προϋπόθεση ότι μέχρι τη στιγμή tαποτυχία δεν παρουσιάστηκε:

. (1.5)

Συναρτήσεις f( t) και εγώ ( t) μετρώνται σε h -1 .

Ενσωματώνοντας (1.5), είναι εύκολο να αποκτήσετε:

. (1.6)

Αυτή η έκφραση, που ονομάζεται βασικός νόμος της αξιοπιστίας, σας επιτρέπει να καθορίσετε μια προσωρινή αλλαγή στην πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία για οποιαδήποτε φύση της αλλαγής του ποσοστού αστοχίας με την πάροδο του χρόνου. Στην ιδιαίτερη περίπτωση της σταθερότητας του ποσοστού αστοχίας l ( t) =l = const (1.6) μετατρέπεται στην εκθετική κατανομή που είναι γνωστή στη θεωρία πιθανοτήτων:

(1.7)

Ροή αστοχίας στο l ( t)=const λέγεται το πιο απλόκαι είναι αυτό που εφαρμόζεται για τις περισσότερες ΑΠΕ κατά την περίοδο κανονικής λειτουργίας από το τέλος της λειτουργίας έως την έναρξη της γήρανσης και της φθοράς.

Αντικαθιστώντας την έκφραση με την πυκνότητα πιθανότητας f( t) της εκθετικής κατανομής (1.7) στο (1.1), παίρνουμε:

Τ 0 =1/l , (1,8)

εκείνοι. με την απλούστερη ροή αστοχίας, μέσος χρόνος Τ 0 ανταποδοτικό του ποσοστού αποτυχίας l. Με τη βοήθεια του (1.7) μπορεί να φανεί ότι κατά τη διάρκεια του μέσου χρόνου λειτουργίας, t= Τ 0 , η πιθανότητα λειτουργίας του προϊόντος χωρίς βλάβες είναι 1/e.

5. Χρησιμοποιείτε συχνά ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεταισολ - ποσοστό χρόνου λειτουργίας - χρόνος κατά τον οποίο δεν θα συμβεί αστοχία με πιθανότητα g (%):

. (1.9)

Η επιλογή μιας παραμέτρου για μια ποσοτική αξιολόγηση της αξιοπιστίας καθορίζεται από το σκοπό, τους τρόπους λειτουργίας του προϊόντος, την ευκολία χρήσης στους υπολογισμούς στο στάδιο του σχεδιασμού.

"

Προκαταρκτικές παρατηρήσεις

Ο κατάλογος βασίζεται στο GOST 27.002-89 "Αξιοπιστία στη μηχανική. Βασικές έννοιες. Όροι και ορισμοί", το οποίο διατυπώνει τους όρους και τους ορισμούς που χρησιμοποιούνται στην επιστήμη και την τεχνολογία στον τομέα της αξιοπιστίας. Ωστόσο, δεν καλύπτονται όλοι οι όροι από το καθορισμένο GOST, επομένως πρόσθετοι όροι που σημειώνονται με αστερίσκο (*) εισάγονται σε ξεχωριστές παραγράφους.

Αντικείμενο, στοιχείο, σύστημα

Στη θεωρία της αξιοπιστίας χρησιμοποιούνται οι έννοιες αντικείμενο, στοιχείο, σύστημα.

Ενα αντικείμενο- τεχνικό προϊόν συγκεκριμένου σκοπού, που εξετάζεται κατά τις περιόδους σχεδιασμού, παραγωγής, δοκιμών και λειτουργίας.

Τα αντικείμενα μπορεί να είναι διάφορα συστήματα και τα στοιχεία τους, ιδίως: δομές, εγκαταστάσεις, τεχνικά προϊόντα, συσκευές, μηχανές, συσκευές, συσκευές και τα μέρη τους, συγκροτήματα και μεμονωμένα μέρη.
Στοιχείο συστήματος - ένα αντικείμενο που αντιπροσωπεύει ένα ξεχωριστό μέρος του συστήματος. Η ίδια η έννοια ενός στοιχείου είναι υπό όρους και σχετική, αφού οποιοδήποτε στοιχείο, με τη σειρά του, μπορεί πάντα να θεωρηθεί ως μια συλλογή άλλων στοιχείων.

Οι έννοιες του συστήματος και του στοιχείου εκφράζονται η μία μέσω της άλλης, αφού μία από αυτές θα πρέπει να ληφθεί ως η αρχική, υποτιθέμενη. Αυτές οι έννοιες είναι σχετικές: ένα αντικείμενο που θεωρήθηκε σύστημα σε μια μελέτη μπορεί να θεωρηθεί ως στοιχείο εάν μελετάται ένα αντικείμενο μεγαλύτερης κλίμακας. Επιπλέον, η ίδια η διαίρεση του συστήματος σε στοιχεία εξαρτάται από τη φύση της θεώρησης (λειτουργικά, δομικά, κυκλώματα ή λειτουργικά στοιχεία), από την απαιτούμενη ακρίβεια της μελέτης, από το επίπεδο των ιδεών μας, από το αντικείμενο ως σύνολο. .

Ο άνθρωποςΟ χειριστής είναι επίσης ένας από τους κρίκους του συστήματος ανθρώπου-μηχανής.

Σύστημα - ένα αντικείμενο που είναι ένα σύνολο στοιχείων που συνδέονται μεταξύ τους με ορισμένες σχέσεις και αλληλεπιδρούν με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζεται ότι το σύστημα εκτελεί κάποια αρκετά περίπλοκη λειτουργία.

Σημάδι συνέπειας είναι η δόμηση του συστήματος, η διασύνδεση των συστατικών μερών του, η υποταγή της οργάνωσης ολόκληρου του συστήματος σε έναν συγκεκριμένο στόχο. Τα συστήματα λειτουργούν στο χώρο και στο χρόνο.

Κατάσταση αντικειμένου

λειτουργικότητα- την κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία πληροί όλες τις απαιτήσεις που ορίζονται από την κανονιστική και τεχνική τεκμηρίωση (NTD).

Δυσλειτουργία- την κατάσταση του αντικειμένου στην οποία δεν πληροί τουλάχιστον μία από τις απαιτήσεις που καθορίζονται από το NTD.

εκτέλεση- την κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία είναι σε θέση να εκτελέσει τις καθορισμένες λειτουργίες, διατηρώντας παράλληλα τις τιμές των κύριων παραμέτρων εντός των ορίων που καθορίζονται από το NTD.

Οι κύριες παράμετροι χαρακτηρίζουν τη λειτουργία του αντικειμένου κατά την εκτέλεση των ανατεθέντων εργασιών και καθορίζονται στην κανονιστική και τεχνική τεκμηρίωση.

Μη λειτουργικότητα- την κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία η τιμή τουλάχιστον μιας καθορισμένης παραμέτρου που χαρακτηρίζει την ικανότητα εκτέλεσης καθορισμένων λειτουργιών δεν πληροί τις απαιτήσεις που καθορίζονται από το NTD.

Η έννοια της δυνατότητας συντήρησης είναι ευρύτερη από την έννοια της απόδοσης. Ένα λειτουργικό αντικείμενο, σε αντίθεση με ένα επισκευήσιμο, ικανοποιεί μόνο εκείνες τις απαιτήσεις του NTD που διασφαλίζουν την κανονική του λειτουργία κατά την εκτέλεση των εργασιών που έχουν ανατεθεί.

Η αποτελεσματικότητα και η μη λειτουργικότητα στη γενική περίπτωση μπορεί να είναι πλήρης ή μερική. Ένα πλήρως λειτουργικό αντικείμενο παρέχει, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, τη μέγιστη απόδοση της χρήσης του. Η αποτελεσματικότητα της χρήσης ενός μερικώς λειτουργικού αντικειμένου υπό τις ίδιες συνθήκες είναι μικρότερη από τη μέγιστη δυνατή, αλλά οι τιμές των δεικτών του εξακολουθούν να βρίσκονται εντός των ορίων που έχουν καθοριστεί για μια τέτοια λειτουργία, η οποία θεωρείται φυσιολογική. Ένα μερικώς μη λειτουργικό αντικείμενο μπορεί να λειτουργήσει, αλλά το επίπεδο απόδοσης είναι χαμηλότερο από το επιτρεπόμενο. Ένα εντελώς ανενεργό αντικείμενο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προορισμό του.
Οι έννοιες της μερικής λειτουργικότητας και της μερικής μη λειτουργικότητας εφαρμόζονται κυρίως σε πολύπλοκα συστήματα, τα οποία χαρακτηρίζονται από τη δυνατότητα να βρίσκονται σε πολλές καταστάσεις. Αυτές οι καταστάσεις διαφέρουν ως προς τα επίπεδα αποτελεσματικότητας της λειτουργίας του συστήματος. Η λειτουργικότητα και η μη λειτουργικότητα ορισμένων αντικειμένων μπορεί να είναι πλήρης, π.χ. μπορούν να έχουν μόνο δύο πολιτείες.
Ένα λειτουργικό αντικείμενο, σε αντίθεση με ένα επισκευήσιμο, πρέπει να ικανοποιεί μόνο εκείνες τις απαιτήσεις του NTD, η εκπλήρωση των οποίων διασφαλίζει την κανονική χρήση του αντικειμένου για τον προορισμό του. Ταυτόχρονα, μπορεί να μην ικανοποιεί, για παράδειγμα, αισθητικές απαιτήσεις, εάν η αλλοίωση της εμφάνισης του αντικειμένου δεν εμποδίζει την κανονική (αποτελεσματική) λειτουργία του.

Είναι προφανές ότι ένα λειτουργικό αντικείμενο μπορεί να είναι ελαττωματικό, ωστόσο, οι αποκλίσεις από τις απαιτήσεις του NTD δεν είναι τόσο σημαντικές ώστε να διαταραχθεί η κανονική λειτουργία.
Οριακή κατάσταση - η κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία η περαιτέρω χρήση του για τον προορισμό του θα πρέπει να τερματιστεί λόγω μη αναστρέψιμης παραβίασης των απαιτήσεων ασφαλείας ή μη ανακτήσιμη απόκλιση των καθορισμένων παραμέτρων πέρα ​​από τα καθορισμένα όρια, απαράδεκτη αύξηση του λειτουργικού κόστους ή ανάγκη για μεγάλες επισκευές.

Τα σημάδια (κριτήρια) της οριακής κατάστασης καθορίζονται από το NTD για αυτό το αντικείμενο.

Ένα μη ανακτήσιμο αντικείμενο φτάνει στην οριακή κατάσταση όταν συμβεί βλάβη ή όταν επιτευχθεί μια προκαθορισμένη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή της διάρκειας ζωής ή του συνολικού χρόνου λειτουργίας, που έχει οριστεί για λόγους λειτουργικής ασφάλειας λόγω μη αναστρέψιμης μείωσης της απόδοσης χρήσης κάτω από το επιτρεπτό επίπεδο ή λόγω αύξησης του ποσοστού αστοχίας, φυσικό για αντικείμενα αυτού του τύπου μετά από καθορισμένη περίοδο λειτουργίας.
Για αντικείμενα που έχουν αποκατασταθεί, η μετάβαση στην οριακή κατάσταση καθορίζεται από την έναρξη της στιγμής που η περαιτέρω λειτουργία είναι αδύνατη ή μη πρακτική για τους ακόλουθους λόγους:
- καθίσταται αδύνατο να διατηρηθεί η ασφάλεια, η αξιοπιστία ή η αποτελεσματικότητά του στο ελάχιστο αποδεκτό επίπεδο·
- ως αποτέλεσμα φθοράς και (ή) γήρανσης, το αντικείμενο έχει έρθει σε κατάσταση στην οποία η επισκευή απαιτεί απαράδεκτα υψηλό κόστος ή δεν παρέχει τον απαραίτητο βαθμό αποκατάστασης της δυνατότητας συντήρησης ή των πόρων.

Για ορισμένα αντικείμενα που έχουν αποκατασταθεί, η οριακή κατάσταση θεωρείται ότι είναι τέτοια όταν η απαραίτητη αποκατάσταση της δυνατότητας συντήρησης μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με τη βοήθεια μιας μεγάλης γενικής επισκευής.
Δυνατότητα ελέγχου καθεστώτος* - η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί μια κανονική λειτουργία μέσω ελέγχου προκειμένου να διατηρεί ή να αποκαθιστά τον κανονικό τρόπο λειτουργίας του.

Μετάβαση ενός αντικειμένου σε διαφορετικές καταστάσεις

Η ζημιά είναι ένα συμβάν που συνίσταται σε παραβίαση της δυνατότητας συντήρησης ενός αντικειμένου ενώ διατηρείται η λειτουργικότητά του.

Αρνηση- γεγονός που συνίσταται σε παραβίαση της λειτουργικότητας του αντικειμένου.

Κριτήριο αποτυχίας - ένα διακριτικό χαρακτηριστικό ή ένα σύνολο χαρακτηριστικών, σύμφωνα με το οποίο διαπιστώνεται το γεγονός της αποτυχίας.

Σημάδια (κριτήρια) αστοχιών καθορίζονται από το NTD για αυτό το αντικείμενο.
Η ανάκτηση είναι η διαδικασία ανίχνευσης και εξάλειψης μιας βλάβης (βλάβης) προκειμένου να αποκατασταθεί η λειτουργικότητά της (συντηρησιμότητα).

Ανακτήσιμο αντικείμενο- ένα αντικείμενο του οποίου η απόδοση σε περίπτωση αστοχίας υπόκειται σε αποκατάσταση υπό τις υπό εξέταση συνθήκες.

Μη ανακτήσιμο αντικείμενο- ένα αντικείμενο του οποίου η απόδοση σε περίπτωση βλάβης δεν μπορεί να αποκατασταθεί υπό τις υπό εξέταση συνθήκες.

Στην ανάλυση της αξιοπιστίας, ειδικά κατά την επιλογή δεικτών αξιοπιστίας ενός αντικειμένου, η απόφαση που πρέπει να ληφθεί σε περίπτωση αστοχίας του αντικειμένου είναι απαραίτητη. Εάν στην υπό εξέταση κατάσταση η αποκατάσταση της λειτουργικότητας αυτού του αντικειμένου σε περίπτωση αποτυχίας του για κάποιο λόγο αναγνωριστεί ως μη σκόπιμη ή ανέφικτη (για παράδειγμα, λόγω της αδυναμίας διακοπής της λειτουργίας που εκτελείται), τότε ένα τέτοιο αντικείμενο σε αυτό η κατάσταση είναι ανεπανόρθωτη. Έτσι, το ίδιο αντικείμενο, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά ή τα στάδια λειτουργίας, μπορεί να θεωρηθεί ανακτήσιμο ή μη. Για παράδειγμα, ο εξοπλισμός ενός μετεωρολογικού δορυφόρου στο στάδιο της αποθήκευσης ταξινομείται ως ανακτήσιμος και κατά τη διάρκεια μιας πτήσης στο διάστημα - μη ανακτήσιμος. Επιπλέον, ακόμη και το ίδιο αντικείμενο μπορεί να αποδοθεί σε έναν ή τον άλλο τύπο ανάλογα με το σκοπό: ένας υπολογιστής που χρησιμοποιείται για μη λειτουργικούς υπολογισμούς είναι ένα ανακτήσιμο αντικείμενο, καθώς σε περίπτωση αποτυχίας οποιαδήποτε λειτουργία μπορεί να επαναληφθεί και ο ίδιος υπολογιστής που ελέγχει ένα Η πολύπλοκη τεχνολογική διαδικασία στη χημεία είναι ένα μη ανακτήσιμο αντικείμενο, καθώς η αποτυχία ή η αποτυχία οδηγεί σε ανεπανόρθωτες συνέπειες.
Ατύχημα* - ένα συμβάν που συνίσταται στη μετάβαση ενός αντικειμένου από ένα επίπεδο απόδοσης ή ένα σχετικό επίπεδο λειτουργίας σε ένα άλλο, σημαντικά χαμηλότερο, με σημαντική παραβίαση του τρόπου λειτουργίας του αντικειμένου. Ένα ατύχημα μπορεί να οδηγήσει σε μερική ή πλήρη καταστροφή της εγκατάστασης, δημιουργώντας επικίνδυνες συνθήκες για τον άνθρωπο και το περιβάλλον.

Χρονικά χαρακτηριστικά του αντικειμένου

Χρόνος λειτουργίας - η διάρκεια ή η ποσότητα εργασίας του αντικειμένου. Το αντικείμενο μπορεί να λειτουργεί συνεχώς ή κατά διαστήματα. Στη δεύτερη περίπτωση λαμβάνεται υπόψη ο συνολικός χρόνος λειτουργίας. Ο χρόνος λειτουργίας μπορεί να μετρηθεί σε μονάδες χρόνου, κύκλους, μονάδες παραγωγής και άλλες μονάδες. Στη διαδικασία λειτουργίας διακρίνονται ημερήσιος, μηνιαίος χρόνος λειτουργίας, χρόνος λειτουργίας έως την πρώτη αστοχία, χρόνος λειτουργίας μεταξύ βλαβών, δεδομένος χρόνος λειτουργίας κ.λπ.
Εάν το αντικείμενο λειτουργεί σε διαφορετικούς τρόπους φόρτισης, τότε, για παράδειγμα, ο χρόνος λειτουργίας σε ελαφριά λειτουργία μπορεί να διακριθεί και να ληφθεί υπόψη ξεχωριστά από τον χρόνο λειτουργίας στο ονομαστικό φορτίο.

Τεχνικός πόρος- χρόνος λειτουργίας του αντικειμένου από την αρχή της λειτουργίας του έως την επίτευξη της οριακής κατάστασης.

Συνήθως υποδεικνύεται ποιος τεχνικός πόρος εννοείται: στον μέσο όρο, το κεφάλαιο, από το κεφάλαιο στον πλησιέστερο μέσο όρο κ.λπ. Εάν δεν υπάρχει συγκεκριμένη ένδειξη, τότε αυτό αναφέρεται στον πόρο από την έναρξη της λειτουργίας έως ότου επιτευχθεί η οριακή κατάσταση μετά από όλες τις (μέσες και μεγάλες) επισκευές, δηλ. πριν τη διαγραφή λόγω τεχνικής κατάστασης.

Διάρκεια Ζωής- ημερολογιακή διάρκεια λειτουργίας του αντικειμένου από την έναρξη ή την ανανέωσή του μετά από μια μεγάλη ή μέση επισκευή έως την έναρξη της οριακής κατάστασης.

Ως λειτουργία ενός αντικειμένου νοείται το στάδιο της ύπαρξής του στη διάθεση του καταναλωτή, υπό την προϋπόθεση ότι το αντικείμενο χρησιμοποιείται για τον προορισμό του, ο οποίος μπορεί να εναλλάσσεται με αποθήκευση, μεταφορά, συντήρηση και επισκευή, εάν αυτό πραγματοποιείται από τον καταναλωτής.

Διάρκεια ζωής- ημερολογιακή διάρκεια αποθήκευσης και (ή) μεταφοράς ενός αντικειμένου υπό καθορισμένες συνθήκες, κατά τη διάρκεια και μετά την οποία οι τιμές των καθορισμένων δεικτών (συμπεριλαμβανομένων των δεικτών αξιοπιστίας) αποθηκεύονται εντός των καθορισμένων ορίων.

Ορισμός της Αξιοπιστίας
Η λειτουργία οποιουδήποτε τεχνικού συστήματος μπορεί να χαρακτηριστεί από την αποτελεσματικότητά του (Εικ. 4.1.1), η οποία νοείται ως ένα σύνολο ιδιοτήτων που καθορίζουν την ικανότητα του συστήματος να εκτελεί ορισμένες εργασίες όταν δημιουργείται.

Ρύζι. 4.1.1. Κύριες ιδιότητες των τεχνικών συστημάτων

Σύμφωνα με το GOST 27.002-89, η αξιοπιστία νοείται ως η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί με την πάροδο του χρόνου εντός των καθορισμένων ορίων τις τιμές όλων των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα εκτέλεσης των απαιτούμενων λειτουργιών σε καθορισμένους τρόπους και συνθήκες χρήσης, συντήρηση, επισκευές, αποθήκευση και μεταφορά.

Ετσι:
1. Αξιοπιστία- την ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί την ικανότητα να εκτελεί τις απαιτούμενες λειτουργίες με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα: για έναν ηλεκτροκινητήρα - για την παροχή της απαιτούμενης ροπής στον άξονα και την ταχύτητα. για το σύστημα τροφοδοσίας - να παρέχει στους δέκτες ισχύος ενέργεια της απαιτούμενης ποιότητας.

2. Η εκτέλεση των απαιτούμενων λειτουργιών θα πρέπει να γίνεται με τις τιμές των παραμέτρων εντός των καθορισμένων ορίων. Για παράδειγμα: για έναν ηλεκτροκινητήρα - να παρέχει την απαιτούμενη ροπή και ταχύτητα σε θερμοκρασία κινητήρα που δεν υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο, απουσία πηγής έκρηξης, πυρκαγιάς κ.λπ.

3. Η ικανότητα εκτέλεσης των απαιτούμενων λειτουργιών πρέπει να διατηρείται στους καθορισμένους τρόπους λειτουργίας (για παράδειγμα, σε διαλείπουσα λειτουργία). υπό καθορισμένες συνθήκες (για παράδειγμα, σε συνθήκες σκόνης, δονήσεων, κ.λπ.).

4. Το αντικείμενο πρέπει να έχει την ιδιότητα να διατηρεί την ικανότητα να εκτελεί τις απαιτούμενες λειτουργίες σε διάφορες φάσεις της ζωής του: κατά τη λειτουργία, τη συντήρηση, την επισκευή, την αποθήκευση και τη μεταφορά.

Αξιοπιστία- σημαντικός δείκτης της ποιότητας του αντικειμένου. Δεν μπορεί ούτε να αντιπαραβληθεί ούτε να συγχέεται με άλλους δείκτες ποιότητας. Προφανώς ανεπαρκείς, για παράδειγμα, θα είναι οι πληροφορίες για την ποιότητα μιας μονάδας καθαρισμού, εάν είναι γνωστό μόνο ότι έχει μια ορισμένη χωρητικότητα και έναν συγκεκριμένο συντελεστή καθαρισμού, αλλά δεν είναι γνωστό πόσο σταθερά διατηρούνται αυτά τα χαρακτηριστικά κατά τη λειτουργία της. Είναι επίσης άχρηστο να πούμε ότι η εγκατάσταση διατηρεί σταθερά τα εγγενή χαρακτηριστικά της, αλλά οι τιμές αυτών των χαρακτηριστικών είναι άγνωστες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ορισμός της έννοιας της αξιοπιστίας περιλαμβάνει την εκτέλεση καθορισμένων λειτουργιών και τη διατήρηση αυτής της ιδιότητας κατά τη χρήση του αντικειμένου για τον προορισμό του.

Ανάλογα με τον σκοπό του αντικειμένου, μπορεί να περιλαμβάνει, σε διάφορους συνδυασμούς, αξιοπιστία, ανθεκτικότητα, δυνατότητα συντήρησης και ανθεκτικότητα. Για παράδειγμα, για ένα μη ανακτήσιμο αντικείμενο που δεν προορίζεται για αποθήκευση, η αξιοπιστία καθορίζεται από τη μη αποτυχία του όταν χρησιμοποιείται για τον προορισμό του. Οι πληροφορίες σχετικά με την αξιοπιστία ενός επισκευάσιμου προϊόντος που βρίσκεται σε κατάσταση αποθήκευσης και μεταφοράς για μεγάλο χρονικό διάστημα δεν καθορίζουν πλήρως την αξιοπιστία του (ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τη δυνατότητα συντήρησης και τη διάρκεια ζωής). Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ιδιότητα του προϊόντος να παραμένει σε λειτουργία έως ότου η οριακή κατάσταση (παροπλισμός, μεταφορά σε μέσο ή γενική επισκευή) γίνει πολύ σημαντική, δηλ. χρειάζονται πληροφορίες όχι μόνο για την αξιοπιστία του αντικειμένου, αλλά και για την αντοχή του.

Ένα τεχνικό χαρακτηριστικό που προσδιορίζει ποσοτικά μία ή περισσότερες ιδιότητες που συνθέτουν την αξιοπιστία ενός αντικειμένου ονομάζεται δείκτης αξιοπιστίας. Χαρακτηρίζει ποσοτικά τον βαθμό στον οποίο ένα δεδομένο αντικείμενο ή μια δεδομένη ομάδα αντικειμένων έχει ορισμένες ιδιότητες που καθορίζουν την αξιοπιστία. Ο δείκτης αξιοπιστίας μπορεί να έχει μια διάσταση (για παράδειγμα, ο μέσος χρόνος ανάκτησης) ή να μην έχει (για παράδειγμα, πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία).

Η αξιοπιστία στη γενική περίπτωση είναι μια πολύπλοκη ιδιότητα, που περιλαμβάνει έννοιες όπως η αξιοπιστία, η ανθεκτικότητα, η συντηρησιμότητα και η ανθεκτικότητα. Για συγκεκριμένα αντικείμενα και συνθήκες λειτουργίας τους, αυτές οι ιδιότητες μπορεί να έχουν διαφορετική σχετική σημασία.

Αξιοπιστία - η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί συνεχώς τη λειτουργικότητα για κάποιο χρόνο λειτουργίας ή για κάποιο χρονικό διάστημα.

Συντηρησιμότητα - η ιδιότητα ενός αντικειμένου που πρέπει να προσαρμοστεί για την πρόληψη και τον εντοπισμό αστοχιών και ζημιών, για την αποκατάσταση της λειτουργικότητας και της δυνατότητας συντήρησης κατά τη διαδικασία συντήρησης και επισκευής.

Ανθεκτικότητα - η ιδιότητα ενός αντικειμένου να παραμένει λειτουργικό μέχρι να εμφανιστεί η οριακή κατάσταση με την απαραίτητη διακοπή για συντήρηση και επισκευές.

Εμμονή - η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί συνεχώς μια κατάσταση λειτουργίας και λειτουργίας κατά τη (και μετά) αποθήκευση και (ή) μεταφορά.

Για τους δείκτες αξιοπιστίας χρησιμοποιούνται δύο μορφές παρουσίασης: η πιθανοτική και η στατιστική. Η πιθανολογική μορφή είναι συνήθως πιο βολική για εκ των προτέρων αναλυτικούς υπολογισμούς της αξιοπιστίας, η στατιστική - για μια πειραματική μελέτη της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Επιπλέον, αποδεικνύεται ότι ορισμένοι δείκτες ερμηνεύονται καλύτερα με πιθανολογικούς όρους, ενώ άλλοι - με στατιστικούς όρους.

Δείκτες αξιοπιστίας και συντήρησης
Ώρα για αποτυχία- την πιθανότητα να μην συμβεί η αστοχία του αντικειμένου εντός δεδομένου χρόνου λειτουργίας (υπό την προϋπόθεση ότι είναι λειτουργικό την αρχική χρονική στιγμή).
Για τρόπους αποθήκευσης και μεταφοράς, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο ομοίως ορισμένος όρος "πιθανότητα εμφάνισης αστοχίας".

Μέσος χρόνος αποτυχίας - η μαθηματική προσδοκία τυχαίου χρόνου λειτουργίας του αντικειμένου μέχρι την πρώτη αστοχία.
Ο μέσος χρόνος μεταξύ αστοχιών είναι η μαθηματική προσδοκία του τυχαίου χρόνου λειτουργίας ενός αντικειμένου μεταξύ των αστοχιών.

Συνήθως, αυτός ο δείκτης αναφέρεται στην καθιερωμένη διαδικασία λειτουργίας. Κατ' αρχήν, ο μέσος χρόνος μεταξύ των αστοχιών αντικειμένων που αποτελούνται από στοιχεία που γερνούν με την πάροδο του χρόνου εξαρτάται από τον αριθμό της προηγούμενης αστοχίας. Ωστόσο, με αύξηση του αριθμού των αστοχιών (δηλαδή, με αύξηση της διάρκειας λειτουργίας), αυτή η τιμή τείνει σε κάποια σταθερή ή, όπως λένε, στη σταθερή τιμή της.
Ο μέσος χρόνος μεταξύ των αστοχιών είναι ο λόγος του χρόνου λειτουργίας του αποκατασταθέντος αντικειμένου για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο προς τη μαθηματική προσδοκία του αριθμού των αστοχιών κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου λειτουργίας.

Αυτός ο όρος μπορεί να ονομαστεί εν συντομία ο μέσος χρόνος μέχρι την αποτυχία και ο μέσος χρόνος μεταξύ των αστοχιών, όταν και οι δύο δείκτες είναι ίδιοι. Για να συμπέσει το τελευταίο, είναι απαραίτητο μετά από κάθε αστοχία το αντικείμενο να επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση.

Στόχος χρόνος λειτουργίας- χρόνος λειτουργίας, κατά τον οποίο το αντικείμενο πρέπει να λειτουργεί άψογα για να εκτελεί τις λειτουργίες του.

Μέσος χρόνος διακοπής λειτουργίας- η μαθηματική προσδοκία του τυχαίου χρόνου της αναγκαστικής μη ρυθμισμένης παραμονής του αντικειμένου στην κατάσταση αλειτουργίας.

Μέσος χρόνος αποκατάστασης- μαθηματική προσδοκία της τυχαίας διάρκειας της αποκατάστασης της ικανότητας εργασίας (η ίδια η επισκευή).

Πιθανότητα αποκατάστασης - η πιθανότητα η πραγματική διάρκεια της αποκατάστασης της λειτουργικότητας του αντικειμένου να μην υπερβαίνει την καθορισμένη.

Δείκτης τεχνικής απόδοσης- ένα μέτρο της ποιότητας της πραγματικής λειτουργίας του αντικειμένου ή της σκοπιμότητας χρήσης του αντικειμένου για την εκτέλεση των καθορισμένων λειτουργιών.
Αυτός ο δείκτης ποσοτικοποιείται ως η μαθηματική προσδοκία του αποτελέσματος εξόδου του αντικειμένου, δηλ. παίρνει μια συγκεκριμένη έκφραση ανάλογα με το σκοπό του συστήματος. Συχνά, ο δείκτης απόδοσης ορίζεται ως η συνολική πιθανότητα του αντικειμένου που εκτελεί την εργασία, λαμβάνοντας υπόψη την πιθανή μείωση της ποιότητας της εργασίας του λόγω της εμφάνισης μερικών αστοχιών.

Αναλογία διατήρησης αποδοτικότητας- ένας δείκτης που χαρακτηρίζει την επίδραση του βαθμού αξιοπιστίας στη μέγιστη δυνατή τιμή αυτού του δείκτη (δηλαδή, την αντίστοιχη κατάσταση πλήρους απόδοσης όλων των στοιχείων του αντικειμένου).

Μη σταθερή διαθεσιμότητα- την πιθανότητα το αντικείμενο να είναι λειτουργικό σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, μετρούμενη από την έναρξη της εργασίας (ή από άλλο αυστηρά καθορισμένο χρονικό σημείο), για την οποία είναι γνωστή η αρχική κατάσταση αυτού του αντικειμένου.

Μέση Διαθεσιμότητα- η τιμή του συντελεστή μη σταθερής διαθεσιμότητας που υπολογίζεται κατά μέσο όρο σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα.

Σταθερή Διαθεσιμότητα(συντελεστής διαθεσιμότητας) - η πιθανότητα ότι το αντικείμενο που έχει αποκατασταθεί θα είναι λειτουργικό σε ένα αυθαίρετα επιλεγμένο χρονικό σημείο στη λειτουργία σταθερής κατάστασης. (Ο παράγοντας διαθεσιμότητας μπορεί επίσης να οριστεί ως ο λόγος του χρόνου κατά τον οποίο το αντικείμενο βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας προς τη συνολική διάρκεια της υπό εξέταση περιόδου. Θεωρείται ότι λαμβάνεται υπόψη μια σταθερή διαδικασία λειτουργίας, το μαθηματικό μοντέλο της οποίας είναι Ο παράγοντας διαθεσιμότητας είναι η οριακή τιμή στην οποία τόσο οι μη στάσιμοι όσο και οι μέσοι παράγοντες διαθεσιμότητας τείνουν να αυξάνονται με την αύξηση του εξεταζόμενου χρονικού διαστήματος.

Συχνά χρησιμοποιούνται δείκτες που χαρακτηρίζουν ένα απλό αντικείμενο - τους λεγόμενους συντελεστές χρόνου διακοπής λειτουργίας του αντίστοιχου τύπου. Κάθε παράγοντας διαθεσιμότητας μπορεί να συσχετιστεί με έναν συγκεκριμένο παράγοντα διακοπής λειτουργίας, αριθμητικά ίσο με την προσθήκη του αντίστοιχου παράγοντα διαθεσιμότητας σε ένα. Στους σχετικούς ορισμούς, η λειτουργικότητα θα πρέπει να αντικατασταθεί από τη μη λειτουργικότητα.

Μη στάσιμος συντελεστής επιχειρησιακής ετοιμότητας - η πιθανότητα το αντικείμενο, που βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής, να είναι λειτουργικό σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, μετρημένο από την έναρξη της εργασίας (ή από άλλο αυστηρά καθορισμένο χρόνο) και ξεκινώντας από αυτό το σημείο με τον καιρό θα λειτουργήσει χωρίς αποτυχία για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα.

Μέση λειτουργική διαθεσιμότητα- η τιμή του μη στάσιμου συντελεστή επιχειρησιακής ετοιμότητας που υπολογίζεται κατά μέσο όρο σε ένα δεδομένο διάστημα.

Σταθερός συντελεστής επιχειρησιακής ετοιμότητας(αναλογία λειτουργικής διαθεσιμότητας) - η πιθανότητα ότι το στοιχείο που έχει αποκατασταθεί θα είναι λειτουργικό σε μια αυθαίρετη χρονική στιγμή και από αυτό το χρονικό σημείο θα λειτουργεί χωρίς αποτυχία για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα.
Υποτίθεται ότι θεωρείται μια διαδικασία λειτουργίας σταθερής κατάστασης, η οποία αντιστοιχεί σε μια σταθερή τυχαία διαδικασία ως μαθηματικό μοντέλο.

Συντελεστής τεχνικής αξιοποίησης- ο λόγος του μέσου χρόνου λειτουργίας ενός αντικειμένου σε μονάδες χρόνου για μια ορισμένη περίοδο λειτουργίας προς το άθροισμα των μέσων τιμών του χρόνου λειτουργίας, του χρόνου διακοπής λειτουργίας λόγω συντήρησης και του χρόνου επισκευής για την ίδια περίοδο λειτουργίας.

Ποσοστό αποτυχίας- υπό όρους πυκνότητα πιθανότητας αστοχίας ενός μη ανακτήσιμου αντικειμένου, που προσδιορίζεται για την εξεταζόμενη χρονική στιγμή, υπό την προϋπόθεση ότι μέχρι αυτή τη στιγμή δεν έχει συμβεί η αστοχία.
Η παράμετρος ροής αστοχίας είναι η πυκνότητα της πιθανότητας αστοχίας του αποκατασταθέντος αντικειμένου, που προσδιορίζεται για την εξεταζόμενη χρονική στιγμή.

Η παράμετρος ροής αστοχίας μπορεί να οριστεί ως ο λόγος του αριθμού των αστοχιών αντικειμένων σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα προς τη διάρκεια αυτού του διαστήματος με μια συνηθισμένη ροή αστοχίας.

Ένταση ανάκτησης- υπό όρους πυκνότητα της πιθανότητας αποκατάστασης της υγείας του αντικειμένου, που προσδιορίζεται για το εξεταζόμενο χρονικό σημείο, υπό την προϋπόθεση ότι πριν από αυτή τη στιγμή δεν είχε ολοκληρωθεί η αποκατάσταση.

Δείκτες αντοχής και αντοχής

Πόρος γάμα τοις εκατό- χρόνος λειτουργίας κατά τον οποίο το αντικείμενο δεν φτάνει στην οριακή κατάσταση με δεδομένη πιθανότητα 1-?.

Μέσος πόρος- μαθηματική προσδοκία του πόρου.

Εκχωρημένος πόρος- ο συνολικός χρόνος λειτουργίας του αντικειμένου, στον οποίο η λειτουργία πρέπει να τερματιστεί, ανεξάρτητα από την κατάστασή του.

Μέσος πόρος επισκευής- μέσος πόρος μεταξύ γειτονικών επισκευών του αντικειμένου.

Μέσος πόρος πριν από τον παροπλισμό- ο μέσος πόρος του αντικειμένου από την αρχή της λειτουργίας έως τον παροπλισμό του.

Μέση διάρκεια ζωής πριν από την γενική επισκευή Μέση διάρκεια ζωής από την έναρξη λειτουργίας της εγκατάστασης έως την πρώτη γενική επισκευή.

Ποσοστό γάμμα Ζωή- η διάρκεια ζωής κατά την οποία το αντικείμενο δεν φτάνει στην οριακή κατάσταση με πιθανότητα 1-?.

Μέση διάρκεια ζωής- μαθηματική προσδοκία διάρκειας ζωής.

Μέση διάρκεια ζωής γενικής επισκευής- η μέση διάρκεια ζωής μεταξύ των παρακείμενων γενικών επισκευών της εγκατάστασης.

Μέση διάρκεια ζωής πριν από την γενική επισκευή- η μέση διάρκεια ζωής από την έναρξη της λειτουργίας της εγκατάστασης έως την πρώτη της μεγάλη γενική επισκευή.

Μέση διάρκεια ζωής πριν τον παροπλισμό- η μέση διάρκεια ζωής από την έναρξη της λειτουργίας της εγκατάστασης έως τον παροπλισμό της.

Ποσοστό γάμμα Διάρκεια ζωής- τη διάρκεια αποθήκευσης, κατά την οποία το αντικείμενο διατηρεί τους καθορισμένους δείκτες με δεδομένη πιθανότητα 1-?.

Μέση διάρκεια ζωής- μαθηματική προσδοκία διάρκειας ζωής.

Τύποι αξιοπιστίας

Ο πολλαπλός σκοπός του εξοπλισμού και των συστημάτων οδηγεί στην ανάγκη διερεύνησης ορισμένων πτυχών της αξιοπιστίας, λαμβάνοντας υπόψη τους λόγους που διαμορφώνουν τις ιδιότητες αξιοπιστίας των αντικειμένων. Αυτό οδηγεί στην ανάγκη υποδιαίρεσης της αξιοπιστίας σε τύπους.

Διακρίνω:
- αξιοπιστία υλικού λόγω της κατάστασης των συσκευών. Με τη σειρά του, μπορεί να υποδιαιρεθεί σε σχεδιασμό, κύκλωμα, παραγωγή και τεχνολογική αξιοπιστία.
- λειτουργική αξιοπιστία που σχετίζεται με την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης λειτουργίας (ή ενός συνόλου λειτουργιών) που έχει εκχωρηθεί σε ένα αντικείμενο, σύστημα.
- λειτουργική αξιοπιστία, λόγω της ποιότητας χρήσης και εξυπηρέτησης.
- αξιοπιστία λογισμικού λόγω της ποιότητας του λογισμικού (προγράμματα, αλγόριθμοι δράσης, οδηγίες κ.λπ.)
- την αξιοπιστία του συστήματος "άνθρωπος-μηχανή", η οποία εξαρτάται από την ποιότητα εξυπηρέτησης του αντικειμένου από τον άνθρωπο χειριστή.

Χαρακτηριστικά αστοχίας

Μία από τις βασικές έννοιες της θεωρίας της αξιοπιστίας είναι η έννοια της αστοχίας (αντικείμενο, στοιχείο, σύστημα).
Αποτυχία αντικειμένου - ένα συμβάν που συνίσταται στο γεγονός ότι το αντικείμενο παύει εντελώς ή εν μέρει να εκτελεί τις καθορισμένες λειτουργίες. Με πλήρη απώλεια απόδοσης, εμφανίζεται πλήρης αποτυχία, με μερική - μερική. Οι έννοιες της ολικής και μερικής αστοχίας κάθε φορά πρέπει να προσδιορίζονται με σαφήνεια πριν από την ανάλυση αξιοπιστίας, αφού από αυτό εξαρτάται η ποσοτική εκτίμηση της αξιοπιστίας.

Για τους λόγους εμφάνισης αστοχιών σε αυτό το μέρος, υπάρχουν:
αστοχίες λόγω ελαττωμάτων σχεδιασμού.
βλάβες λόγω τεχνολογικών ελαττωμάτων.
βλάβες λόγω λειτουργικών ελαττωμάτων.
αστοχίες λόγω σταδιακής γήρανσης (φθορά).
Οι αστοχίες λόγω δομικών ελαττωμάτων προκύπτουν ως αποτέλεσμα ατελειών σχεδιασμού λόγω "αστοχιών" στο σχέδιο. Σε αυτήν την περίπτωση, τα πιο συνηθισμένα είναι η υποεκτίμηση των φορτίων "αιχμής", η χρήση υλικών με χαμηλές καταναλωτικές ιδιότητες, "αστοχίες" κυκλώματος κ.λπ. Οι βλάβες αυτής της ομάδας επηρεάζουν όλα τα αντίγραφα του προϊόντος, του αντικειμένου, του συστήματος.
Οι αποτυχίες λόγω τεχνολογικών ελαττωμάτων προκύπτουν ως αποτέλεσμα παραβίασης της αποδεκτής τεχνολογίας για την κατασκευή προϊόντων (για παράδειγμα, η παραγωγή μεμονωμένων χαρακτηριστικών πέρα ​​από τα καθορισμένα όρια). Οι αποτυχίες αυτής της ομάδας είναι χαρακτηριστικές για μεμονωμένες παρτίδες προϊόντων, κατά την κατασκευή των οποίων παρατηρήθηκαν παραβιάσεις της τεχνολογίας κατασκευής.

Βλάβες λόγω λειτουργικών ελαττωμάτων συμβαίνουν λόγω μη τήρησης των απαιτούμενων συνθηκών λειτουργίας, κανόνων συντήρησης με τους ισχύοντες. Οι αποτυχίες αυτής της ομάδας είναι χαρακτηριστικές για μεμονωμένα στοιχεία.

Βλάβες λόγω σταδιακής γήρανσης (φθορά) λόγω συσσώρευσης μη αναστρέψιμων αλλαγών στα υλικά, που οδηγούν σε παραβίαση της αντοχής (μηχανική, ηλεκτρική), την αλληλεπίδραση τμημάτων του αντικειμένου.

Οι αποτυχίες σύμφωνα με τα αιτιακά σχήματα εμφάνισης χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες:
αστοχίες με στιγμιαία εμφάνιση.
αστοχίες με σταδιακή εμφάνιση·
αποτυχίες με ένα σχήμα χαλάρωσης εμφάνισης.
αστοχίες με συνδυασμένα πρότυπα εμφάνισης.
Οι βλάβες με στιγμιαίο μοτίβο εμφάνισης χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι ο χρόνος αστοχίας δεν εξαρτάται από τον χρόνο της προηγούμενης λειτουργίας και την κατάσταση του αντικειμένου, η στιγμή της αστοχίας εμφανίζεται τυχαία, ξαφνικά. Παραδείγματα εφαρμογής ενός τέτοιου σχήματος μπορεί να είναι αστοχίες προϊόντων υπό τη δράση φορτίων αιχμής στο ηλεκτρικό δίκτυο, μηχανική καταστροφή από εξωτερικές εξωτερικές επιδράσεις κ.λπ.
Βλάβες με σταδιακό τρόπο εμφάνισης συμβαίνουν λόγω της σταδιακής συσσώρευσης λόγω φυσικών και χημικών αλλαγών στα υλικά της ζημιάς. Σε αυτήν την περίπτωση, οι τιμές ορισμένων "αποφασιστικών" παραμέτρων υπερβαίνουν τα επιτρεπτά όρια και το αντικείμενο (σύστημα) δεν είναι σε θέση να εκτελέσει τις καθορισμένες λειτουργίες. Βλάβες λόγω μείωσης της αντίστασης μόνωσης, ηλεκτρική διάβρωση των επαφών κ.λπ. μπορούν να χρησιμεύσουν ως παραδείγματα εφαρμογής ενός σταδιακού σχεδίου εμφάνισης.

Οι βλάβες με ένα σχήμα χαλάρωσης εμφάνισης χαρακτηρίζονται από μια αρχική σταδιακή συσσώρευση ζημιών που δημιουργεί συνθήκες για μια απότομη (απότομη) αλλαγή στην κατάσταση του αντικειμένου, μετά την οποία εμφανίζεται μια κατάσταση αστοχίας. Ένα παράδειγμα εφαρμογής ενός σχεδίου χαλάρωσης για την εμφάνιση αστοχιών μπορεί να είναι η βλάβη της μόνωσης του καλωδίου λόγω της διάβρωσης της θωράκισης.

Οι αποτυχίες με συνδυασμένα μοτίβα εμφάνισης είναι χαρακτηριστικές για καταστάσεις όπου πολλά αιτιακά μοτίβα λειτουργούν ταυτόχρονα. Ένα παράδειγμα που υλοποιεί αυτό το σχήμα είναι μια αστοχία κινητήρα ως αποτέλεσμα βραχυκυκλώματος λόγω μείωσης της αντίστασης μόνωσης των περιελίξεων και υπερθέρμανσης.
Κατά την ανάλυση της αξιοπιστίας, είναι απαραίτητο να εντοπιστούν οι επικρατούσες αιτίες των αστοχιών και μόνο τότε, εάν είναι απαραίτητο, να ληφθεί υπόψη η επίδραση άλλων αιτιών.

Ανάλογα με τη χρονική διάσταση και τον βαθμό προβλεψιμότητας, οι αστοχίες χωρίζονται σε ξαφνικές και σταδιακές.
Ανάλογα με τη φύση της εξάλειψης με την πάροδο του χρόνου, υπάρχουν σταθερές (τελικές) και αυτοεξαλειφόμενες (βραχυπρόθεσμες) αποτυχίες. Μια στιγμιαία αποτυχία ονομάζεται αποτυχία. Ένα χαρακτηριστικό σημάδι μιας βλάβης είναι ότι η αποκατάσταση της ικανότητας εργασίας μετά την εμφάνισή της δεν απαιτεί επισκευή υλικού. Ένα παράδειγμα είναι οι βραχυπρόθεσμες παρεμβολές κατά τη λήψη σήματος, ελαττώματα προγράμματος κ.λπ.
Για τους σκοπούς της ανάλυσης και της έρευνας αξιοπιστίας, τα μοτίβα αιτιώδους αστοχίας μπορούν να αναπαρασταθούν με τη μορφή στατιστικών μοντέλων, τα οποία, λόγω της πιθανολογικής εμφάνισης ζημιάς, περιγράφονται από πιθανολογικούς νόμους.

Τρόποι αποτυχίας και αιτιότητα

Οι αποτυχίες στοιχείων του συστήματος είναι τα κύρια θέματα μελέτης στην ανάλυση των αιτιακών σχέσεων.
Όπως φαίνεται στον εσωτερικό δακτύλιο (Εικ. 4.1.2) που βρίσκεται γύρω από τη "αστοχία στοιχείων", μπορεί να προκύψουν αστοχίες ως αποτέλεσμα:
1) πρωτογενείς αστοχίες.
2) δευτερεύουσες αστοχίες.
3) λανθασμένες εντολές (αρχικές αποτυχίες).

Όλες αυτές οι κατηγορίες αστοχιών μπορεί να έχουν διαφορετικές αιτίες, που αναφέρονται στον εξωτερικό δακτύλιο. Όταν καθοριστεί ο ακριβής τρόπος αποτυχίας και ληφθούν δεδομένα, και το τελικό συμβάν είναι κρίσιμο, τότε θεωρούνται ως αρχικές αποτυχίες.

Η πρωτογενής αστοχία ενός στοιχείου ορίζεται ως η μη λειτουργική κατάσταση αυτού του στοιχείου, η οποία προκαλείται από μόνη της και είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν εργασίες επισκευής για να επανέλθει το στοιχείο σε κατάσταση λειτουργίας. Οι πρωτογενείς αστοχίες συμβαίνουν με ενέργειες εισόδου, η τιμή των οποίων βρίσκεται εντός των ορίων που βρίσκονται στο υπολογισμένο εύρος και οι αστοχίες εξηγούνται από τη φυσική γήρανση των στοιχείων. Η ρήξη της δεξαμενής λόγω γήρανσης (κόπωσης) του υλικού είναι ένα παράδειγμα πρωτογενούς αστοχίας.
Μια δευτερεύουσα αστοχία είναι η ίδια με μια πρωτογενή αστοχία, με τη διαφορά ότι το ίδιο το στοιχείο δεν είναι η αιτία της αστοχίας. Οι δευτερεύουσες αστοχίες εξηγούνται από την επίδραση προηγούμενων ή τρεχουσών υπερβολικών τάσεων στα στοιχεία. Το πλάτος, η συχνότητα, η διάρκεια αυτών των τάσεων μπορεί να είναι εκτός των ανοχών ή να έχουν αντίστροφη πολικότητα και προκαλούνται από διάφορες πηγές ενέργειας: θερμικές, μηχανικές, ηλεκτρικές, χημικές, μαγνητικές, ραδιενεργές κ.λπ. Αυτές οι καταπονήσεις προκαλούνται από γειτονικά στοιχεία ή το περιβάλλον, για παράδειγμα, μετεωρολογικές (βροχόπτωση, φορτίο ανέμου), γεωλογικές συνθήκες (κατολισθήσεις, καθίζηση), καθώς και από τις επιπτώσεις άλλων τεχνικών συστημάτων.

Ρύζι. 4.1.2. Χαρακτηριστικά αστοχίας στοιχείου

Παραδείγματα δευτερογενών αστοχιών είναι «καμένη ασφάλεια υψηλού ρεύματος», «βλάβες δεξαμενών αποθήκευσης από σεισμό». Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η εξάλειψη των πηγών αυξημένης τάσης δεν εγγυάται την επιστροφή του στοιχείου στην κατάσταση λειτουργίας, καθώς η προηγούμενη υπερφόρτωση θα μπορούσε να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη στο στοιχείο, που απαιτεί επισκευή σε αυτήν την περίπτωση.
Προκαλούμενες αποτυχίες (λανθασμένες εντολές). Οι άνθρωποι, όπως οι χειριστές και το προσωπικό συντήρησης, είναι επίσης πιθανές πηγές δευτερογενών βλαβών, εάν οι ενέργειές τους προκαλέσουν αστοχία εξαρτημάτων. Οι λανθασμένες εντολές παρουσιάζονται ως ένα στοιχείο που δεν λειτουργεί λόγω λανθασμένου σήματος ελέγχου ή παρεμβολής (με μόνο περιστασιακές επισκευές που απαιτούνται για την επαναφορά αυτού του στοιχείου σε κατάσταση λειτουργίας). Τα αυθόρμητα σήματα ελέγχου ή παρεμβολές συχνά δεν αφήνουν συνέπειες (ζημία) και σε κανονικές επακόλουθες λειτουργίες, τα στοιχεία λειτουργούν σύμφωνα με τις καθορισμένες απαιτήσεις. Τυπικά παραδείγματα λανθασμένων εντολών είναι: "η τάση που εφαρμόζεται αυθόρμητα στο πηνίο του ρελέ", "ο διακόπτης δεν άνοιξε κατά λάθος λόγω παρεμβολής", "παρέμβαση στην είσοδο της συσκευής ελέγχου ασφαλείας προκάλεσε τη διακοπή ενός λανθασμένου σήματος", "ο χειριστής έκανε μην πατήσετε το κουμπί έκτακτης ανάγκης» (λανθασμένη εντολή από το κουμπί έκτακτης ανάγκης).

Πολλαπλές αποτυχίες (γενικές αποτυχίες) είναι ένα γεγονός στο οποίο πολλά στοιχεία αποτυγχάνουν για τον ίδιο λόγο. Τέτοιοι λόγοι μπορεί να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- ελαττώματα σχεδιασμού στον εξοπλισμό (ελαττώματα που δεν εντοπίστηκαν στο στάδιο του σχεδιασμού και οδηγούν σε αστοχίες λόγω αμοιβαίας εξάρτησης μεταξύ ηλεκτρικών και μηχανικών υποσυστημάτων ή στοιχείων ενός πλεονάζοντος συστήματος)·
- σφάλματα λειτουργίας και συντήρησης (λανθασμένη ρύθμιση ή βαθμονόμηση, αμέλεια χειριστή, λάθος χειρισμός κ.λπ.)
- περιβαλλοντικές επιπτώσεις (υγρασία, σκόνη, βρωμιά, θερμοκρασία, κραδασμοί, καθώς και ακραίοι τρόποι κανονικής λειτουργίας).
- εξωτερικές καταστροφικές επιπτώσεις (φυσικά εξωτερικά γεγονότα όπως πλημμύρα, σεισμός, πυρκαγιά, τυφώνας).
- κοινός κατασκευαστής (ο περιττός εξοπλισμός ή τα εξαρτήματά του που παρέχονται από τον ίδιο κατασκευαστή μπορεί να έχουν κοινά ελαττώματα σχεδιασμού ή κατασκευής. Για παράδειγμα, κατασκευαστικά ελαττώματα μπορεί να οφείλονται σε λανθασμένη επιλογή υλικού, σφάλματα στα συστήματα τοποθέτησης, κακή συγκόλληση κ.λπ.).
- κοινό εξωτερικό τροφοδοτικό (κοινό τροφοδοτικό για κύριο και εξοπλισμό αναμονής, πλεονάζοντα υποσυστήματα και στοιχεία).
- εσφαλμένη λειτουργία (λανθασμένα επιλεγμένο σύνολο οργάνων μέτρησης ή κακώς σχεδιασμένα μέτρα προστασίας).

Είναι γνωστός ένας αριθμός παραδειγμάτων πολλαπλών βλαβών: για παράδειγμα, μερικά ελατήρια ρελέ παράλληλης σύνδεσης απέτυχαν ταυτόχρονα και οι αστοχίες τους οφείλονταν σε μια κοινή αιτία. λόγω ακατάλληλης απεμπλοκής των συνδέσμων κατά τη συντήρηση, δύο βαλβίδες τοποθετήθηκαν σε λάθος θέση. λόγω της καταστροφής του αγωγού ατμού, έγιναν πολλές βλάβες του πίνακα διανομής ταυτόχρονα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η κοινή αιτία δεν προκαλεί πλήρη αστοχία του πλεονάζοντος συστήματος (ταυτόχρονη αστοχία πολλών κόμβων, δηλαδή η περιοριστική περίπτωση), αλλά μια λιγότερο σοβαρή συνολική μείωση της αξιοπιστίας, η οποία οδηγεί σε αύξηση της πιθανότητας άρθρωσης αποτυχία των κόμβων του συστήματος. Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται στην περίπτωση εξαιρετικά δυσμενών περιβαλλοντικών συνθηκών, όταν η υποβάθμιση της απόδοσης οδηγεί σε αστοχία του πλεονάζοντος κόμβου. Η παρουσία κοινών δυσμενών εξωτερικών συνθηκών οδηγεί στο γεγονός ότι η αποτυχία του δεύτερου κόμβου εξαρτάται από την αποτυχία του πρώτου και συνδυάζεται με αυτόν.

Για κάθε κοινή αιτία, πρέπει να προσδιορίζονται όλα τα εναρκτήρια γεγονότα που προκαλεί. Ταυτόχρονα προσδιορίζεται το εύρος κάθε κοινής αιτίας, η θέση των στοιχείων και η ώρα του συμβάντος. Ορισμένες γενικές αιτίες έχουν μόνο περιορισμένο εύρος. Για παράδειγμα, η διαρροή υγρού μπορεί να περιορίζεται σε ένα δωμάτιο και οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, τα εξαρτήματά τους σε άλλους χώρους δεν θα καταστραφούν λόγω διαρροών, εκτός εάν αυτά τα δωμάτια επικοινωνούν μεταξύ τους.

Μια αποτυχία θεωρείται πιο κρίσιμη από μια άλλη, εάν είναι προτιμότερο να ληφθεί υπόψη πρώτα κατά την ανάπτυξη ζητημάτων αξιοπιστίας και ασφάλειας. Σε μια συγκριτική εκτίμηση της κρισιμότητας των αστοχιών λαμβάνονται υπόψη οι συνέπειες μιας αστοχίας, η πιθανότητα εμφάνισης, η δυνατότητα εντοπισμού, εντοπισμού κ.λπ.

Οι παραπάνω ιδιότητες των τεχνικών αντικειμένων και η βιομηχανική ασφάλεια είναι αλληλένδετες. Έτσι, με τη μη ικανοποιητική αξιοπιστία του αντικειμένου, δύσκολα θα πρέπει να περιμένει κανείς καλούς δείκτες για την ασφάλειά του. Ταυτόχρονα, τα ακίνητα που αναφέρονται έχουν τις δικές τους ανεξάρτητες λειτουργίες. Εάν η ανάλυση αξιοπιστίας μελετά την ικανότητα ενός αντικειμένου να εκτελεί τις καθορισμένες λειτουργίες (υπό ορισμένες συνθήκες λειτουργίας) εντός των καθορισμένων ορίων, τότε η αξιολόγηση βιομηχανικής ασφάλειας αποκαλύπτει σχέσεις αιτίας και αποτελέσματος της εμφάνισης και της ανάπτυξης ατυχημάτων και άλλων παραβιάσεων με ολοκληρωμένη ανάλυση των συνεπειών αυτών των παραβιάσεων.

2 ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

2.1 Βασικές έννοιες αξιοπιστίας. Ταξινόμηση αστοχιών. Στοιχεία αξιοπιστίας

Οι όροι και οι ορισμοί που χρησιμοποιούνται στη θεωρία της αξιοπιστίας ρυθμίζονται από το GOST 27.002-89 «Αξιοπιστία στη μηχανική. ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ. Οροι και ορισμοί".

2.1.1 Βασικές έννοιες

Η αξιοπιστία ενός αντικειμένου χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα κύρια πολιτείεςΚαι εκδηλώσεις .

λειτουργικότητα- την κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία πληροί όλες τις απαιτήσεις που ορίζονται από την κανονιστική και τεχνική τεκμηρίωση (NTD).

εκτέλεση- την κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία είναι σε θέση να εκτελέσει τις καθορισμένες λειτουργίες, διατηρώντας παράλληλα τις τιμές των κύριων παραμέτρων που καθορίζονται από το NTD.

Οι κύριες παράμετροι χαρακτηρίζουν τη λειτουργία του αντικειμένου κατά την εκτέλεση των εργασιών που έχουν ανατεθεί.

έννοια λειτουργικότητα ευρύτερη από την έννοια εκτέλεση . Ένα λειτουργικό αντικείμενο υποχρεούται να ικανοποιεί μόνο εκείνες τις απαιτήσεις του NTD, η εκπλήρωση των οποίων διασφαλίζει την κανονική χρήση του αντικειμένου για τον προορισμό του. Έτσι, εάν το αντικείμενο δεν λειτουργεί, τότε αυτό υποδηλώνει δυσλειτουργία του. Από την άλλη πλευρά, εάν ένα αντικείμενο είναι ελαττωματικό, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν λειτουργεί.

οριακή κατάσταση- την κατάσταση του αντικειμένου, στην οποία η χρήση για την οποία προορίζεται είναι απαράδεκτη ή μη πρακτική.

Η χρήση (χρήση) ενός αντικειμένου για τον προορισμό του τερματίζεται στις ακόλουθες περιπτώσεις:

σε περίπτωση μη ανακτήσιμης παραβίασης ασφάλειας·

· σε περίπτωση μη ανακτήσιμης απόκλισης των τιμών των δεδομένων παραμέτρων.

με απαράδεκτη αύξηση του λειτουργικού κόστους.

Για ορισμένα αντικείμενα, η οριακή κατάσταση είναι η τελευταία στη λειτουργία της, δηλ. το αντικείμενο είναι παροπλισμένο, για άλλους - μια συγκεκριμένη φάση στο πρόγραμμα λειτουργίας, που απαιτεί εργασίες επισκευής και αποκατάστασης.

Από αυτή την άποψη, τα αντικείμενα μπορεί να είναι:

· μη ανακτήσιμο , για την οποία η λειτουργικότητα σε περίπτωση βλάβης δεν μπορεί να αποκατασταθεί.

· ανακτητός , η απόδοση του οποίου μπορεί να αποκατασταθεί, μεταξύ άλλων με αντικατάσταση.

Τα μη ανακτήσιμα αντικείμενα περιλαμβάνουν, για παράδειγμα: ρουλεμάν κύλισης, προϊόντα ημιαγωγών, γρανάζια κ.λπ. Αντικείμενα που αποτελούνται από πολλά στοιχεία, για παράδειγμα, μια εργαλειομηχανή, ένα αυτοκίνητο, ηλεκτρονικός εξοπλισμός, είναι ανακτήσιμα, καθώς οι αστοχίες τους σχετίζονται με ζημιά σε ένα ή λίγα στοιχεία που μπορούν να αντικατασταθούν.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το ίδιο αντικείμενο, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά, τα στάδια λειτουργίας ή τον σκοπό, μπορεί να θεωρηθεί ανακτήσιμο ή μη.

Αρνηση– ένα συμβάν που συνίσταται σε παραβίαση της κατάστασης λειτουργίας ενός αντικειμένου.

Κριτήριο αποτυχίας - ένα διακριτικό χαρακτηριστικό ή ένα σύνολο χαρακτηριστικών, σύμφωνα με το οποίο διαπιστώνεται το γεγονός της εμφάνισης μιας αστοχίας.

2.1.2 Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά των αστοχιών

Με τύποςοι αποτυχίες χωρίζονται σε:

· λειτουργικές βλάβες (η εκτέλεση των κύριων λειτουργιών του αντικειμένου σταματά, για παράδειγμα, σπάσιμο των δοντιών του γραναζιού).

· παραμετρικές αστοχίες (ορισμένες παράμετροι του αντικειμένου αλλάζουν εντός μη αποδεκτών ορίων, για παράδειγμα, απώλεια ακρίβειας του μηχανήματος).

Με τον δικό του τρόπο φύσηοι αρνήσεις μπορεί να είναι:

· τυχαίος, που προκαλούνται από απρόβλεπτες υπερφορτώσεις, ελαττώματα υλικού, σφάλματα προσωπικού ή βλάβες του συστήματος ελέγχου κ.λπ.

· συστηματικός, λόγω φυσικών και αναπόφευκτων φαινομένων που προκαλούν σταδιακή συσσώρευση ζημιών: κόπωση, φθορά, γήρανση, διάβρωση κ.λπ.

Ως αποτέλεσμα μπορεί να προκύψουν αστοχίες στοιχείων συστήματος (Εικ. 2.1):

1) πρωτογενείς αστοχίες.

2) δευτερεύουσες αστοχίες.

3) λανθασμένες εντολές (αρχικές αποτυχίες).

(κόπωση) ενός υλικού είναι ένα παράδειγμα πρωτογενούς αστοχίας.

Όλες αυτές οι κατηγορίες αστοχιών μπορεί να έχουν διαφορετικές αιτίες, που αναφέρονται στον εξωτερικό δακτύλιο. Όταν καθοριστεί ο ακριβής τρόπος αποτυχίας και ληφθούν δεδομένα, και το τελικό συμβάν είναι κρίσιμο, τότε θεωρούνται ως αρχικές αποτυχίες.

Πρωτογενής αποτυχίαΤο στοιχείο ορίζεται ως μια ανενεργή κατάσταση του στοιχείου, η οποία προκαλείται από μόνο του και πρέπει να πραγματοποιηθούν εργασίες επισκευής για να επανέλθει το στοιχείο σε κατάσταση λειτουργίας. Οι πρωτογενείς αστοχίες συμβαίνουν με ενέργειες εισόδου, η τιμή των οποίων βρίσκεται εντός των ορίων που βρίσκονται στο υπολογισμένο εύρος και οι αστοχίες εξηγούνται από τη φυσική γήρανση των στοιχείων. Ρήξη δεξαμενής λόγω γήρανσης

Δευτερεύουσα αποτυχία- το ίδιο με το πρωτεύον, με τη διαφορά ότι το ίδιο το στοιχείο δεν είναι η αιτία της αποτυχίας. Οι δευτερεύουσες αστοχίες εξηγούνται από την επίδραση προηγούμενων ή τρεχουσών υπερβολική τάσηστα στοιχεία. Το πλάτος, η συχνότητα, η διάρκεια αυτών των τάσεων μπορεί να είναι εκτός των ανοχών ή να έχουν αντίστροφη πολικότητα και προκαλούνται από διάφορες πηγές ενέργειας: θερμικές, μηχανικές, ηλεκτρικές, χημικές, μαγνητικές, ραδιενεργές κ.λπ. Αυτές οι καταπονήσεις προκαλούνται από γειτονικά στοιχεία ή το περιβάλλον, για παράδειγμα, μετεωρολογικές (βροχόπτωση, φορτίο ανέμου), γεωλογικές συνθήκες (κατολισθήσεις, καθίζηση), καθώς και από τις επιπτώσεις άλλων τεχνικών συστημάτων.

Παραδείγματα δευτερογενών αστοχιών είναι «καμένη ασφάλεια υψηλού ρεύματος», «βλάβες δεξαμενών αποθήκευσης από σεισμό». Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η εξάλειψη των πηγών αυξημένης τάσης δεν εγγυάται την επιστροφή του στοιχείου στην κατάσταση λειτουργίας, καθώς η προηγούμενη υπερφόρτωση θα μπορούσε να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη στο στοιχείο, που απαιτεί επισκευή σε αυτήν την περίπτωση.

Προκαλούμενες αποτυχίες(μη έγκυρες εντολές). Οι άνθρωποι, όπως οι χειριστές και το προσωπικό συντήρησης, είναι επίσης πιθανές πηγές δευτερογενών βλαβών, εάν οι ενέργειές τους προκαλέσουν αστοχία εξαρτημάτων. Οι λανθασμένες εντολές παρουσιάζονται ως ένα στοιχείο που δεν λειτουργεί λόγω λανθασμένου σήματος ελέγχου ή παρεμβολής (με μόνο περιστασιακές επισκευές που απαιτούνται για την επαναφορά αυτού του στοιχείου σε κατάσταση λειτουργίας). Τα αυθόρμητα σήματα ελέγχου ή παρεμβολές συχνά δεν αφήνουν συνέπειες (ζημία) και σε κανονικές επακόλουθες λειτουργίες, τα στοιχεία λειτουργούν σύμφωνα με τις καθορισμένες απαιτήσεις. Τυπικά παραδείγματα λανθασμένων εντολών είναι: "η τάση που εφαρμόζεται αυθόρμητα στο πηνίο του ρελέ", "ο διακόπτης δεν άνοιξε κατά λάθος λόγω παρεμβολής", "παρέμβαση στην είσοδο της συσκευής ελέγχου ασφαλείας προκάλεσε τη διακοπή ενός λανθασμένου σήματος", "ο χειριστής έκανε μην πατήσετε το κουμπί έκτακτης ανάγκης» (λανθασμένη εντολή από το κουμπί έκτακτης ανάγκης).

Τα κύρια χαρακτηριστικά της ταξινόμησης των αστοχιών:

Πίνακας 2.1

φύση εμφάνισης:		· ξαφνική αποτυχία- αποτυχία, που εκδηλώνεται με μια απότομη (στιγμιαία) αλλαγή στα χαρακτηριστικά του αντικειμένου.
		· σταδιακή κατάργηση– μια αστοχία που προκύπτει ως αποτέλεσμα μιας αργής, σταδιακής υποβάθμισης της ποιότητας ενός αντικειμένου.
Οι ξαφνικές βλάβες συνήθως εκδηλώνονται με τη μορφή μηχανικών βλαβών στα στοιχεία (ρωγμές - εύθραυστο κάταγμα, βλάβες μόνωσης, σπασίματα κ.λπ.) και δεν συνοδεύονται από προκαταρκτικά ορατά σημάδια προσέγγισής τους. Μια ξαφνική αποτυχία χαρακτηρίζεται από την ανεξαρτησία της στιγμής εμφάνισης από τη στιγμή της προηγούμενης εργασίας. Σταδιακές βλάβες - που σχετίζονται με τη φθορά των εξαρτημάτων και τη γήρανση των υλικών.
αιτία εμφάνισης:	· δομική αστοχία,που προκαλείται από ελαττώματα και κακή σχεδίαση του αντικειμένου.
	· κατασκευαστική αστοχία,σχετίζεται με σφάλματα στην κατασκευή ενός αντικειμένου λόγω ατέλειας ή παραβίασης της τεχνολογίας.
	· λειτουργική αποτυχία,προκαλείται από παραβίαση των κανόνων λειτουργίας.
φύση εξάλειψης:	· επίμονη αποτυχία?
	· διαλείπουσα αποτυχία(εμφανίζεται/εξαφανίζεται). συνέπειες αποτυχίας: εύκολη αποτυχία (εξαλείφεται εύκολα).
	· μέση αποτυχία(μη πρόκληση αστοχιών παρακείμενων κόμβων - δευτερεύουσες αστοχίες).
	· σοβαρή αποτυχία(προκαλώντας δευτερεύουσες βλάβες ή που οδηγεί σε απειλή για τη ζωή και την υγεία του ανθρώπου).
περαιτέρω χρήση του αντικειμένου:	· πλήρεις αποτυχίες,αποκλείοντας τη δυνατότητα λειτουργίας της εγκατάστασης μέχρι να εξαλειφθούν·
	· μερικές αποτυχίεςστην οποία το αντικείμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί εν μέρει.
ευκολία ανίχνευσης:	· προφανείς (ρητες) αποτυχίες.
	· λανθάνουσες (σιωπηρές) αστοχίες.
χρόνος εμφάνισης:	· αστοχίες εκτέλεσηςπου προκύπτουν κατά την αρχική περίοδο λειτουργίας·
	· βλάβες κατά την κανονική λειτουργία.
	· αστοχίες φθοράς,που προκαλούνται από μη αναστρέψιμες διαδικασίες φθοράς εξαρτημάτων, γήρανσης υλικών κ.λπ.

2.1.3 Στοιχεία αξιοπιστίας

Σύμφωνα με το GOST 27.002-89 υπό αξιοπιστίακαταλαβαίνουν η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί εγκαίρως εντός των καθορισμένων ορίων περιορίζει τις τιμές όλων των παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την ικανότητα εκτέλεσης των απαιτούμενων λειτουργιών σε καθορισμένους τρόπους και συνθήκες χρήσης, συντήρησης, επισκευής, αποθήκευσης και μεταφοράς .

Ετσι:

1. Αξιοπιστία - η ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί την ικανότητα να εκτελεί τις απαιτούμενες λειτουργίες με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα: για έναν ηλεκτροκινητήρα - για την παροχή της απαιτούμενης ροπής στον άξονα και την ταχύτητα. για το σύστημα τροφοδοσίας - να παρέχει στους δέκτες ισχύος ενέργεια της απαιτούμενης ποιότητας.

2. Η απόδοση των απαιτούμενων λειτουργιών θα πρέπει να γίνεται με τις τιμές παραμέτρων στο καθορισμένα όρια. Για παράδειγμα: για έναν ηλεκτροκινητήρα - να παρέχει την απαιτούμενη ροπή και ταχύτητα σε θερμοκρασία κινητήρα που δεν υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο, απουσία πηγής έκρηξης, πυρκαγιάς κ.λπ.

3. Η ικανότητα εκτέλεσης των απαιτούμενων λειτουργιών πρέπει να διατηρείται στους καθορισμένους τρόπους λειτουργίας (για παράδειγμα, σε διαλείπουσα λειτουργία). υπό καθορισμένες συνθήκες (για παράδειγμα, σε συνθήκες σκόνης, δονήσεων, κ.λπ.).

4. Το αντικείμενο πρέπει να έχει την ιδιότητα να διατηρεί την ικανότητα να εκτελεί τις απαιτούμενες λειτουργίες σε διάφορες φάσεις της ζωής του: κατά τη λειτουργία, τη συντήρηση, την επισκευή, την αποθήκευση και τη μεταφορά.

Αξιοπιστία- σημαντικός δείκτης της ποιότητας του αντικειμένου. Δεν μπορεί ούτε να αντιπαραβληθεί ούτε να συγχέεται με άλλους δείκτες ποιότητας. Προφανώς ανεπαρκείς, για παράδειγμα, θα είναι οι πληροφορίες για την ποιότητα της μονάδας επεξεργασίας, εάν είναι γνωστό μόνο ότι έχει μια ορισμένη χωρητικότητα και έναν συγκεκριμένο συντελεστή καθαρισμού, αλλά δεν είναι γνωστό πόσο σταθερά διατηρούνται αυτά τα χαρακτηριστικά κατά τη λειτουργία της. Είναι επίσης άχρηστο να πούμε ότι η εγκατάσταση διατηρεί σταθερά τα εγγενή χαρακτηριστικά της, αλλά οι τιμές αυτών των χαρακτηριστικών είναι άγνωστες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ορισμός της έννοιας της αξιοπιστίας περιλαμβάνει την εκτέλεση καθορισμένων λειτουργιών και τη διατήρηση αυτής της ιδιότητας κατά τη χρήση του αντικειμένου για τον προορισμό του.

Η αξιοπιστία είναι περιεκτικόςιδιοκτησίας, συμπεριλαμβανομένων, ανάλογα με το σκοπό του αντικειμένου ή τις συνθήκες λειτουργίας του μια σειρά από απλές ιδιότητες:

· αξιοπιστία;

· αντοχή;

· Συντηρησιμότητα?

· επιμονή.

Αξιοπιστία- την ιδιότητα ενός αντικειμένου να διατηρεί συνεχώς τη λειτουργικότητα για κάποιο χρόνο λειτουργίας ή για κάποιο χρονικό διάστημα.

Χρόνος λειτουργίας- η διάρκεια ή ο όγκος εργασίας του αντικειμένου, μετρούμενος σε οποιεσδήποτε μη μειούμενες ποσότητες (μονάδα χρόνου, αριθμός κύκλων φόρτωσης, χιλιόμετρα διαδρομής κ.λπ.).

Αντοχή- η ιδιότητα του αντικειμένου να παραμένει σε λειτουργία μέχρι να εμφανιστεί η οριακή κατάσταση με το καθιερωμένο σύστημα συντήρησης και επισκευών.

συντηρησιμότητα- την ιδιότητα του αντικειμένου, η οποία συνίσταται στην προσαρμοστικότητά του στην πρόληψη και τον εντοπισμό των αιτιών των αστοχιών, τη διατήρηση και την αποκατάσταση της απόδοσης με την πραγματοποίηση επισκευών και συντήρησης.

επιμονή- την ιδιότητα του αντικειμένου να διατηρεί συνεχώς τους απαιτούμενους δείκτες απόδοσης κατά τη διάρκεια (και μετά) την περίοδο αποθήκευσης και μεταφοράς.

Ανάλογα με το αντικείμενο, η αξιοπιστία μπορεί να προσδιοριστεί από όλες τις αναφερόμενες ιδιότητες ή μέρος αυτών. Για παράδειγμα, η αξιοπιστία ενός γραναζιού, των ρουλεμάν καθορίζεται από την αντοχή τους και η αξιοπιστία μιας εργαλειομηχανής καθορίζεται από την αντοχή, τη λειτουργία χωρίς αστοχίες και τη συντηρησιμότητα.

2.1.4 Κύριοι δείκτες αξιοπιστίας

Δείκτης αξιοπιστίας χαρακτηρίζει ποσοτικά τον βαθμό στον οποίο ένα δεδομένο αντικείμενο έχει ορισμένες ιδιότητες που καθορίζουν την αξιοπιστία. Ορισμένοι δείκτες αξιοπιστίας (για παράδειγμα, τεχνικός πόρος, διάρκεια ζωής) μπορεί να έχουν μια διάσταση, ορισμένοι άλλοι (για παράδειγμα, η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία, παράγοντας διαθεσιμότητας) είναι αδιάστατοι.

Εξετάστε τους δείκτες της συνιστώσας αξιοπιστίας - ανθεκτικότητας.

Τεχνικός πόρος - ο χρόνος λειτουργίας του αντικειμένου από την έναρξη της λειτουργίας του ή την επανέναρξη της λειτουργίας μετά την επισκευή μέχρι την έναρξη της οριακής κατάστασης. Αυστηρά μιλώντας, ο τεχνικός πόρος μπορεί να ρυθμιστεί ως εξής: σε μεσαίο, γενική επισκευή, από γενική επισκευή στην επόμενη μέση επισκευή κ.λπ. είδη επισκευών.

Για μη ανακτήσιμα αντικείμενα, οι έννοιες του τεχνικού πόρου και του χρόνου μέχρι την αστοχία είναι οι ίδιες.

Εκχωρημένος πόρος - ο συνολικός χρόνος λειτουργίας του αντικειμένου, στον οποίο η λειτουργία πρέπει να τερματιστεί, ανεξάρτητα από την κατάστασή του.

Διάρκεια Ζωής - ημερολογιακή διάρκεια λειτουργίας (συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης, της επισκευής, κ.λπ.) από την έναρξή της έως την έναρξη της οριακής κατάστασης.

Το Σχήμα 2.2 δείχνει μια γραφική ερμηνεία των αναγραφόμενων δεικτών, ενώ:

t 0 = 0 - έναρξη λειτουργίας.

t 1 , t 5 - στιγμές διακοπής λειτουργίας για τεχνολογικούς λόγους.

t 2 , t 4 , t 6 , t 8 είναι οι στιγμές ενεργοποίησης του αντικειμένου.

t 3 , t 7 - οι στιγμές απόσυρσης του αντικειμένου για επισκευή, αντίστοιχα, μέσο και κεφάλαιο.

t 9 - η στιγμή της λήξης της λειτουργίας.

t 10 είναι η στιγμή της αστοχίας του αντικειμένου.

Τεχνικός πόρος (χρόνος μέχρι την αποτυχία)

TP \u003d t 1 + (t 3 - t 2) + (t 5 - t 4) + (t 7 - t 6) + (t 10 - t 8).

Εκχωρημένος πόρος

TN \u003d t 1 + (t 3 -t 2) + (t 5 - t 4) + (t 7 -t 6) + (t 9 -t 8).

Διάρκεια ζωής αντικειμένου TS = t 10 .

Για τα περισσότερα αντικείμενα ηλεκτρομηχανικής, ο τεχνικός πόρος χρησιμοποιείται συχνότερα ως κριτήριο ανθεκτικότητας.

2.2 Ποσοτικοί δείκτες αξιοπιστίας και μαθηματικά μοντέλα αξιοπιστίας

2.2.1 Στατιστικές και πιθανολογικές μορφές παρουσίασης δεικτών αξιοπιστίας μη ανακτήσιμοαντικείμενα

Οι πιο σημαντικοί δείκτες αξιοπιστίας μη ανακτήσιμοαντικείμενα - δείκτες αξιοπιστίας, που περιλαμβάνουν:

· πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία.

· πυκνότητα κατανομής αστοχίας.

· ποσοστό αποτυχίας;

· μέσος χρόνος για την αποτυχία.

Οι δείκτες αξιοπιστίας παρουσιάζονται σε δύο μορφές (ορισμοί):

Στατιστικά (δείγματα εκτιμήσεων).

Πιθανολογικό.

Στατιστικοί ορισμοί (δείγματα εκτιμήσεων)Οι δείκτες λαμβάνονται από τα αποτελέσματα των δοκιμών για την αξιοπιστία.

Ας υποθέσουμε ότι κατά τη δοκιμή ενός συγκεκριμένου αριθμού αντικειμένων του ίδιου τύπου, λήφθηκε ένας πεπερασμένος αριθμός της παραμέτρου που μας ενδιαφέρει, ο χρόνος λειτουργίας μέχρι την αστοχία. Οι αριθμοί που προκύπτουν αντιπροσωπεύουν ένα δείγμα ορισμένης ποσότητας από τον γενικό "γενικό πληθυσμό", ο οποίος έχει απεριόριστο αριθμό δεδομένων σχετικά με το χρόνο μέχρι την αστοχία του αντικειμένου.

Οι ποσοτικοί δείκτες που ορίζονται για τον «γενικό πληθυσμό» είναι αληθινούς (πιθανούς) δείκτες,αφού αντικειμενικά χαρακτηρίζουν μια τυχαία μεταβλητή - χρόνος λειτουργίας έως αστοχία.

Οι δείκτες που ορίζονται για το δείγμα, και επιτρέπουν την εξαγωγή ορισμένων συμπερασμάτων σχετικά με μια τυχαία μεταβλητή, είναι επιλεκτικές (στατιστικές) εκτιμήσεις.Προφανώς, για έναν αρκετά μεγάλο αριθμό δοκιμών (μεγάλο δείγμα), οι εκτιμήσεις πλησιάζονταςστις πιθανότητες.

Η πιθανολογική μορφή αναπαράστασης δεικτών είναι βολική για αναλυτικούς υπολογισμούς και η στατιστική μορφή για πειραματική έρευνα αξιοπιστίας.

Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε το σύμβολο ^ από πάνω για να ορίσουμε στατιστικές εκτιμήσεις.

Σε περαιτέρω συζητήσεις, θα προχωρήσουμε από το γεγονός ότι τα τεστ περνούν Νπανομοιότυπα αντικείμενα. Οι συνθήκες δοκιμής είναι οι ίδιες και οι δοκιμές καθενός από τα αντικείμενα πραγματοποιούνται μέχρι την αστοχία του. Ας εισάγουμε τον ακόλουθο συμβολισμό:

Τυχαία τιμή του χρόνου αποτυχίας του αντικειμένου.

N(t)-τον αριθμό των αντικειμένων που είναι λειτουργικά τη στιγμή της λειτουργίας t;

n(t) - t;

- τον αριθμό των αντικειμένων που απέτυχαν στο χρονικό διάστημα λειτουργίας ;

ρε t- τη διάρκεια του χρονικού διαστήματος λειτουργίας.

Πιθανότητα λειτουργίας χωρίς βλάβη (PBR)

και πιθανότητα αποτυχίας (BO)

Ο στατιστικός ορισμός του ERR (εμπειρική συνάρτηση αξιοπιστίας) καθορίζεται από τον τύπο:

εκείνοι. Το WBR είναι η αναλογία του αριθμού των αντικειμένων ( Ν ( t )) , το οποίο λειτούργησε άψογα μέχρι τη στιγμή της λειτουργίας t, στον αριθμό των αντικειμένων που μπορούν να επισκευαστούν μέχρι την έναρξη των δοκιμών (t=0),εκείνοι. στο συνολικό αριθμό των αντικειμένων Ν. Το WBR μπορεί να θεωρηθεί ως δείκτης του μεριδίου των λειτουργικών αντικειμένων κατά τη στιγμή της λειτουργίας t .

Επειδή η N(t)= N- n(t),τότε το WBG μπορεί να οριστεί ως

(2)

πού είναι η πιθανότητα αποτυχίας (VO).

Στον στατιστικό ορισμό, το VO αντιπροσωπεύει μια εμπειρική συνάρτηση κατανομής αστοχίας.

Δεδομένου ότι τα συμβάντα συνίστανται στην εμφάνιση ή μη αστοχίας μέχρι τη στιγμή της λειτουργίας t, είναι απέναντι, λοιπόν

(3)

Είναι εύκολο να βεβαιωθείτε ότι η WBF είναι μια φθίνουσα συνάρτηση και η VO είναι μια αυξανόμενη συνάρτηση του χρόνου λειτουργίας. Οι παρακάτω δηλώσεις είναι αληθείς:

1. Κατά την έναρξη της δοκιμής στις t=0 ο αριθμός των υγιών αντικειμένων είναι ίσος με τον συνολικό αριθμό τους Ν(t)=Ν(0)=Ν, και ο αριθμός των αποτυχημένων αντικειμένων είναι ίσος με n(t)=n(0)=0.Να γιατί , ΕΝΑ ;

2. Όταν τρέχετε t ® ¥ όλα τα αντικείμενα που τίθενται σε δοκιμή θα αποτύχουν, π.χ. N( ¥ )=0 , ΕΝΑ n( ¥ )=Ν .

Να γιατί, , ΕΝΑ .

Με μεγάλο αριθμό στοιχείων (προϊόντων) N0Η στατιστική αξιολόγηση σχεδόν συμπίπτει με την πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχίες P(t), μετα Χριστον .

Ο πιθανός ορισμός του PBG περιγράφεται από τον τύπο

εκείνοι. PBR είναι η πιθανότητα ότι η τυχαία τιμή του χρόνου μέχρι την αποτυχία Τθα είναι περισσότερο από κάποιο δεδομένο χρόνο λειτουργίας t .

Είναι προφανές ότι το VO θα είναι η συνάρτηση κατανομής της τυχαίας μεταβλητής Τκαι αντιπροσωπεύει την πιθανότητα ότι ο χρόνος αποτυχίας θα είναι μικρότερος από κάποιο δεδομένο χρόνο t :

Q(t)= Ver(T (5)

Τα γραφήματα PBG και VO φαίνονται στο Σχ. 2.3.

Ρύζι. 2.3. Γραφήματα της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς βλάβες και της πιθανότητας αστοχιών

Κατανομή πυκνότητας αστοχιών (PRO)

Στατιστικός ορισμός του PRO:

[Ηνωμένα Έθνη. χρόνος λειτουργίας -1], (6)

εκείνοι. Το PRO είναι ο λόγος του αριθμού των αντικειμένων που απέτυχαν στο χρονικό διάστημα λειτουργίας στο γινόμενο του συνολικού αριθμού αντικειμένων n ρε t .

Επειδή η ρε n(t, t+ ρε t)=n(t+ ρε t)-n(t),Οπου n(t+ ρε t)-τον αριθμό των αντικειμένων που απέτυχαν μέχρι τη στιγμή της λειτουργίας t+ ρε t, τότε το PRO μπορεί να αναπαρασταθεί ως:

πού είναι η εκτίμηση VO στο χρονικό διάστημα λειτουργίας, δηλ. Αυξήσεις VO για ρε t.

Το PRO με την έννοια του αντιπροσωπεύει τη συχνότητα των αστοχιών, δηλ. ο αριθμός των αστοχιών ανά μονάδα χρόνου λειτουργίας, που σχετίζεται με τον αρχικό αριθμό αντικειμένων.

Ο πιθανολογικός ορισμός της αντιπυραυλικής άμυνας προκύπτει από (7) όταν προσπαθείτε για το χρονικό διάστημα λειτουργίας ρε t ® 0 Και Ν ® ¥

Το PRO είναι ουσιαστικά η πυκνότητα κατανομής μιας τυχαίας μεταβλητής Τχρόνος λειτουργίας μέχρι την αστοχία του αντικειμένου. Ένας από τους πιθανούς τύπους γραφημάτων f(t)εμφανίζεται στις ρύζι. 3 .

Ποσοστό αποτυχίας (BR)

Ο στατιστικός ορισμός του IE περιγράφεται από τον τύπο

[ χρόνος λειτουργίας -1 ] (9)

εκείνοι. IR είναι η αναλογία του αριθμού των αντικειμένων ρε n , απέτυχε στο χρονικό διάστημα λειτουργίας στο γινόμενο του αριθμού των επισκευάσιμων αντικειμένων τη δεδομένη στιγμή tγια τη διάρκεια του διαστήματος λειτουργίας ρε t.

Συγκρίνοντας (6) Και (9) μπορεί να σημειωθεί ότι ο IE χαρακτηρίζει κάπως πληρέστερα την αξιοπιστία του αντικειμένου τη στιγμή της λειτουργίας t, επειδή δείχνει το ποσοστό αποτυχίας που σχετίζεται με τον πραγματικά λειτουργικό αριθμό αντικειμένων τη στιγμή της λειτουργίας t .

Λαμβάνουμε τον πιθανό ορισμό του IR πολλαπλασιάζοντας και διαιρώντας τη δεξιά πλευρά της έκφρασης (9) προς Ν

Λαμβάνω υπ'όψιν (7) , , μπορεί να φανταστεί κανείς

,

από όπου όταν αγωνίζεται ρε t ® 0 (χρονικό διάστημα)Και Ν ® ¥ παίρνουμε: (10)

Πιθανοί τύποι γραφημάτων εμφανίζονται στο ρύζι. 2.4.

Ρύζι. 2.4.

MTBF

Οι δείκτες αξιοπιστίας που συζητήθηκαν παραπάνω P(t), Q(t), f(t)και περιγράψτε πλήρως την τυχαία τιμή του χρόνου μέχρι την αποτυχία T=(t). Ταυτόχρονα, για την επίλυση ορισμένων πρακτικών προβλημάτων, αρκεί να γνωρίζουμε ορισμένα αριθμητικά χαρακτηριστικά αυτής της τυχαίας μεταβλητής και, πρώτα απ 'όλα, τον μέσο χρόνο μέχρι την αποτυχία.

Στατιστικός προσδιορισμός του μέσου χρόνου μέχρι την αποτυχία

Οπου t i- ώρα για την αποτυχία Εγώ-ο αντικείμενο.

Με έναν πιθανό ορισμό, ο μέσος χρόνος για την αποτυχία είναι η μαθηματική προσδοκία (MO) μιας τυχαίας μεταβλητής Τ, και επομένως, όπως κάθε MO, ορίζεται:

. (12)

Προφανώς, με αύξηση του δείγματος των τεστ ( Ν ® ¥ ) Ο αριθμητικός μέσος χρόνος λειτουργίας (εκτίμηση) συγκλίνει κατά πιθανότητα με MOδουλειά μέχρι αποτυχία.

Ταυτόχρονα, ο μέσος χρόνος λειτουργίας δεν μπορεί να χαρακτηρίσει πλήρως τη λειτουργία του αντικειμένου χωρίς αστοχίες. Έτσι, με ίσο μέσο χρόνο μέχρι την αστοχία, η αξιοπιστία των αντικειμένων 1 και 2 μπορεί να ποικίλλει αρκετά σημαντικά (Εικ. 2.5).

f(t)είναι η πυκνότητα κατανομής των αστοχιών πυραυλικής άμυνας

Ρύζι. 2.5. Η διαφορά μεταξύ των καμπυλών PRO με τον ίδιο μέσο χρόνο μέχρι την αποτυχία

2.2.2 Μαθηματικά μοντέλα αξιοπιστίας

Για την επίλυση των προβλημάτων αξιολόγησης της αξιοπιστίας και πρόβλεψης της απόδοσης ενός αντικειμένου, είναι απαραίτητο να έχουμε ένα μαθηματικό μοντέλο, το οποίο αντιπροσωπεύεται από αναλυτικές εκφράσεις ενός από τους δείκτες: P(t)ή f(t) ή . Ο κύριος τρόπος απόκτησης ενός μοντέλου είναι η διεξαγωγή δοκιμών, ο υπολογισμός στατιστικών εκτιμήσεων και η προσέγγισή τους με αναλυτικές συναρτήσεις.

Η εμπειρία λειτουργίας δείχνει ότι περιγράφεται η αλλαγή στο IS της συντριπτικής πλειοψηφίας των αντικειμένων U-σχηματισμένη καμπύλη (Εικ. 2.6).

Ρύζι. 2.6 - Καμπύλη μεταβολής του ρυθμού αστοχίας του αντικειμένου

Αυτή η καμπύλη μπορεί να χωριστεί υπό όρους σε τρεις χαρακτηριστικές ενότητες: η πρώτη είναι η περίοδος εισόδου του αντικειμένου, η δεύτερη είναι η κανονική λειτουργία και η τρίτη είναι η γήρανση.

Περίοδος διάρρηξηςτο αντικείμενο έχει αυξημένο IE που προκαλείται από αστοχίες εκκίνησης λόγω ελαττωμάτων στην παραγωγή, εγκατάσταση, θέση σε λειτουργία. Μερικές φορές το τέλος αυτής της περιόδου συνδέεται υπηρεσία εγγύησης αντικρούστε όταν η εξάλειψη των αστοχιών πραγματοποιείται από τον κατασκευαστή.

ΣΕ κανονική περίοδο λειτουργίαςΤο IE μειώνεται και πρακτικά παραμένει σταθερό, ενώ οι βλάβες είναι τυχαίες και εμφανίζονται ξαφνικά, κυρίως λόγω μη συμμόρφωσης με τις συνθήκες λειτουργίας, τυχαίες αλλαγές φορτίου, δυσμενείς εξωτερικούς παράγοντες κ.λπ. Αυτή η περίοδος αντιστοιχεί στον κύριο χρόνο λειτουργίας του ευκολία.

Η αύξηση του IE αναφέρεται περίοδο γήρανσηςαντικείμενο και προκαλείται από την αύξηση του αριθμού των αστοχιών λόγω φθοράς, γήρανσης και άλλων αιτιών που σχετίζονται με τη μακροχρόνια λειτουργία.

Τύπος αναλυτικής συνάρτησης που περιγράφει την αλλαγή στους δείκτες αξιοπιστίας P(t) , f(t)ή (t), ορίζει νόμος κατανομής τυχαίας μεταβλητής, το οποίο επιλέγεται ανάλογα με τις ιδιότητες του αντικειμένου, τις συνθήκες λειτουργίας του και τη φύση των αστοχιών.

Εκθετική Κατανομή

Εκθετικός (εκθετικός) νόμος κατανομήςπου ονομάζεται επίσης βασικός νόμος της αξιοπιστίας, χρησιμοποιείται συχνά για την πρόβλεψη της αξιοπιστίας κατά την κανονική λειτουργία των προϊόντων, όταν σταδιακές αποτυχίεςδεν έχουν ακόμη εμφανιστεί και χαρακτηρίζεται η αξιοπιστία ξαφνικές αποτυχίες.Αυτά τα αντικείμενα μπορούν να ταξινομηθούν ως "μη γήρανσης", καθώς λειτουργούν στον ιστότοπο μόνο με = μεγάλο=συνστ (εικ.2.6).Οι αποτυχίες προκαλούνται από έναν δυσμενή συνδυασμό πολλών περιστάσεων και ως εκ τούτου έχουν μια σταθερά ένταση.Η εκθετική κατανομή περιγράφει το χρόνο μεταξύ των αστοχιών εκείνων των αντικειμένων που, ως αποτέλεσμα δοκιμών αποδοχής (τελική επιθεώρηση), δεν έχουν περίοδο λειτουργίας και ο εκχωρημένος πόρος ορίζεται πριν από το τέλος της κανονικής περιόδου λειτουργίας.

Η πυκνότητα κατανομής του εκθετικού νόμου περιγράφεται από τη σχέση

,

η συνάρτηση κατανομής αυτού του νόμου είναι η αναλογία

,

λειτουργία αξιοπιστίας

μαθηματική προσδοκία μιας τυχαίας μεταβλητής Τ

,

τυχαία μεταβλητή διακύμανση Τ

.

Ο εκθετικός νόμος στη θεωρία της αξιοπιστίας έχει βρει ευρεία εφαρμογή, αφού είναι απλός για πρακτική χρήση. Σχεδόν όλα τα προβλήματα που επιλύονται στη θεωρία της αξιοπιστίας αποδεικνύονται πολύ πιο απλά όταν χρησιμοποιείται ο εκθετικός νόμος παρά όταν χρησιμοποιούνται άλλοι νόμοι κατανομής. Ο κύριος λόγος για αυτήν την απλοποίηση είναι ότι, σύμφωνα με έναν εκθετικό νόμο, η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία εξαρτάται μόνο από τη διάρκεια του διαστήματος και δεν εξαρτάται από τον χρόνο της προηγούμενης λειτουργίας.

Η εκθετική κατανομή χρησιμοποιείται ευρέως για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας ενέργειααντικείμενα.

Τα γραφήματα των αλλαγών στους δείκτες αξιοπιστίας για την εκθετική κατανομή εμφανίζονται στο εικ.2.7 .

Ρύζι. 2.7.

Κανονική κατανομή

Η κανονική κατανομή είναι η πιο ευέλικτη, βολική και ευρέως χρησιμοποιούμενη. Θεωρείται ότι ο χρόνος λειτουργίας ενός αντικειμένου υπόκειται σε κανονική κατανομή (κανονικά κατανεμημένη) εάν το PRO περιγράφεται με την έκφραση:

,

Οπου έναΚαι σι-παραμέτρους κατανομής, αντίστοιχα, των MO και RMS, οι οποίες γίνονται αποδεκτές σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών: , όπου και είναι εκτιμήσεις του μέσου χρόνου μέχρι την αστοχία και τη διασπορά ( - RMS).

Οτι. Το PRO έχει τη φόρμα

. (- Εξελίξεις ΜΟ).

Η καμπύλη σε σχήμα καμπάνας της πυκνότητας κατανομής φαίνεται στο σχ. 2.8.

Η συνάρτηση ολοκληρωτικής κατανομής έχει τη μορφή

.

Ρύζι. 2.8 Καμπύλες πυκνότητας πιθανότητας (α) και

συναρτήσεις αξιοπιστίας (β) κανονικής κατανομής

Ο υπολογισμός των ολοκληρωμάτων αντικαθίσταται από τη χρήση πινάκων κανονικής κατανομής, στους οποίους = 0 και μικρό= 1. Για αυτήν την κατανομή, η συνάρτηση πυκνότητας κατανομής αστοχίας έχει μία μεταβλητή tκαι εκφράζεται ως εξάρτηση

αξία tείναι κεντραρισμένο (από = 0) και κανονικοποιημένο (αφού σ t = 1).

Η συνάρτηση διανομής θα γραφτεί αντίστοιχα με τη μορφή:

Η τιμή της συνάρτησης κατανομής καθορίζεται από τον τύπο

φά ( t ) = 0,5 + ΦΑ( u ) = Q ( t ) ;

Οπου φάείναι η συνάρτηση Laplace, u = (t - Τ 0)/μικρόείναι η ποσότητα της κανονικοποιημένης κατανομής. Εκείνοι. η συνάρτηση διανομής είναι VO.

Όταν χρησιμοποιείτε τη συνάρτηση Laplace αντί της συνάρτησης αθροιστικής κατανομής φά 0 (t) έχουμε

,

Το VO και το FBG, που εκφράζονται ως συνάρτηση Laplace, έχουν τη μορφή

, (φάαπό ( Και), αντί να πολλαπλασιάζεσαι!!!)

.

Πιθανότητα να χτυπήσετε μια τυχαία μεταβλητή Χμέσα σε ένα δεδομένο εύρος τιμών από α πριν β υπολογίζεται σύμφωνα με τον τύπο

.

Τιμές της συνάρτησης Laplace φάΚαι u – σε πίνακα.

Η γενική φύση της αλλαγής στους δείκτες αξιοπιστίας με κανονική κατανομή φαίνεται στο ρύζι. 2.9 .

Ρύζι. 2.9.

Κανονικός νόμος διανομήςαναφέρεται συχνά ως νόμος του Gauss. Αυτός ο νόμος παίζει σημαντικό ρόλο και χρησιμοποιείται συχνότερα στην πράξη σε σύγκριση με άλλους νόμους διανομής.

Το κύριο χαρακτηριστικό αυτού του νόμου είναι ότι είναι ο απόλυτος νόμος,στην οποία προσεγγίζουν άλλοι νόμοι διανομής. Στη θεωρία αξιοπιστίας, χρησιμοποιείται για να περιγράψει σταδιακές αστοχίες, όταν η κατανομή του χρόνου λειτουργίας στην αρχή έχει χαμηλή πυκνότητα, μετά μέγιστη και μετά μειώνεται η πυκνότητα.

Η κατανομή υπακούει πάντα στον κανονικό νόμο εάν η μεταβολή της τυχαίας μεταβλητής επηρεάζεται από πολλούς, περίπου ισοδύναμους παράγοντες.

2.2.3 Υπολογισμός των χαρακτηριστικών αξιοπιστίας μη αποκαταστάσιμων αντικειμένων με κύρια σύνδεση στοιχείων

Εάν η αστοχία του συστήματος συμβεί όταν ένα από τα στοιχεία αστοχεί, τότε θεωρείται ότι ένα τέτοιο σύστημα έχει μια κύρια σύνδεση των στοιχείων. Στη συνέχεια το FBG του προϊόντος κατά τη διάρκεια του χρόνου tείναι ίσο με το γινόμενο του WBG των στοιχείων του κατά τον ίδιο χρόνο

.

Εάν οι τιμές FBG είναι κοντά στο 1, τότε με επαρκή ακρίβεια για εξάσκηση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο ακόλουθος κατά προσέγγιση τύπος:

.

Εάν όλα τα στοιχεία είναι εξίσου αξιόπιστα, το IO του συστήματος θα το κάνει

.,

Οπου Ν Τ- αριθμός τύπων στοιχείων.

Εάν το σύστημα αποτελείται από πολλά στοιχεία με διαφορετικές τιμές RI, τότε η μέση τιμή καθορίζεται από τον τύπο

Εάν τα στοιχεία λειτουργούν σε διαφορετικές συνθήκες ή υπόκεινται στην επίδραση εξωτερικών παραγόντων επιρροής σε διάφορους βαθμούς, τότε το IE του στοιχείου υπολογίζεται με τον τύπο

,

όπου - IE του e-mail που λειτουργεί υπό κανονικές συνθήκες - παράγοντες διόρθωσης ανάλογα με διάφορους παράγοντες.

Ο συντελεστής διόρθωσης σάς επιτρέπει να λαμβάνετε υπόψη τις εξωτερικές επιρροές, κυρίως τις μηχανικές υπερφορτώσεις και την υγρασία, τον συντελεστή διόρθωσης - την επίδραση της θερμοκρασίας και των εσωτερικών τάσεων (τόσο ηλεκτρικές όσο και μηχανικές).

Εάν τα στοιχεία δεν έχουν σταθερό IR, αλλά υπάρχουν σαφώς καθορισμένα χρονικά διαστήματα κατά τα οποία το IR El-ta είναι βασικά σταθερό, τότε το λεγόμενο. ισοδύναμο ποσοστό αποτυχίας. Για παράδειγμα, εάν IO για την περίοδο t 1 ίσο με l 1 , για την περίοδο t 2 είναι ίσο με μεγάλο 2 κ.λπ., τότε το συνολικό IE σε μια χρονική περίοδο Τ= t 1 + t 2 + t 3 + t 4 +… θα

2.2.4 Δείκτες αξιοπιστίας αποκατασταθέντων αντικειμένων

Τα πιο πολύπλοκα τεχνικά συστήματα με μεγάλη διάρκεια ζωής είναι ανακτητός,εκείνοι. οι βλάβες του συστήματος που προκύπτουν κατά τη λειτουργία εξαλείφονται κατά την επισκευή. Η τεχνικά καλή κατάσταση των προϊόντων κατά τη λειτουργία υποστηρίζεται από προληπτικές και επανορθωτικές εργασίες.

Οι εργασίες που πραγματοποιούνται κατά τη λειτουργία των προϊόντων για τη διατήρηση και την αποκατάσταση της απόδοσής τους χαρακτηρίζονται από σημαντικό κόστος εργασίας, υλικών πόρων και χρόνου. Κατά κανόνα, το κόστος αυτό κατά τη λειτουργία του προϊόντος υπερβαίνει σημαντικά το αντίστοιχο κόστος για την κατασκευή του. Το σύνολο των εργασιών για τη διατήρηση και την αποκατάσταση της υγείας και της διάρκειας ζωής των προϊόντων χωρίζεται σε Συντήρηση , και επισκευή,που με τη σειρά τους υποδιαιρούνται σε προληπτική εργασίαπραγματοποιείται με προγραμματισμένο τρόπο και επείγον,πραγματοποιείται όταν συμβαίνουν αστοχίες ή έκτακτες ανάγκες.

Η ιδιότητα συντήρησης των προϊόντων επηρεάζει το κόστος των υλικών και τη διάρκεια του χρόνου διακοπής λειτουργίας κατά τη λειτουργία. Η συντηρησιμότητα συνδέεται στενά με την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα των προϊόντων. Έτσι, για προϊόντα με υψηλό επίπεδο αξιοπιστίας, κατά κανόνα, το χαμηλό κόστος εργασίας και τα κεφάλαια για τη διατήρηση της απόδοσής τους είναι τυπικά.

Οι δείκτες αξιοπιστίας και συντηρησιμότητας των προϊόντων αποτελούν στοιχεία πολύπλοκων δεικτών, όπως οι παράγοντες διαθεσιμότητας ΠΡΟΣ ΤΗΝσολ , επιχειρησιακή ετοιμότητα ΠΡΟΣ ΤΗΝκαυσαερίων και τεχνική χρήση ΠΡΟΣ ΤΗΝ t.i. . Οι δείκτες αξιοπιστίας που είναι εγγενείς μόνο στα ανακτήσιμα στοιχεία περιλαμβάνουν τον μέσο χρόνο μέχρι την αστοχία, το χρόνο μεταξύ των αστοχιών, την πιθανότητα ανάκτησης, τον μέσο χρόνο ανάκτησης, τον παράγοντα διαθεσιμότητας, τον παράγοντα λειτουργικής διαθεσιμότητας και τον συντελεστή τεχνικής χρήσης.

MTBF -χρόνος λειτουργίας ενός ανακτήσιμου στοιχείου, ο οποίος, κατά μέσο όρο, ανά μία αστοχία στο εξεταζόμενο διάστημα του συνολικού χρόνου λειτουργίας ή ορισμένης διάρκειας λειτουργίας:

Οπου t i - χρόνος λειτουργίας στοιχείου έως i-thάρνηση; Μ-ο αριθμός των αστοχιών στο εξεταζόμενο διάστημα του συνολικού χρόνου λειτουργίας.

MTBFκαθορίζεται από την ποσότητα εργασίας του στοιχείου από Εγώ-η αποτυχία να ( Εγώ+ 1)ου, όπου Εγώ =1, 2,..., Μ.

Μέσος χρόνος αποκατάστασηςμία αστοχία στο εξεταζόμενο διάστημα του συνολικού χρόνου λειτουργίας ή μια ορισμένη διάρκεια λειτουργίας

Οπου t vi- χρόνος αποθεραπείας Εγώη άρνηση.

Συντελεστής διαθεσιμότητας ΚΤο r αντιπροσωπεύει την πιθανότητα ότι το προϊόν θα είναι λειτουργικό ανά πάσα στιγμή, εκτός από τις περιόδους προγραμματισμένης συντήρησης, όταν αποκλείεται η προβλεπόμενη χρήση του προϊόντος. Αυτός ο δείκτης είναι πολύπλοκος, καθώς χαρακτηρίζει ποσοτικά δύο δείκτες ταυτόχρονα: την αξιοπιστία και τη συντηρησιμότητα.

Σε σταθερό (σταθερό) τρόπο λειτουργίας και για κάθε είδους νόμο κατανομής του χρόνου λειτουργίας μεταξύ των βλαβών και του χρόνου ανάκτησης, ο συντελεστής διαθεσιμότητας καθορίζεται από τον τύπο

,

(Τ o - μέσος χρόνος αποτυχίας. Τ Vείναι ο μέσος χρόνος αποκατάστασης μιας αποτυχίας).

Έτσι, η ανάλυση του τύπου δείχνει ότι η αξιοπιστία του προϊόντος είναι συνάρτηση όχι μόνο της λειτουργίας χωρίς αστοχίες, αλλά και της δυνατότητας συντήρησης. Αυτό σημαίνει ότι η χαμηλή αξιοπιστία μπορεί να αντισταθμιστεί κάπως από τη βελτιωμένη συντηρησιμότητα. Όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της ανάκτησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ετοιμότητα του προϊόντος. Εάν ο χρόνος διακοπής λειτουργίας είναι υψηλός, η διαθεσιμότητα θα είναι χαμηλή.

Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό της συντηρησιμότητας είναι ο συντελεστής τεχνικής χρήσης, ο οποίος είναι ο λόγος του χρόνου λειτουργίας του προϊόντος σε μονάδες χρόνου για μια ορισμένη περίοδο λειτουργίας προς το άθροισμα αυτού του χρόνου λειτουργίας και του χρόνου όλου του χρόνου διακοπής λόγω της εξάλειψης αστοχιών, συντήρησης και επισκευών κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Ο παράγοντας τεχνικής χρήσης είναι η πιθανότητα ότι το προϊόν θα λειτουργήσει στον κατάλληλο τρόπο λειτουργίας για την εποχή Τ. Ετσι, ΠΡΟΣ ΤΗΝ t. i. καθορίζεται από δύο βασικούς παράγοντες - την αξιοπιστία και τη συντηρησιμότητα.

Λόγος επιχειρησιακής ετοιμότηταςΤο TO OG ορίζεται ως η πιθανότητα το αντικείμενο να βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας σε αυθαίρετη χρονική στιγμή (εκτός από τις προγραμματισμένες περιόδους κατά τις οποίες δεν παρέχεται η χρήση του αντικειμένου για τον προορισμό του) και, ξεκινώντας από αυτή τη στιγμή, θα λειτουργήσει χωρίς αποτυχία για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα.

Από τον πιθανολογικό ορισμό προκύπτει ότι

ΠΡΟΣ ΤΗΝΟΓ = ΠΡΟΣ ΤΗΝ G * Π (t)

Συντελεστής τεχνικής αξιοποίησηςχαρακτηρίζει την αναλογία του χρόνου που το στοιχείο βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας σε σχέση με την εξεταζόμενη διάρκεια λειτουργίας. Η περίοδος λειτουργίας για την οποία καθορίζεται ο συντελεστής τεχνικής χρήσης πρέπει να περιλαμβάνει κάθε είδους συντήρηση και επισκευή. Ο συντελεστής τεχνικής χρήσης λαμβάνει υπόψη τον χρόνο που αφιερώνεται σε προγραμματισμένες και μη προγραμματισμένες επισκευές, καθώς και κανονισμούς και καθορίζεται από τον τύπο

κτι = t n /( t n +t V +t R +tΟ),

Οπου t n είναι ο συνολικός χρόνος λειτουργίας του προϊόντος στην εξεταζόμενη χρονική περίοδο. t V , t RΚαι t o - αντίστοιχα, ο συνολικός χρόνος που αφιερώθηκε σε ανάκτηση , επισκευήΚαι Συντήρησηπροϊόντα για την ίδια χρονική περίοδο.

2.2.5 Πλεονασμός συστήματος

Κράτηση- μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου με την εισαγωγή πρόσθετων στοιχείων και λειτουργικότητας που υπερβαίνουν το ελάχιστο που απαιτείται για την κανονική εκτέλεση των καθορισμένων λειτουργιών από το αντικείμενο. Σε αυτήν την περίπτωση, η αποτυχία εμφανίζεται μόνο μετά την αποτυχία του κύριου στοιχείου και όλων των στοιχείων ασφαλείας.

Το σύστημα μπορεί να αναπαρασταθεί από έναν αριθμό βημάτων που εκτελούν ξεχωριστές λειτουργίες. Το καθήκον του πλεονασμού είναι να βρεθεί ένας τέτοιος αριθμός δειγμάτων εφεδρικού εξοπλισμού σε κάθε στάδιο που θα παρέχει ένα δεδομένο επίπεδο αξιοπιστίας του συστήματος με το χαμηλότερο κόστος.

Η επιλογή της καλύτερης επιλογής εξαρτάται κυρίως από την αύξηση της αξιοπιστίας που μπορεί να επιτευχθεί με δεδομένο κόστος.

κύριο στοιχείο- ένα στοιχείο της βασικής φυσικής δομής του αντικειμένου, το ελάχιστο απαραίτητο για την κανονική εκτέλεση των καθηκόντων του από το αντικείμενο.

Αποθεματικό στοιχείο- ένα στοιχείο σχεδιασμένο να διασφαλίζει τη λειτουργικότητα του αντικειμένου σε περίπτωση βλάβης του κύριου στοιχείου.

Τύποι κρατήσεων

Δομική (στοιχειακή) πλεονασμός- μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου, που περιλαμβάνει τη χρήση περιττών στοιχείων που περιλαμβάνονται στη φυσική δομή του αντικειμένου. Παρέχεται μέσω σύνδεσης στον κύριο εφεδρικό εξοπλισμό με τέτοιο τρόπο ώστε, εάν ο κύριος εξοπλισμός αποτύχει, το αντίγραφο ασφαλείας συνεχίζει να εκτελεί τις λειτουργίες του.

Λειτουργικός πλεονασμός- μια μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου, που περιλαμβάνει τη χρήση της ικανότητας στοιχείων να εκτελούν πρόσθετες λειτουργίες αντί για τις κύριες, και μαζί με αυτές.

Προσωρινή κράτηση- μια μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση υπερβολικού χρόνου που διατίθεται για την εκτέλεση εργασιών. Με άλλα λόγια, η προσωρινή κράτηση είναι ένας τέτοιος προγραμματισμός της λειτουργίας του συστήματος, στον οποίο δημιουργείται ένα απόθεμα χρόνου εργασίας για την εκτέλεση των καθορισμένων λειτουργιών. Ο ελεύθερος χρόνος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επανάληψη της λειτουργίας ή για την εξάλειψη της δυσλειτουργίας του αντικειμένου.

Πλεονασμός πληροφοριών- μια μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση περιττών πληροφοριών που υπερβαίνουν το ελάχιστο απαραίτητο για την ολοκλήρωση των εργασιών.

Πλεονασμός φορτίου- μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας ενός αντικειμένου, που περιλαμβάνει τη χρήση της ικανότητας των στοιχείων του να αντιλαμβάνονται πρόσθετα φορτία που υπερβαίνουν τα ονομαστικά.

Από την άποψη του υπολογισμού και της διασφάλισης της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο δομικός πλεονασμός.

Μέθοδοι δομικού πλεονασμού

Σύμφωνα με τη μέθοδο σύνδεσης περιττών στοιχείων και συσκευών, διακρίνονται οι ακόλουθες μέθοδοι πλεονασμού (Εικ. 2.10).

Ο πλεονασμός είναι ξεχωριστός (στοιχείο προς στοιχείο) με τη σταθερή συμπερίληψη των εφεδρικών στοιχείων (Εικ. 2.11).

Ρύζι. 2.11 Απολύσεις χωριστό με μόνιμο

συμπερίληψη αποθεματικών στοιχείων

Ένας τέτοιος πλεονασμός είναι δυνατός όταν η σύνδεση ενός εφεδρικού στοιχείου δεν αλλάζει σημαντικά τον τρόπο λειτουργίας της συσκευής. Το πλεονέκτημά του είναι η συνεχής ετοιμότητα του εφεδρικού στοιχείου, η απουσία χρόνου που δαπανάται για την εναλλαγή. Το μειονέκτημα είναι ότι το εφεδρικό στοιχείο καταναλώνει τον πόρο του με τον ίδιο τρόπο όπως το κύριο στοιχείο.

Ρύζι. 2.10 Ταξινόμηση μεθόδων δομικού πλεονασμού

Διαχωρίστε τον πλεονασμό με την αντικατάσταση του αποτυχημένου στοιχείου με ένα εφεδρικό στοιχείο (Εικ. 2.12). Αυτή είναι μια μέθοδος κράτησης στην οποία δεσμεύονται μεμονωμένα στοιχεία ενός αντικειμένου ή των ομάδων τους.

Ρύζι. 2.12 Διαχωρίστε τον πλεονασμό με αντικατάσταση

αποτυχημένο στοιχείο

Σε αυτήν την περίπτωση, το εφεδρικό στοιχείο είναι σε διάφορους βαθμούς ετοιμότητας για αντικατάσταση του κύριου στοιχείου. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι το αποθεματικό στοιχείο διατηρεί τον πόρο εργασίας του ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση μιας ανεξάρτητης εργασίας. Ο τρόπος λειτουργίας της κύριας μονάδας δεν παραμορφώνεται. Το μειονέκτημα είναι η ανάγκη να αφιερωθεί χρόνος για τη σύνδεση ενός εφεδρικού στοιχείου. Τα αποθεματικά στοιχεία μπορεί να είναι λιγότερα από τα κύρια.

Ο λόγος του αριθμού των αποθεματικών στοιχείων προς τον αριθμό των δεσμευμένων στοιχείων ονομάζεται λόγος πλεονασμού - Μ. Όταν είναι περιττό με μια ακέραια πολλαπλότητα, η τιμή Μείναι ακέραιος, όταν δεσμεύουμε με κλασματική πολλαπλότητα, την τιμή Μείναι ένας κλασματικός μη αναγώγιμος αριθμός. Για παράδειγμα, Μ=4/2 σημαίνει ότι υπάρχει πλεονασμός με κλασματική πολλαπλότητα, στην οποία ο αριθμός των εφεδρικών στοιχείων είναι τέσσερα, ο αριθμός των κύριων στοιχείων είναι δύο και ο συνολικός αριθμός στοιχείων είναι έξι. Το κλάσμα δεν μπορεί να μειωθεί , γιατί αν Μ=4/2=2/1, αυτό σημαίνει ότι υπάρχει πλεονασμός με ακέραιο πλήθος, στον οποίο ο αριθμός των εφεδρικών στοιχείων είναι δύο και ο συνολικός αριθμός των στοιχείων είναι τρία.

Κατά την ενεργοποίηση της ρεζέρβας σύμφωνα με τη μέθοδο αντικατάστασης, τα στοιχεία εφεδρείας μπορούν να βρίσκονται σε τρεις καταστάσεις μέχρι να τεθούν σε λειτουργία:

Φορτωμένο ("ζεστό") αποθεματικό.

Ελαφρύ ("ζεστό") αποθεματικό.

Αφόρτωση («ψυχρή») ρεζέρβα.

Φορτωμένος("ζεστό") αποθεματικό - ένα στοιχείο φύλαξης που βρίσκεται στον ίδιο τρόπο λειτουργίας με το κύριο.

Πυγμάχος ελαφρού βάρους("θερμό") αποθεματικό - ένα στοιχείο φύλαξης που βρίσκεται σε λειτουργία λιγότερο φορτωμένο από το κύριο.

Ξεφόρτωσε("ψυχρό") αποθεματικό - ένα αποθεματικό στοιχείο που πρακτικά δεν μεταφέρει φορτία.

Ο πλεονασμός είναι συνηθισμένος με μόνιμη σύνδεση ή με αντικατάσταση (Εικ. 2.13). Σε αυτήν την περίπτωση, το αντικείμενο στο σύνολό του είναι δεσμευμένο και μια παρόμοια σύνθετη συσκευή χρησιμοποιείται ως αντίγραφο ασφαλείας. Αυτή η μέθοδος είναι λιγότερο οικονομική από τη διαίρεση του πλεονασμού. Εάν, για παράδειγμα, το πρώτο κύριο στοιχείο αποτύχει, καθίσταται απαραίτητο να συνδεθεί ολόκληρη η τεχνολογική εφεδρική αλυσίδα.

Ρύζι. 2.13 - Γενική κράτηση

επιφύλαξη πλειοψηφίας ("ψηφοφορία" nαπό Μστοιχεία) (Εικ. 2.14). Αυτή η μέθοδος βασίζεται στη χρήση ενός πρόσθετου στοιχείου - ονομάζεται στοιχείο πλειοψηφίας ή λογικής ή απαρτίας. Σας επιτρέπει να συγκρίνετε τα σήματα που προέρχονται από στοιχεία που εκτελούν την ίδια λειτουργία. Εάν τα αποτελέσματα ταιριάζουν, τότε μεταβιβάζονται στην έξοδο της συσκευής. Στο σχ. Το 2.14 δείχνει την επιφύλαξη σύμφωνα με την αρχή της ψηφοφορίας "δύο στα τρία", δηλ. οποιαδήποτε δύο αποτελέσματα από τα τρία που ταιριάζουν θεωρούνται αληθή και περνούν στην έξοδο της συσκευής. Είναι δυνατή η εφαρμογή αναλογιών τριών στα πέντε κ.λπ. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η εξασφάλιση αύξησης της αξιοπιστίας για κάθε είδους αστοχίες στοιχείων εργασίας. Οποιοδήποτε είδος αποτυχίας ενός στοιχείου δεν θα επηρεάσει την έξοδο.

Αποτελεσματικό σε συστήματα ελέγχου διεργασιών.

Ρύζι. 2.14 - Επιφύλαξη πλειοψηφίας

2.2.6 Γενικές δομές υπολογισμού αξιοπιστίας

Ως δομικό διάγραμμα αξιοπιστίας νοείται η οπτική αναπαράσταση (γραφική ή με τη μορφή λογικών εκφράσεων) των συνθηκών υπό τις οποίες λειτουργεί ή δεν λειτουργεί το υπό μελέτη αντικείμενο (σύστημα, συσκευή, τεχνικό συγκρότημα κ.λπ.). Τα τυπικά μπλοκ διαγράμματα φαίνονται στο σχ. 2.15.

Ρύζι. 2.15 - Τυπικές δομές για τον υπολογισμό της αξιοπιστίας

Η απλούστερη μορφή ενός μπλοκ διαγράμματος αξιοπιστίας είναι μια δομή παράλληλης σειράς. Στοιχεία συνδέονται παράλληλα σε αυτό, η άρθρωση των οποίων οδηγεί σε αστοχία. Τέτοια στοιχεία συνδέονται σε μια σειριακή αλυσίδα, η αστοχία οποιουδήποτε εκ των οποίων οδηγεί σε αστοχία του αντικειμένου.

Στο σχ. 2.15, παρουσιάζεται μια παραλλαγή της παράλληλης-σειριακής δομής. Με βάση αυτή τη δομή, μπορεί να εξαχθεί το ακόλουθο συμπέρασμα. Το αντικείμενο αποτελείται από πέντε μέρη. Η αποτυχία του αντικειμένου συμβαίνει όταν είτε το στοιχείο 5 είτε ο κόμβος που αποτελείται από τα στοιχεία 1-4 αποτυγχάνει. Ο κόμβος μπορεί να αποτύχει όταν η αλυσίδα που αποτελείται από τα στοιχεία 3,4 και ο κόμβος που αποτελείται από τα στοιχεία 1,2 αποτυγχάνουν ταυτόχρονα. Η αλυσίδα 3-4 αποτυγχάνει εάν αποτύχει τουλάχιστον ένα από τα συστατικά στοιχεία της και ο κόμβος 1,2 - εάν αποτύχουν και τα δύο στοιχεία, π.χ. στοιχεία 1,2. Ο υπολογισμός της αξιοπιστίας παρουσία τέτοιων δομών χαρακτηρίζεται από τη μεγαλύτερη απλότητα και σαφήνεια.

Σε περιπτώσεις όπου η συνθήκη απόδοσης δεν μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή απλής παράλληλης-διαδοχικής δομής, χρησιμοποιούνται είτε λογικές συναρτήσεις είτε γραφήματα και δομές διακλάδωσης, σύμφωνα με τις οποίες αφήνονται συστήματα εξισώσεων απόδοσης.

2.2.6.1 Υπολογισμός αξιοπιστίας με βάση τη χρήση παράλληλων σειριακών κατασκευών

Στο σχ. Το 2.16 δείχνει την παράλληλη σύνδεση των στοιχείων 1, 2, 3. Αυτό σημαίνει ότι μια συσκευή που αποτελείται από αυτά τα στοιχεία περνά σε κατάσταση αστοχίας μετά την αστοχία όλων των στοιχείων, υπό την προϋπόθεση ότι όλα τα στοιχεία του συστήματος είναι υπό φορτίο και οι αστοχίες στοιχείων είναι στατιστικά ανεξάρτητος.

Ρύζι. 2.16. Μπλοκ διάγραμμα συστήματος με παράλληλη σύνδεση στοιχείων

Η συνθήκη λειτουργικότητας της συσκευής μπορεί να διατυπωθεί ως εξής: η συσκευή είναι λειτουργική εάν το στοιχείο 1 ή το στοιχείο 2 ή το στοιχείο 3 ή τα στοιχεία 1 και 2, 1 είναι λειτουργικά. και 3, 2; και 3, 1; και 2? και 3.

Πιθανότητα κατάστασης χωρίς αστοχία μιας συσκευής που αποτελείται από nτα παράλληλα συνδεδεμένα στοιχεία προσδιορίζεται από το θεώρημα της πρόσθεσης πιθανοτήτων κοινών τυχαίων γεγονότων ως

,

εκείνοι. με παράλληλη σύνδεση ανεξάρτητων (με την έννοια της αξιοπιστίας) στοιχείων πολλαπλασιάζεται η αναξιοπιστία τους ().

Ποσοστό αστοχίας (σε ποσοστό αστοχίας στοιχείου λ Εγώ), ορίζεται ως

.

Στην περίπτωση που τα ποσοστά αστοχίας όλων των στοιχείων είναι τα ίδια, ο μέσος χρόνος μέχρι την αστοχία του συστήματος Τ 0

2.2.6.2 Ενεργοποίηση πλεονάζοντος εξοπλισμού συστήματος με αντικατάσταση

Σε αυτό το διάγραμμα καλωδίωσης nπανομοιότυπα δείγματα εξοπλισμού, μόνο ένα είναι σε λειτουργία όλη την ώρα (Εικ. 2.17). Όταν ένα δείγμα εργασίας αποτυγχάνει, σίγουρα απενεργοποιείται και ένα από τα εφεδρικά (εφεδρικά) στοιχεία τίθεται σε λειτουργία. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να εξαντληθούν όλα τα εφεδρικά δείγματα.

Ρύζι. 2.17 - Μπλοκ διάγραμμα του συστήματος για την ενεργοποίηση του εξοπλισμού αναμονής με αντικατάσταση

Ας κάνουμε τις ακόλουθες υποθέσεις για αυτό το σύστημα:

1. Η αποτυχία συστήματος προκύπτει εάν αποτύχουν όλοι nστοιχεία.

2. Η πιθανότητα αστοχίας κάθε εξοπλισμού δεν εξαρτάται από την κατάσταση των άλλων ( n-1) δείγματα (οι αποτυχίες είναι στατιστικά ανεξάρτητες).

3. Μόνο ο εξοπλισμός που βρίσκεται σε λειτουργία μπορεί να αποτύχει και η υπό όρους πιθανότητα αστοχίας στο διάστημα ( t , t+dt)είναι ίσο με λ dt; Ο εφεδρικός εξοπλισμός δεν μπορεί να παρουσιάσει βλάβη πριν τεθεί σε λειτουργία.

4. Οι συσκευές μεταγωγής θεωρούνται απολύτως αξιόπιστες.

5. Όλα τα στοιχεία είναι πανομοιότυπα. Τα ανταλλακτικά έχουν χαρακτηριστικά ως καινούργια.

Το σύστημα είναι σε θέση να εκτελεί τις λειτουργίες που απαιτούνται από αυτό εάν τουλάχιστον μία από τις nδείγματα εξοπλισμού. Σε αυτή την περίπτωση, με έναν εκθετικό νόμο και ένα "ψυχρό" αποθεματικό, η αξιοπιστία είναι απλώς το άθροισμα των πιθανοτήτων των καταστάσεων του συστήματος, εξαιρουμένης της κατάστασης αστοχίας, δηλ.

T -αναλογία πλεονασμού .

,

Οπου λ Και Τ 0 - IE και μέσος χρόνος έως την πρώτη αστοχία της κύριας συσκευής.

Με "καυτή" αναμονή -

,

2.3 Μέθοδοι για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας πολύπλοκων συστημάτων

2.3.1 Μέθοδοι σχεδιασμού για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας

Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά των πολύπλοκων τεχνικών συστημάτων είναι η αξιοπιστία τους. Οι απαιτήσεις για ποσοτικούς δείκτες αξιοπιστίας αυξάνονται όταν οι αστοχίες του τεχνικού συστήματος οδηγούν σε μεγάλες δαπάνες υλικών πόρων ή απειλούν την ασφάλεια (για παράδειγμα, όταν δημιουργούνται πυρηνικά σκάφη, αεροσκάφη ή στρατιωτικός εξοπλισμός). Μία από τις ενότητες των όρων αναφοράς για την ανάπτυξη του συστήματος είναι η ενότητα που ορίζει τις απαιτήσεις αξιοπιστίας. Αυτή η ενότητα υποδεικνύει τους ποσοτικούς δείκτες αξιοπιστίας που πρέπει να επιβεβαιωθούν σε κάθε στάδιο της δημιουργίας του συστήματος.

Στο στάδιο ανάπτυξης της τεχνικής τεκμηρίωσης, η οποία είναι ένα σύνολο σχεδίων, προδιαγραφών, μεθόδων και προγραμμάτων δοκιμών, η υλοποίηση των ερευνητικών υπολογισμών, η προετοιμασία της επιχειρησιακής τεκμηρίωσης και η διασφάλιση της αξιοπιστίας πραγματοποιείται με ορθολογικές μεθόδους σχεδιασμού και υπολογισμούς και πειραματικές μεθόδους αξιολόγησης αξιοπιστία.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της δομικής αξιοπιστίας ενός πολύπλοκου τεχνικού συστήματος. Οι κατασκευαστικές μέθοδοι για τη βελτίωση της αξιοπιστίας περιλαμβάνουν τη δημιουργία περιθωρίων ασφαλείας για μεταλλικές κατασκευές, τη διευκόλυνση της λειτουργίας του ηλεκτρικού αυτοματισμού, την απλοποίηση του σχεδιασμού, τη χρήση τυπικών εξαρτημάτων και συγκροτημάτων, τη διασφάλιση της συντηρησιμότητας και την λογική χρήση μεθόδων πλεονασμού.

Η ανάλυση και η πρόβλεψη της αξιοπιστίας στο στάδιο του σχεδιασμού παρέχει τα απαραίτητα δεδομένα για την αξιολόγηση του σχεδιασμού. Μια τέτοια ανάλυση πραγματοποιείται για κάθε επιλογή σχεδιασμού, καθώς και μετά την πραγματοποίηση αλλαγών σχεδιασμού. Εάν εντοπιστούν ελαττώματα σχεδιασμού που μειώνουν το επίπεδο αξιοπιστίας του συστήματος, γίνονται αλλαγές σχεδιασμού και διορθώνεται η τεχνική τεκμηρίωση.

2.3.2 Τεχνολογικές μέθοδοι για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας των προϊόντων στη διαδικασία παραγωγής

Ένα από τα κύρια μέτρα στο στάδιο της μαζικής παραγωγής με στόχο τη διασφάλιση της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων είναι η σταθερότητα των τεχνολογικών διαδικασιών. Οι επιστημονικές μέθοδοι διαχείρισης της ποιότητας των προϊόντων επιτρέπουν έγκαιρα συμπεράσματα σχετικά με την ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων. Στις βιομηχανικές επιχειρήσεις χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι στατιστικού ποιοτικού ελέγχου: τρέχων έλεγχος της τεχνολογικής διαδικασίας και μέθοδος επιλεκτικού ελέγχου.

Η μέθοδος στατιστικού ελέγχου (ρύθμισης) της ποιότητας καθιστά δυνατή την έγκαιρη πρόληψη ελαττωμάτων στην παραγωγή και, ως εκ τούτου, άμεση παρέμβαση στην τεχνολογική διαδικασία.

Η επιλεκτική μέθοδος ελέγχου δεν έχει άμεσο αντίκτυπο στην παραγωγή, καθώς χρησιμεύει στον έλεγχο των τελικών προϊόντων, σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την ποσότητα των ελαττωμάτων, τους λόγους εμφάνισής τους στην τεχνολογική διαδικασία ή τα ποιοτικά ελαττώματα του υλικού.

Η ανάλυση της ακρίβειας και της σταθερότητας των τεχνολογικών διαδικασιών σάς επιτρέπει να εντοπίσετε και να εξαλείψετε παράγοντες που επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα του προϊόντος. Στη γενική περίπτωση, ο έλεγχος της σταθερότητας των τεχνολογικών διεργασιών μπορεί να πραγματοποιηθεί με τις ακόλουθες μεθόδους: γραφική-αναλυτική με γραφική παράσταση των τιμών των μετρούμενων παραμέτρων στο διάγραμμα. Υπολογισμός-στατιστική για ποσοτικά χαρακτηριστικά της ακρίβειας και της σταθερότητας των τεχνολογικών διεργασιών. καθώς και πρόβλεψη της αξιοπιστίας των τεχνολογικών διεργασιών με βάση τα ποσοτικά χαρακτηριστικά των δεδομένων αποκλίσεων.

2.3.3 Διασφάλιση της αξιοπιστίας σύνθετων τεχνικών συστημάτων υπό συνθήκες λειτουργίας

Η αξιοπιστία των τεχνικών συστημάτων υπό συνθήκες λειτουργίας καθορίζεται από διάφορους λειτουργικούς παράγοντες, όπως τα προσόντα του προσωπικού συντήρησης, η ποιότητα και η ποσότητα των εργασιών συντήρησης που εκτελούνται, η διαθεσιμότητα ανταλλακτικών, η χρήση εξοπλισμού μέτρησης και δοκιμής, καθώς και καθώς η διαθεσιμότητα τεχνικών περιγραφών και οδηγιών λειτουργίας.

Ως πρώτη προσέγγιση, μπορεί να υποτεθεί ότι όλες οι αστοχίες που συμβαίνουν κατά τη λειτουργία είναι ανεξάρτητες. Επομένως, η αξιοπιστία ολόκληρου του συστήματος υπό την παραδοχή της ανεξαρτησίας των αστοχιών είναι ίση με:

R = R 1 *R 2 *R 3

Οπου R 1 ;R 2 ;R 3 - πιθανότητες λειτουργίας του συστήματος χωρίς βλάβες, αντίστοιχα, για απρόβλεπτες ξαφνικές βλάβες, ξαφνικές βλάβες που μπορούν να αποφευχθούν με έγκαιρη συντήρηση και σταδιακές βλάβες.

Ένας από τους λόγους για την απουσία αστοχιών των στοιχείων του συστήματος είναι η συντήρηση υψηλής ποιότητας, η οποία αποσκοπεί στην πρόληψη προβλέψιμων ξαφνικών βλαβών. Η πιθανότητα λειτουργίας του συστήματος χωρίς βλάβες, λόγω της ποιότητας της υπηρεσίας, ισούται με:

Οπου Π ι περίπου– πιθανότητα λειτουργίας χωρίς βλάβες Εγώτο στοιχείο που σχετίζεται με τη συντήρηση.

Καθώς η συντήρηση βελτιώνεται, η τιμή της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία R περίπουπροσεγγίζει την ενότητα.

Η αντικατάσταση στοιχείων με αυξανόμενο ποσοστό αστοχίας με την πάροδο του χρόνου είναι δυνατή σε όλα τα πολύπλοκα τεχνικά συστήματα. Προκειμένου να μειωθεί το ποσοστό αστοχίας με την πάροδο του χρόνου, εισάγεται η συντήρηση του συστήματος, η οποία καθιστά δυνατή την παροχή μιας ροής αστοχιών σε πολύπλοκα συστήματα με πεπερασμένη ένταση κατά τη διάρκεια μιας δεδομένης διάρκειας ζωής, δηλ. να το κάνει κοντά στο σταθερό.

Κατά τη λειτουργία κατά τη συντήρηση, το ποσοστό αστοχίας του συστήματος, αφενός, τείνει να αυξάνεται και αφετέρου να μειώνεται, ανάλογα με το επίπεδο στο οποίο πραγματοποιείται η συντήρηση. Εάν η συντήρηση γίνει καλά, τότε το ποσοστό αστοχίας μειώνεται και αν αυτή η συντήρηση δεν γίνει καλά, αυξάνεται.

Χρησιμοποιώντας τη συσσωρευμένη εμπειρία, μπορείτε πάντα να επιλέξετε τη μία ή την άλλη ποσότητα λειτουργίας που θα εξασφαλίσει την κανονική λειτουργία του συστήματος μέχρι την επόμενη συντήρηση με δεδομένη πιθανότητα λειτουργίας χωρίς βλάβες. Ή, αντίθετα, δεδομένης της αλληλουχίας των όγκων λειτουργίας, είναι δυνατό να καθοριστούν οι αποδεκτοί όροι συντήρησης, γεγονός που διασφαλίζει τη λειτουργία του συστήματος σε ένα δεδομένο επίπεδο αξιοπιστίας.

2.3.4 Τρόποι βελτίωσης της αξιοπιστίας πολύπλοκων τεχνικών συστημάτων κατά τη λειτουργία

Για τη βελτίωση της αξιοπιστίας πολύπλοκων τεχνικών συστημάτων υπό συνθήκες λειτουργίας, πραγματοποιείται μια σειρά μέτρων, τα οποία μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες τέσσερις ομάδες:

1) ανάπτυξη επιστημονικών μεθόδων εκμετάλλευσης.

2) συλλογή, ανάλυση και γενίκευση της εμπειρίας λειτουργίας.

3) σύνδεση του σχεδιασμού με την παραγωγή προϊόντων.

4) προηγμένη εκπαίδευση του προσωπικού εξυπηρέτησης.

Οι επιστημονικές μέθοδοι λειτουργίας περιλαμβάνουν επιστημονικά βασισμένες μεθόδους προετοιμασίας ενός προϊόντος για λειτουργία, εκτέλεσης συντήρησης, επισκευών και άλλων μέτρων για τη βελτίωση της αξιοπιστίας πολύπλοκων τεχνικών συστημάτων κατά τη λειτουργία τους. Η διαδικασία και η τεχνολογία για την εκτέλεση αυτών των δραστηριοτήτων περιγράφονται στα σχετικά εγχειρίδια και στις οδηγίες λειτουργίας για συγκεκριμένα προϊόντα. Καλύτερη εφαρμογή των επιχειρησιακών μέτρων για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας των προϊόντων μηχανικής παρέχεται από τα αποτελέσματα μιας στατιστικής μελέτης για την αξιοπιστία αυτών των προϊόντων. Στη λειτουργία των προϊόντων, η εμπειρία παίζει σημαντικό ρόλο. Ένα σημαντικό μέρος της εμπειρίας λειτουργίας χρησιμοποιείται για την επίλυση ιδιωτικών οργανωτικών και τεχνικών μέτρων. Ωστόσο, τα συσσωρευμένα δεδομένα πρέπει να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για την επίλυση των σημερινών προβλημάτων, αλλά και για τη δημιουργία μελλοντικών προϊόντων με υψηλή αξιοπιστία.

Μεγάλη σημασία έχει η σωστή οργάνωση της συλλογής πληροφοριών για αστοχίες. Το περιεχόμενο των μέτρων για τη συλλογή τέτοιων πληροφοριών καθορίζεται από τον τύπο των προϊόντων και τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας αυτών των προϊόντων. Πιθανές πηγές στατιστικών πληροφοριών μπορούν να είναι πληροφορίες που λαμβάνονται από τα αποτελέσματα διαφόρων τύπων δοκιμών και λειτουργιών, οι οποίες εκδίδονται περιοδικά με τη μορφή αναφορών για την τεχνική κατάσταση και την αξιοπιστία των προϊόντων.

Η μελέτη των χαρακτηριστικών της συμπεριφοράς τους καθιστά δυνατή τη χρήση των συσσωρευμένων δεδομένων για το σχεδιασμό μελλοντικών προϊόντων. Έτσι, η συλλογή και η γενίκευση δεδομένων για αστοχίες προϊόντων είναι ένα από τα πιο σημαντικά καθήκοντα που πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή.

Η αποτελεσματικότητα των επιχειρησιακών μέτρων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα προσόντα του λειτουργικού προσωπικού. Ωστόσο, η επίδραση αυτού του παράγοντα δεν είναι η ίδια. Έτσι, για παράδειγμα, όταν εκτελούνται πολύ απλές λειτουργίες στη διαδικασία εξυπηρέτησης, η επιρροή ενός υψηλού προσόντος ενός υπαλλήλου είναι μικρή και αντίστροφα, τα προσόντα του προσωπικού εξυπηρέτησης παίζουν μεγάλο ρόλο κατά την εκτέλεση σύνθετων εργασιών που σχετίζονται με το υιοθέτηση υποκειμενικών αποφάσεων (για παράδειγμα, κατά τη ρύθμιση βαλβίδων και συστημάτων ανάφλεξης σε αυτοκίνητα, κατά την επισκευή τηλεόρασης κ.λπ.).

2.3.5 Οργανωτικές και τεχνικές μέθοδοι για την αποκατάσταση και τη διατήρηση της αξιοπιστίας του εξοπλισμού κατά τη λειτουργία

Είναι γνωστό ότι κατά τη λειτουργία το προϊόν χρησιμοποιείται για τον προορισμό του για ορισμένο χρόνο για την εκτέλεση της αντίστοιχης εργασίας, για κάποιο χρονικό διάστημα μεταφέρεται και αποθηκεύεται και μέρος του χρόνου δαπανάται για συντήρηση και επισκευή. Ταυτόχρονα, για πολύπλοκα τεχνικά συστήματα, καθορίζονται στην κανονιστική και τεχνική τεκμηρίωση οι τύποι συντήρησης (TO-1, TO-2, ...) και επισκευών (τρέχουσες, μεσαίες ή κεφαλαιακές).

Στο στάδιο της λειτουργίας των προϊόντων, εκδηλώνονται οι τεχνικές και οικονομικές συνέπειες της χαμηλής αξιοπιστίας, που σχετίζονται με το χρόνο διακοπής λειτουργίας του εξοπλισμού και το κόστος εξάλειψης αστοχιών και αγοράς ανταλλακτικών. Προκειμένου να διατηρηθεί η αξιοπιστία των προϊόντων σε ένα δεδομένο επίπεδο κατά τη λειτουργία, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ένα σύνολο μέτρων, τα οποία μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή δύο ομάδων - μέτρα συμμόρφωσης με τους κανόνες και τους τρόπους λειτουργίας. μέτρα για την αποκατάσταση της κατάστασης εργασίας.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ πρώταμια ομάδα μέτρων περιλαμβάνει εκπαίδευση του προσωπικού συντήρησης, συμμόρφωση με τις απαιτήσεις της επιχειρησιακής τεκμηρίωσης, τη σειρά και την ακρίβεια των εργασιών που εκτελούνται κατά τη συντήρηση, τον διαγνωστικό έλεγχο των παραμέτρων και τη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών, την αρχιτεκτονική επίβλεψη κ.λπ.

Επιστροφή στα κύρια γεγονότα δεύτεροςΟι ομάδες περιλαμβάνουν τη ρύθμιση του συστήματος συντήρησης, την περιοδική παρακολούθηση της κατάστασης του προϊόντος και τον προσδιορισμό της υπολειπόμενης ζωής και της κατάστασης πριν από την αστοχία μέσω τεχνικών διαγνωστικών, την εισαγωγή σύγχρονης τεχνολογίας επισκευής, την ανάλυση των αιτιών των βλαβών και οργάνωση σχολίων από τους προγραμματιστές και τους κατασκευαστές προϊόντων.

Πολλά προϊόντα βρίσκονται σε κατάσταση αποθήκευσης για ένα σημαντικό μέρος του χρόνου λειτουργίας τους. δεν σχετίζονται με την εκτέλεση των κύριων εργασιών. Για προϊόντα που λειτουργούν σε αυτήν τη λειτουργία, η πλειονότητα των αστοχιών σχετίζεται με διάβρωση, καθώς και με έκθεση σε σκόνη, βρωμιά, θερμοκρασία και υγρασία. Για προϊόντα που βρίσκονται σε λειτουργία για σημαντικό μέρος του χρόνου, η πλειονότητα των αστοχιών σχετίζεται με φθορά, κόπωση ή μηχανική βλάβη σε εξαρτήματα και συγκροτήματα. Στην κατάσταση αδράνειας, το ποσοστό αστοχίας των στοιχείων είναι σημαντικά μικρότερο από ό,τι στην κατάσταση λειτουργίας. Έτσι, για παράδειγμα, για ηλεκτρομηχανολογικό εξοπλισμό αυτή η αναλογία αντιστοιχεί σε 1:10, για μηχανικά στοιχεία αυτή η αναλογία είναι 1:30, για ηλεκτρονικά στοιχεία 1:80.

Πρέπει να σημειωθεί ότι με την περιπλοκή της τεχνολογίας και την επέκταση των περιοχών χρήσης της, ο ρόλος του σταδίου λειτουργίας του εξοπλισμού στο συνολικό κόστος δημιουργίας και χρήσης τεχνικών συστημάτων αυξάνεται. Το κόστος συντήρησης λόγω συντήρησης και επισκευής υπερβαίνει το κόστος των νέων προϊόντων κατά τις ακόλουθες φορές: τρακτέρ και αεροσκάφη κατά 5-8 φορές. εργαλειομηχανές κατά 8-15 φορές. ηλεκτρονικό εξοπλισμό κατά 7-100 φορές.

Η τεχνική πολιτική των επιχειρήσεων θα πρέπει να στοχεύει στη μείωση του όγκου και του χρόνου συντήρησης και επισκευής του εξοπλισμού αυξάνοντας την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα των κύριων εξαρτημάτων.

Η διατήρηση του μηχανήματος στην κατάσταση παράδοσης βοηθά στη διατήρηση του σε κατάσταση λειτουργίας, κατά κανόνα, για 3-5 χρόνια. Για να διατηρηθεί η αξιοπιστία του μηχανήματος κατά τη λειτουργία σε ένα δεδομένο επίπεδο, ο όγκος παραγωγής ανταλλακτικών θα πρέπει να είναι 25-30% του κόστους των μηχανημάτων.

Στείλτε την καλή δουλειά σας στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Φιλοξενείται στο http://www.allbest.ru/

ΣΧΕΔΙΟ, ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ, ΑΠΟΤΥΧΙΑ, ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ, ΔΕΙΓΜΑ, ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑ, ΕΠΙΣΚΕΥΑΣΙΜΟΤΗΤΑ, ΠΟΣΟΣΤΟ ΒΛΑΒΗΣ, ΚΡΑΤΗΣΗ.

Ο σκοπός του μαθήματος είναι η εκτέλεση δύο εργασιών. Η πρώτη εργασία σχετίζεται με την κατασκευή ενός δομικού διαγράμματος της αξιοπιστίας της τεχνολογικής διαδικασίας. Η δεύτερη εργασία συνδέεται με τον μετασχηματισμό του μπλοκ διαγράμματος που δίνεται σύμφωνα με την παραλλαγή του μπλοκ διαγράμματος και τον προσδιορισμό των δεικτών αξιοπιστίας.

Αντικείμενο αυτής της εργασίας είναι η αξιολόγηση της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Το πρόβλημα της αύξησης των παραμέτρων αξιοπιστίας για έναν δεδομένο χρόνο λειτουργίας ποσοστού γάμμα επιλύθηκε.

Έχει συνταχθεί ένα μπλοκ διάγραμμα της αξιοπιστίας της διαδικασίας. Γίνεται υπολογισμός μεμονωμένων δεικτών αξιοπιστίας στοιχείων της τεχνικής συσκευής. Η γραφική παράσταση της εξάρτησης Р = f(t) έχει ολοκληρωθεί.

Ως αποτέλεσμα, αναπτύχθηκαν προτάσεις για τη βελτίωση των παραμέτρων αξιοπιστίας για έναν δεδομένο χρόνο λειτουργίας του ποσοστού γάμμα. Εξάγονται συμπεράσματα σχετικά με το έργο και τις μεθόδους για τη βελτίωση της αξιοπιστίας των τεχνικών διαδικασιών των συσκευών.

τεχνολογική συσκευή αξιοπιστίας

Οροι και ορισμοί

Εισαγωγή

2. Μέρος υπολογισμού

2.2 Μετασχηματισμός δεδομένου μπλοκ διαγράμματος και προσδιορισμός δεικτών αξιοπιστίας

συμπέρασμα

Παράρτημα Α (πληροφοριακό) Υπολογισμός της πιθανότητας μη βλάβης λειτουργίας του συστήματος

Παραπομπές

Σε αυτή την εργασία μαθήματος, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα κανονιστικά έγγραφα:

GOST 7.1 - 2003 SIBID. Βιβλιογραφική καταγραφή. Βιβλιογραφική περιγραφή. Γενικές απαιτήσεις και κανόνες σύνταξης

GOST 27.301 - 95 SSNT. Υπολογισμός αξιοπιστίας. Βασικά σημεία

GOST 27.310 - 95 SSNT. Ανάλυση των τύπων, των συνεπειών και της κρισιμότητας των αστοχιών. Βασικά σημεία

STP KubGTU 1.9.2 - 2003 QMS. Τεκμηρίωση του συστήματος διαχείρισης ποιότητας. Enterprise Standard

STP KubGTU 4.2.6 - 2004 QMS. Εκπαιδευτική και οργανωτική δραστηριότητα. σχεδιασμός μαθημάτων

Οροι και ορισμοί

Σε αυτή την εργασία μαθήματος, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι όροι με τους αντίστοιχους ορισμούς:

1 Αξιοπιστία είναι η ιδιότητα ενός συστήματος ή στοιχείου να εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες, λόγω αξιοπιστίας, ανθεκτικότητας και συντηρησιμότητας.

2 Η αξιοπιστία είναι μια ιδιότητα ενός συστήματος ή στοιχείου να διατηρεί συνεχώς μια κατάσταση λειτουργίας για κάποιο χρονικό διάστημα ή κάποιο χρόνο λειτουργίας.

3 Πιθανότητα λειτουργίας χωρίς βλάβες - η πιθανότητα να μην συμβεί αστοχία σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα ή εντός ενός δεδομένου χρόνου λειτουργίας.

4 Στοιχείο - αναπόσπαστο μέρος του συστήματος.

5 Τεχνικό σύστημα - ένα σύνολο τεχνικών συσκευών (στοιχείων) που έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία ή λειτουργίες.

Εισαγωγή

Στο πλαίσιο της μετάβασης στην οικονομία της αγοράς, το έργο της παγκόσμιας βελτίωσης του τεχνικού επιπέδου και της ποιότητας των προϊόντων είναι υψίστης σημασίας. Η αξιοπιστία και η ποιότητα των μηχανών είναι απαραίτητες για την αύξηση του βαθμού αυτοματισμού, τη μείωση του τεράστιου κόστους επισκευής και των απωλειών από τη διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού και των μηχανημάτων, τη διασφάλιση της ασφάλειας των ανθρώπων και την προστασία του περιβάλλοντος. Η επέκταση των συνθηκών λειτουργίας, η αύξηση της ευθύνης των λειτουργιών που εκτελούνται από τα τεχνικά συστήματα, η περιπλοκή τους οδηγεί σε αύξηση των απαιτήσεων για την αξιοπιστία των προϊόντων.

Η αξιοπιστία είναι μια σύνθετη ιδιότητα και διαμορφώνεται από στοιχεία όπως η αξιοπιστία, η ανθεκτικότητα, η ανάκτηση και η ανθεκτικότητα. Το κύριο πράγμα εδώ είναι η ιδιότητα της μη αποκήρυξης. Επομένως, το πιο σημαντικό πράγμα για τη διασφάλιση της αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων είναι να αυξηθεί η αξιοπιστία τους.

Ένα χαρακτηριστικό του προβλήματος αξιοπιστίας είναι η σύνδεσή του με όλα τα στάδια του «κύκλου ζωής» των τεχνικών συστημάτων από την αρχή της ιδέας της δημιουργίας έως τον παροπλισμό: κατά τον υπολογισμό και το σχεδιασμό ενός προϊόντος, η αξιοπιστία του ενσωματώνεται στο έργο. , κατά την κατασκευή διασφαλίζεται η αξιοπιστία και κατά τη λειτουργία επιτυγχάνεται. Επομένως, το πρόβλημα της αξιοπιστίας είναι ένα σύνθετο πρόβλημα και είναι απαραίτητο να λυθεί σε όλα τα στάδια και με διαφορετικά μέσα. Στο στάδιο του σχεδιασμού του προϊόντος, προσδιορίζεται η δομή του, επιλέγεται ή αναπτύσσεται η βάση στοιχείων, επομένως, υπάρχουν οι μεγαλύτερες ευκαιρίες για να εξασφαλιστεί το απαιτούμενο επίπεδο αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Η κύρια μέθοδος για την επίλυση αυτού του προβλήματος είναι οι υπολογισμοί αξιοπιστίας (κυρίως αξιοπιστία), ανάλογα με τη δομή του αντικειμένου και τα χαρακτηριστικά των συστατικών του μερών, ακολουθούμενο από την απαραίτητη διόρθωση του έργου.

1. Κύριοι δείκτες αξιοπιστίας

Η αξιοπιστία των μη ανακτήσιμων συστημάτων χαρακτηρίζεται από τους ακόλουθους δείκτες: ποσοστό αστοχίας ((t)), χρόνος μεταξύ βλαβών (Тср), πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχίες (P(t)). Για τα ανακτήσιμα συστήματα, εκτός από τους υποδεικνυόμενους δείκτες αξιοπιστίας, προσδιορίζεται και ο συντελεστής διαθεσιμότητας (kr).

Το ποσοστό αστοχίας (t) είναι ο λόγος του αριθμού των αστοχιών προϊόντος (n(t)) για μια ορισμένη χρονική περίοδο (t) προς τον αριθμό των λειτουργικών προϊόντων (N-n(t)) στην αρχή αυτού του διαστήματος.

(t)= n(t)/(t*) (1)

όπου N είναι ο συνολικός αριθμός προϊόντων.

n(t) - ο αριθμός των αποτυχημένων προϊόντων μέχρι την έναρξη της εξεταζόμενης χρονικής περιόδου.

Ο υπολογισμός των κύριων δεικτών αξιοπιστίας εξοπλισμού βασίζεται στις ακόλουθες παραδοχές:

α) η αστοχία οποιουδήποτε στοιχείου συνεπάγεται την αστοχία αυτού του εξαρτήματος εξοπλισμού·

β) οι αστοχίες μεμονωμένων στοιχείων είναι τυχαία και ανεξάρτητα γεγονότα.

γ) το ποσοστό αστοχίας των στοιχείων του προϊόντος καθορίζεται αποκλειστικά από τους τρόπους λειτουργίας τους και δεν εξαρτάται από το χρόνο χρήσης τους (δεν υπάρχει γήρανση των στοιχείων), δηλ. =const, που αντιστοιχεί στην εκθετική κατανομή του χρόνου λειτουργίας. Τέτοιες αποτυχίες ονομάζονται ξαφνικές. Εμφανίζονται τυχαία κατά τη λειτουργία και κατ' αρχήν δεν μπορούν να ανιχνευθούν με προληπτικό έλεγχο ή να εξαλειφθούν με προϊόντα εκπαίδευσης.

Η αξιοπιστία ενός στοιχείου συστήματος χαρακτηρίζεται από την πιθανότητα

λειτουργία του στοιχείου χωρίς αστοχίες στις καθορισμένες λειτουργίες και συνθήκες για τον απαιτούμενο χρόνο. Η αξιοπιστία των στοιχείων του κυκλώματος ποικίλλει ανάλογα με τους τρόπους λειτουργίας και τις συνθήκες.

Ο τρόπος λειτουργίας του στοιχείου καθορίζεται από τη φύση της συμπερίληψής του (μακροπρόθεσμη, βραχυπρόθεσμη, παλμική) και το μέγεθος του φορτίου. Για να χαρακτηριστεί το φορτίο ενός στοιχείου, εισάγεται συνήθως η έννοια του συντελεστή φορτίου (kn), ο οποίος νοείται ως ο λόγος της τιμής μιας συγκεκριμένης παραμέτρου που χαρακτηρίζει τη λειτουργία ενός στοιχείου σε πραγματικό τρόπο προς την ονομαστική του τιμή που προβλέπεται από τις τεχνικές προδιαγραφές. Για παράδειγμα, για τις αντιστάσεις, αυτή η παράμετρος είναι η κατανεμημένη ισχύς, για τους πυκνωτές, η εφαρμοζόμενη τάση.

Οι συνθήκες λειτουργίας του στοιχείου καθορίζονται από τις παραμέτρους του περιβάλλοντος: θερμοκρασία, υγρασία, πίεση κ.λπ., καθώς και μηχανικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές και άλλες εξωτερικές επιδράσεις.

Ο απώτερος στόχος του υπολογισμού της αξιοπιστίας των τεχνικών συσκευών είναι η βελτιστοποίηση σχεδιαστικών λύσεων και παραμέτρων, τρόποι λειτουργίας, οργάνωση της συντήρησης και των επισκευών. Επομένως, ήδη στα πρώτα στάδια του σχεδιασμού, είναι σημαντικό να αξιολογηθεί η αξιοπιστία του αντικειμένου, να εντοπιστούν τα πιο αναξιόπιστα εξαρτήματα και εξαρτήματα και να καθοριστούν τα πιο αποτελεσματικά μέτρα για τη βελτίωση των δεικτών αξιοπιστίας. Η λύση αυτών των προβλημάτων είναι δυνατή μετά από προκαταρκτική δομική-λογική ανάλυση του συστήματος.

Τα περισσότερα τεχνικά αντικείμενα είναι πολύπλοκα συστήματα που αποτελούνται από μεμονωμένες μονάδες, εξαρτήματα, συγκροτήματα, συσκευές ελέγχου, χειριστήρια κ.λπ.

Η διαίρεση του τεχνικού συστήματος σε στοιχεία είναι μάλλον υπό όρους και εξαρτάται από τη διατύπωση του προβλήματος του υπολογισμού της αξιοπιστίας. Για παράδειγμα, κατά την ανάλυση της λειτουργικότητας μιας γραμμής παραγωγής, μεμονωμένες εγκαταστάσεις και μηχανήματα, συσκευές μεταφοράς και φόρτωσης μπορούν να θεωρηθούν ως στοιχεία της. Με τη σειρά τους, τα μηχανήματα και οι συσκευές μπορούν επίσης να θεωρηθούν τεχνικά συστήματα και, κατά την αξιολόγηση της αξιοπιστίας τους, θα πρέπει να χωριστούν σε στοιχεία - κόμβους, μπλοκ, τα οποία, με τη σειρά τους, σε μέρη.

Κατά τον καθορισμό της δομής ενός τεχνικού συστήματος, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να αξιολογηθεί η επίδραση κάθε στοιχείου και η απόδοσή του στην απόδοση του συστήματος στο σύνολό του. Από αυτή την άποψη, είναι σκόπιμο να χωριστούν όλα τα στοιχεία σε τέσσερις ομάδες:

α) στοιχεία, η αστοχία των οποίων πρακτικά δεν επηρεάζει την απόδοση του συστήματος (για παράδειγμα, παραμόρφωση του περιβλήματος, αποχρωματισμός της επιφάνειας κ.λπ.)

β) στοιχεία, η απόδοση των οποίων πρακτικά δεν αλλάζει κατά τη λειτουργία και η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία είναι κοντά στην ενότητα (εξαρτήματα περιβλήματος, στοιχεία χαμηλού φορτίου με μεγάλο περιθώριο ασφαλείας).

γ) στοιχεία των οποίων η επισκευή ή ρύθμιση είναι δυνατή κατά τη λειτουργία του προϊόντος ή κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης συντήρησης (ρύθμιση ή αντικατάσταση του τεχνολογικού εργαλείου του εξοπλισμού, ρύθμιση της συχνότητας των επιλεκτικών κυκλωμάτων του οχήματος κ.λπ.).

δ) στοιχεία των οποίων η αστοχία από μόνη της ή σε συνδυασμό με αστοχίες άλλων στοιχείων οδηγεί σε αστοχία συστήματος.

Προφανώς, κατά την ανάλυση της αξιοπιστίας ενός τεχνικού συστήματος, είναι λογικό να ληφθούν υπόψη μόνο στοιχεία της τελευταίας ομάδας.

Για τον υπολογισμό των παραμέτρων αξιοπιστίας, είναι βολικό να χρησιμοποιηθούν δομικά και λογικά διαγράμματα αξιοπιστίας ενός τεχνικού συστήματος, τα οποία εμφανίζουν γραφικά τη διασύνδεση των στοιχείων και την επιρροή τους στην απόδοση του συστήματος στο σύνολό του. Το δομικό - λογικό σχήμα είναι ένα σύνολο προηγουμένως επιλεγμένων στοιχείων που συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά ή παράλληλα. Το κριτήριο για τον προσδιορισμό του τύπου σύνδεσης στοιχείων (σειριακής ή παράλληλης) κατά την κατασκευή ενός κυκλώματος είναι η επίδραση της αστοχίας τους στην απόδοση ενός τεχνικού συστήματος.

Ένα σύστημα με σειριακή σύνδεση στοιχείων είναι ένα σύστημα στο οποίο η αστοχία οποιουδήποτε στοιχείου οδηγεί σε αστοχία ολόκληρου του συστήματος. Μια τέτοια σύνδεση στοιχείων στην τεχνολογία είναι πιο κοινή, επομένως ονομάζεται κύρια σύνδεση.

Σε ένα σύστημα με σειριακή σύνδεση, για απρόσκοπτη λειτουργία κατά τη διάρκεια κάποιου χρόνου λειτουργίας t, είναι απαραίτητο και αρκετό καθένα από τα n στοιχεία του να λειτουργεί χωρίς βλάβη κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου λειτουργίας. Θεωρώντας ότι οι αστοχίες των στοιχείων είναι ανεξάρτητες, η πιθανότητα ταυτόχρονης λειτουργίας n στοιχείων χωρίς αστοχία καθορίζεται από το θεώρημα πολλαπλασιασμού πιθανότητας: η πιθανότητα από κοινού εμφάνισης ανεξάρτητων γεγονότων είναι ίση με το γινόμενο των πιθανοτήτων αυτών των γεγονότων:

Αντίστοιχα, η πιθανότητα αστοχίας ενός τέτοιου οχήματος

Εάν το σύστημα αποτελείται από εξίσου αξιόπιστα στοιχεία (), τότε

Εάν όλα τα στοιχεία του συστήματος λειτουργούν στην περίοδο κανονικής λειτουργίας και παρουσιαστεί η απλούστερη ροή αστοχιών, ο χρόνος λειτουργίας των στοιχείων και του συστήματος υπακούει σε μια εκθετική κατανομή και, με βάση το (2), μπορούμε να γράψουμε

είναι το ποσοστό αποτυχίας του συστήματος. Έτσι, το ποσοστό αστοχίας του συστήματος με σειριακή σύνδεση στοιχείων και την απλούστερη ροή αστοχιών είναι ίσο με το άθροισμα των ποσοστών αστοχίας των στοιχείων.

Ένα σύστημα με παράλληλη σύνδεση στοιχείων είναι ένα σύστημα, η αστοχία του οποίου συμβαίνει μόνο σε περίπτωση βλάβης όλων των στοιχείων του. Τέτοια σχήματα αξιοπιστίας είναι τυπικά για TS, στα οποία τα στοιχεία είναι διπλά ή περιττά, δηλ. Η παράλληλη σύνδεση χρησιμοποιείται ως μέθοδος βελτίωσης της αξιοπιστίας. Ωστόσο, τέτοια συστήματα βρίσκονται και ανεξάρτητα (για παράδειγμα, τα συστήματα κινητήρα ενός τετρακινητήριου αεροσκάφους ή η παράλληλη σύνδεση διόδων σε ισχυρούς ανορθωτές).

Για να αποτύχει ένα σύστημα με παράλληλη σύνδεση στοιχείων κατά τη διάρκεια του χρόνου λειτουργίας t, είναι απαραίτητο και αρκετό όλα τα στοιχεία του να αστοχούν

την πορεία αυτής της εργασίας. Άρα η αστοχία του συστήματος συνίσταται στην κοινή αστοχία όλων των στοιχείων, η πιθανότητα της οποίας (υποθέτοντας ανεξαρτησία αστοχιών) μπορεί να βρεθεί από το θεώρημα πολλαπλασιασμού πιθανότητας ως το γινόμενο των πιθανοτήτων αστοχίας των στοιχείων:

Αντίστοιχα, η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία

Για συστήματα εξίσου αξιόπιστων στοιχείων ()

εκείνοι. Η αξιοπιστία ενός συστήματος παράλληλης σύνδεσης αυξάνεται με την αύξηση του αριθμού των στοιχείων.

Εφόσον το προϊόν στη δεξιά πλευρά του (7) είναι πάντα μικρότερο από οποιονδήποτε από τους παράγοντες, π.χ. η πιθανότητα αποτυχίας του συστήματος δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την πιθανότητα του πιο αξιόπιστου στοιχείου του ("καλύτερο από το καλύτερο") και ακόμη και από σχετικά αναξιόπιστα στοιχεία είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα απολύτως αξιόπιστο σύστημα.

Η δομή της γέφυρας δεν περιορίζεται σε έναν παράλληλο ή σειριακό τύπο σύνδεσης στοιχείων, αλλά είναι μια παράλληλη σύνδεση διαδοχικών αλυσίδων στοιχείων με διαγώνια στοιχεία που περιλαμβάνονται μεταξύ των κόμβων διαφόρων παράλληλων διακλαδώσεων. Η απόδοση ενός τέτοιου συστήματος καθορίζεται όχι μόνο από τον αριθμό των αποτυχημένων στοιχείων, αλλά και από τη θέση τους στο μπλοκ διάγραμμα.

Για τον υπολογισμό της αξιοπιστίας των συστημάτων γέφυρας που φαίνονται στο Σχήμα 1, μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο άμεσης απαρίθμησης, αλλά κατά την ανάλυση της απόδοσης κάθε κατάστασης του συστήματος, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη όχι μόνο ο αριθμός των αποτυχημένων στοιχείων, αλλά και θέση στο κύκλωμα. Η πιθανότητα λειτουργίας του συστήματος χωρίς αστοχίες ορίζεται ως το άθροισμα των πιθανοτήτων όλων των λειτουργικών καταστάσεων.

Για να αναλύσετε την αξιοπιστία του ES, τα δομικά διαγράμματα του οποίου δεν περιορίζονται σε παράλληλο ή σειριακό τύπο, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο των λογικών κυκλωμάτων χρησιμοποιώντας την άλγεβρα της λογικής (άλγεβρα Boole).

Εικόνα 1 - Συστήματα γεφυρών

Η εφαρμογή αυτής της μεθόδου περιορίζεται στη σύνταξη ενός τύπου λογικής άλγεβρας για το TS, ο οποίος καθορίζει την προϋπόθεση για να λειτουργήσει το σύστημα. Σε αυτή την περίπτωση, για κάθε στοιχείο και το σύστημα συνολικά, εξετάζονται δύο αντίθετα γεγονότα - αστοχία και διατήρηση της ικανότητας εργασίας.

Για να συντάξετε ένα λογικό σχήμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο μεθόδους - ελάχιστες διαδρομές και ελάχιστες ενότητες.

Ας εξετάσουμε τη μέθοδο των ελάχιστων διαδρομών για τον υπολογισμό της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία στο παράδειγμα ενός κυκλώματος γέφυρας (Εικ. 1α).

Η ελάχιστη διαδρομή ονομάζεται ένα διαδοχικό σύνολο λειτουργικών στοιχείων του συστήματος, το οποίο διασφαλίζει τη λειτουργικότητά του και η αποτυχία οποιουδήποτε από αυτά οδηγεί σε αστοχία του.

Μπορεί να υπάρχουν μία ή περισσότερες ελάχιστες διαδρομές στο σύστημα. Η μέθοδος ελάχιστων διαδρομών δίνει μια ακριβή τιμή μόνο για σχετικά απλά συστήματα με μικρό αριθμό στοιχείων. Για πιο σύνθετα συστήματα, το αποτέλεσμα του υπολογισμού είναι το κατώτερο όριο της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία.

Για τον υπολογισμό του ανώτατου ορίου της πιθανότητας λειτουργίας του συστήματος χωρίς αστοχίες, χρησιμοποιείται η μέθοδος των ελάχιστων τμημάτων.

Η ελάχιστη διατομή είναι ένα σύνολο μη λειτουργικών στοιχείων, η αστοχία των οποίων οδηγεί σε αστοχία του συστήματος και η αποκατάσταση της λειτουργικότητας οποιουδήποτε από αυτά οδηγεί στην αποκατάσταση της λειτουργικότητας του συστήματος. Όπως και οι ελάχιστες διαδρομές, μπορεί να υπάρχουν πολλά ελάχιστα τμήματα. Προφανώς, ένα σύστημα με παράλληλη σύνδεση στοιχείων έχει μόνο ένα ελάχιστο τμήμα, συμπεριλαμβανομένων όλων των στοιχείων του (η επαναφορά οποιουδήποτε από αυτά θα αποκαταστήσει τη λειτουργικότητα του συστήματος). Σε ένα σύστημα με σειριακή σύνδεση στοιχείων, ο αριθμός των ελάχιστων διαδρομών συμπίπτει με τον αριθμό των στοιχείων και κάθε τμήμα περιλαμβάνει ένα από αυτά.

2. Μέρος οικισμού

2.1 Κατασκευή ενός δομικού διαγράμματος αξιοπιστίας

Η μονάδα υδροφθορικής αλκυλίωσης ισοβουτανίου με ολεφίνες, που φαίνεται στο σχήμα 2, χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό.

1 - στήλες για ξήρανση. 2 - αντιδραστήρες. 3 - φούρνος? 4 - στήλη αναγεννητή. 5 - κάρτερ? 6 - στήλη προπανίου. 7 - θερμαντήρες ατμού. 8 - εναλλάκτες θερμότητας. 9 - φυγοκεντρικές αντλίες.

Νήματα: I - ολεφίνες; II - ισοβουτάνιο; III - καταλύτης για αναγέννηση. IV - φρέσκος καταλύτης. V - κυκλοφορούν ισοβουτάνιο. VI - μείγμα καταλύτη με υδρογονάνθρακες. VII - αλκυλικό; VIII - προπάνιο

Σχήμα 2 - Μονάδα υδροφθορικής αλκυλίωσης ισοβουτανίου με ολεφίνες

Η πρώτη ύλη υφίσταται ξήρανση βωξίτη στις στήλες 1 και εισέρχεται στους αντιδραστήρες 2. Οι αντιδραστήρες είναι σωληνοειδείς, υδρόψυκτοι, αφού η αντίδραση προχωρά στους 20 - 40 °C. Σε ορισμένες εγκαταστάσεις, οι αντιδραστήρες είναι δομικά ενσωματωμένοι με δεξαμενές καθίζησης. Ένα χαρακτηριστικό των εγκαταστάσεων υδροφθορικής αλκυλίωσης είναι η παρουσία ενός συστήματος αναγέννησης καταλύτη. Το αλκυλικό μετά την καθίζηση από τον κύριο όγκο του υδροφθορικού οξέος εισέρχεται στη στήλη του αναγεννητή 4, όπου το κυκλοφορούν ισοβουτάνιο διαχωρίζεται με τη μορφή πλευρικού ρεύματος. Η στήλη αναγεννητή 4 θερμαίνεται στον πυθμένα με κυκλοφορία του υπολείμματος μέσω του κλιβάνου 3. Αυτό αφαιρεί το ισοβουτάνιο, το προπάνιο και τον καταλύτη από το αλκυλικό. Όταν το υπόλειμμα θερμαίνεται στους 200 - 205 ° C, τα οργανικά φθορίδια, τα οποία σχηματίζονται ως υποπροϊόν της αντίδρασης, καταστρέφονται επίσης. Από την κορυφή της στήλης αναγέννησης 4, φεύγει ατμός προπανίου, υδροφθόριο και μια ορισμένη ποσότητα ισοβουτανίου. Μετά τη συμπύκνωση, μέρος αυτού του μείγματος επιστρέφεται στους αντιδραστήρες, μέρος τροφοδοτείται στη στήλη 4 για άρδευση και το υπόλοιπο της ροής αποστέλλεται στη στήλη προπανίου 6, από την κορυφή της οποίας φεύγει απογυμνωμένο υδροφθορικό οξύ και από κάτω - προπάνιο με ίχνη ισοβουτανίου.

Για ακόμη πληρέστερη ανάκτηση του καταλύτη, παρέχεται επίσης σε ξεχωριστή μονάδα αναγέννηση μέρους του στρώματος οξέος από τη δεξαμενή καθίζησης. Το αλκυλικό από τον πυθμένα της στήλης 4 μετά την ψύξη περνά μέσα από στήλες βωξίτη, όπου απελευθερώνεται από τις υπόλοιπες ενώσεις φθορίου.

Για τον υπολογισμό των παραμέτρων αξιοπιστίας χρησιμοποιούνται δομικά - λογικά διαγράμματα αξιοπιστίας του τεχνικού συστήματος.

Το μπλοκ διάγραμμα της αξιοπιστίας της παραγωγής παγωτού φαίνεται στο Σχήμα 3.

Σχήμα 3 - Δομικό διάγραμμα της αξιοπιστίας της μονάδας υδροφθορικής αλκυλίωσης

Ας απλοποιήσουμε πρώτα αυτό το διάγραμμα. Ας αντικαταστήσουμε τα παράλληλα συνδεδεμένα στοιχεία 2 με το οιονεί στοιχείο Α και τα παράλληλα συνδεδεμένα στοιχεία 7 με το οιονεί στοιχείο Β. Το μετασχηματισμένο κύκλωμα φαίνεται στο σχήμα 4.

Εικόνα 4 - Μετασχηματισμένο μπλοκ αξιοπιστίας

Η πιθανότητα μη αποτυχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου Α θα είναι ίση με:

Η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου Β είναι ίση με:

Η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία ολόκληρου του συστήματος:

Η πιθανότητα που προκύπτει είναι η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία του αρχικού κυκλώματος.

2.2 Μετασχηματισμός δεδομένου μπλοκ διαγράμματος και προσδιορισμός δεικτών αξιοπιστίας

Το μπλοκ διάγραμμα αξιοπιστίας φαίνεται στο Σχήμα 5. Οι τιμές του ρυθμού αστοχίας των στοιχείων δίνονται σε 106 1/h:

l2 = l3 = l4 = l5 = l6 = l7 = l8 = 5

l11 = l12 = l13 = 9

Εικόνα 5 - Αρχικό διάγραμμα συστήματος

Εφόσον, σύμφωνα με τη συνθήκη, όλα τα στοιχεία του συστήματος λειτουργούν κατά την περίοδο της κανονικής λειτουργίας, η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία στοιχείων από το 1 έως το 17 (Εικ. 4) υπακούει στον εκθετικό νόμο:

Στο αρχικό κύκλωμα, τα στοιχεία 5 και 6 συνδέονται σε σειρά. Τα αντικαθιστούμε με το οιονεί στοιχείο Α.

Τα στοιχεία 7 και 8 σχηματίζουν μια σειριακή σύνδεση. Τα αντικαθιστούμε με το οιονεί στοιχείο Β.

Τα στοιχεία 9 και 10 σχηματίζουν μια παράλληλη σύνδεση. Τα αντικαθιστούμε με το οιονεί στοιχείο C.

Τα στοιχεία 11,12 και 13 σχηματίζουν μια παράλληλη σύνδεση. Τα αντικαθιστούμε με το οιονεί στοιχείο Δ.

Τα στοιχεία 14,15,16 και 17 σχηματίζουν μια σειριακή σύνδεση. Τα αντικαθιστούμε με το οιονεί στοιχείο Ε.

Μετά τους μετασχηματισμούς, το κύκλωμα φαίνεται στο σχήμα 6.

Εικόνα 6 - Ενδιάμεσο σχήμα μετά από μετασχηματισμούς

Τα στοιχεία 2, 3, 4, Α και Β σχηματίζουν μια σύνδεση γέφυρας. Τα αντικαθιστούμε με ένα οιονεί στοιχείο F. Για να υπολογίσουμε την πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία, χρησιμοποιούμε τη μέθοδο αποσύνθεσης για ένα ειδικό στοιχείο, για το οποίο επιλέγουμε το στοιχείο (4).

Στη συνέχεια, η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου (F) προσδιορίζεται ως εξής:

όπου pF είναι η πιθανότητα μη αποτυχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου (F).

pF(p4=1) - η πιθανότητα λειτουργίας του συστήματος γέφυρας χωρίς αστοχία με ένα απολύτως αξιόπιστο στοιχείο (4), το οποίο φαίνεται στο Σχήμα 7.

Εικόνα 7 - Κύκλωμα μετατροπής γέφυρας με απολύτως αξιόπιστο στοιχείο (4)

pF(p4=0) - η πιθανότητα λειτουργίας του κυκλώματος γέφυρας με ένα απολύτως αποτυχημένο στοιχείο (4), το οποίο φαίνεται στο Σχήμα 8.

Εικόνα 8 - Μετατρεπόμενο κύκλωμα γέφυρας με απολύτως αποτυχημένο στοιχείο (4)

Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, παίρνουμε

Μετά τους μετασχηματισμούς, το κύκλωμα φαίνεται στο σχήμα 9.

Εικόνα 9 - Τελικό κύκλωμα μετατροπής

Στο κύκλωμα μετατροπής, τα στοιχεία 1, F, C, D και E σχηματίζουν μια σειριακή σύνδεση. Τότε η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία ολόκληρου του συστήματος:

Εφόσον, σύμφωνα με την προϋπόθεση, όλα τα στοιχεία του συστήματος λειτουργούν κατά την περίοδο της κανονικής λειτουργίας, η πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία των στοιχείων από (1) έως (15) υπακούει στον εκθετικό νόμο:

Ας υπολογίσουμε τις πιθανότητες λειτουργίας χωρίς αστοχία των στοιχείων και την πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία ολόκληρου του συστήματος σε διαφορετικούς χρόνους λειτουργίας.

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t=1 104 h:

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t=3 104 h:

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t=5 104 h:

Όταν χρόνος λειτουργίας t=7 104 h:

Τα αποτελέσματα του υπολογισμού των πιθανοτήτων λειτουργίας χωρίς αστοχία στοιχείων από (1) έως (17) του αρχικού κυκλώματος για χρόνο λειτουργίας έως 7 104 ώρες, καθώς και τα αποτελέσματα υπολογισμού των πιθανοτήτων χωρίς αστοχία λειτουργίας οιονεί -τα στοιχεία (Α, Β, Γ, Δ, Ε, ΣΤ) και ολόκληρο το σύστημα παρουσιάζονται στον Πίνακα Α.1.

Σχήμα 10 - γράφημα της εξάρτησης της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς βλάβη του συστήματος (P) από το χρόνο λειτουργίας (t)

Η εξάρτηση της πιθανότητας μη αστοχίας λειτουργίας του συστήματος (P) από τον χρόνο λειτουργίας (t) φαίνεται στο Σχήμα 10.

Σε αυτό βρίσκουμε για r = 65%, Pg = 0,65 g - το ποσοστό χρόνου λειτουργίας του συστήματος tg = 2,7 104 ώρες.

Ας πραγματοποιήσουμε έναν υπολογισμό επαλήθευσης των πιθανοτήτων λειτουργίας χωρίς αστοχία των στοιχείων και ολόκληρου του συστήματος με χρόνο λειτουργίας t=2,7 104 h:

Έτσι, ο υπολογισμός επαλήθευσης σε tg=2,7 104 h δείχνει ότι Pg=0,6428.

Σύμφωνα με τους όρους της εργασίας, το αυξημένο r είναι το ποσοστό χρόνου λειτουργίας του συστήματος:

όπου Tg - αυξημένο g - ποσοστό χρόνου λειτουργίας του συστήματος, h.

Υπολογισμός των πιθανοτήτων λειτουργίας χωρίς αστοχία στοιχείων και ολόκληρου του συστήματος για αυξημένο χρόνο λειτουργίας t=4,05 104 h:

Ο υπολογισμός δείχνει ότι σε Tg=4,05 104 h για τα στοιχεία του τελικά μετασχηματισμένου κυκλώματος p1=0,9799, pF=0,8512, pC=0,9390, pD=0,9385, pE=0,6276. Συνεπώς, από όλα τα στοιχεία που συνδέονται σε σειρά, το οιονεί στοιχείο (Ε) έχει την ελάχιστη τιμή της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία και είναι η αύξηση της αξιοπιστίας του που θα δώσει τη μέγιστη αύξηση της αξιοπιστίας του συστήματος ως ένα ολόκληρο.

Προκειμένου το σύστημα στο σύνολό του να έχει πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία Рg=0,65 σε Tg=4,05 104 h, είναι απαραίτητο το οιονεί στοιχείο (Ε) να έχει την πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία, με βάση τον τύπο (11):

όπου είναι η απαιτούμενη πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου (Ε).

Με αυτήν την τιμή, το οιονεί στοιχείο (Ε) θα γίνει πιο αξιόπιστο.

Προφανώς, η λαμβανόμενη τιμή () είναι η ελάχιστη για την εκπλήρωση της προϋπόθεσης για την αύξηση του χρόνου λειτουργίας κατά τουλάχιστον μιάμιση φορά, με υψηλότερες τιμές (), η αύξηση της αξιοπιστίας του συστήματος θα είναι μεγάλη. Η σύνθεση του οιονεί στοιχείου (Ε) περιλαμβάνει στοιχεία (14, 15, 16, 17).

Για να προσδιορίσουμε την ελάχιστη απαιτούμενη πιθανότητα λειτουργίας χωρίς αστοχία αυτών των στοιχείων, κατασκευάζουμε γραφήματα:

Σύμφωνα με το γράφημα που φαίνεται στο Σχήμα 11, στο =0,8542 βρίσκουμε р14?0,955.

Σύμφωνα με το γράφημα που φαίνεται στο Σχήμα 12, στο =0,8542 βρίσκουμε р15?0,97.

Σύμφωνα με το γράφημα που φαίνεται στο Σχήμα 13, στο =0,8542 βρίσκουμε р16?0,957.

Σύμφωνα με το γράφημα που φαίνεται στο Σχήμα 14, στο =0,8542 βρίσκουμε р17?0,94.

Σχήμα 11 - Γράφημα εξάρτησης της πιθανότητας λειτουργίας μη αστοχίας του οιονεί στοιχείου Ε από την πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας των στοιχείων του

Σχήμα 12 - Γράφημα εξάρτησης της πιθανότητας λειτουργίας μη αστοχίας του οιονεί στοιχείου Ε από την πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας των στοιχείων του

Σχήμα 13 - Γράφημα εξάρτησης της πιθανότητας λειτουργίας μη αστοχίας του οιονεί στοιχείου Ε από την πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας των στοιχείων του

Σχήμα 14 - Εξάρτηση της πιθανότητας λειτουργίας μη αστοχίας του οιονεί στοιχείου Ε από την πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας των στοιχείων του

Εφόσον, σύμφωνα με τις συνθήκες της ανάθεσης, όλα τα στοιχεία λειτουργούν στην περίοδο της κανονικής λειτουργίας και υπακούουν στον εκθετικό νόμο, τότε για τα στοιχεία 14, 15, 16 και 17 σε Tg = 4,05 104 h βρίσκουμε:

Ας υπολογίσουμε τις πιθανότητες λειτουργίας χωρίς αστοχία των στοιχείων (14, 15, 16, 17,), του οιονεί στοιχείου (Ε), καθώς και ολόκληρου του συστήματος (PE").

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t = 1 104 ώρες:

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t = 3 104 ώρες:

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t \u003d 5 104 ώρες:

Όταν χρόνος λειτουργίας t = 7 104 ώρες:

Με χρόνο λειτουργίας t = 2,7 104 ώρες:

Αποτελέσματα υπολογισμού για σύστημα με αυξημένη αξιοπιστία

Τα στοιχεία (14, 15, 16, 17) δίνονται στον Πίνακα Α.1. Οι υπολογισμένες τιμές της πιθανότητας λειτουργίας χωρίς αστοχία για το οιονεί στοιχείο (Ε) και το σύστημα ως σύνολο (P») δίνονται επίσης εκεί. Στο Tg=4,05 104 h, η πιθανότητα λειτουργίας του συστήματος χωρίς βλάβες, που αντιστοιχεί στις συνθήκες της εκχώρησης.

Για τη δεύτερη μέθοδο αύξησης της πιθανότητας μη αστοχίας λειτουργίας του συστήματος - δομικό πλεονασμό - για τους ίδιους λόγους, επιλέγουμε ένα οιονεί στοιχείο (Ε), η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του οποίου μετά τον πλεονασμό δεν πρέπει να είναι μικρότερη. .

Για το οιονεί στοιχείο (Ε), επιλέγουμε ξεχωριστό πλεονασμό κατά στοιχεία με το ίδιο ποσοστό αστοχίας με αυτό του στοιχείου (Ε).

Προσθέτουμε το στοιχείο 18 παράλληλα στο στοιχείο (Ε) Αντικαθιστούμε αυτά τα στοιχεία με ένα οιονεί στοιχείο (G).

Η πιθανότητα μη αποτυχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου (G) υπολογίζεται με τον τύπο:

πού είναι η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου G.

Έτσι, για να αυξηθεί η αξιοπιστία στο απαιτούμενο επίπεδο, είναι απαραίτητο να συμπληρώσετε το στοιχείο (Ε) στο αρχικό κύκλωμα με το στοιχείο (18). Ο πλεονασμός του οιονεί στοιχείου (Ε) φαίνεται στο Σχήμα 15.

Εικόνα 15 - Κράτηση του οιονεί στοιχείου (Ε)

Το κύκλωμα μετατροπής φαίνεται στο σχήμα 16.

Εικόνα 16 - Μετασχηματισμένο κύκλωμα μετά από πλεονασμό

Τότε, η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του οιονεί στοιχείου (G) και η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος με χρόνο λειτουργίας t = 104 ώρες είναι ίση με:

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t = 3 104 ώρες:

Όταν χρόνος λειτουργίας t = 5 104 ώρες:

Όταν ο χρόνος λειτουργίας t \u003d 7 104 ώρες:

Με χρόνο λειτουργίας t = 2,7 104 ώρες:

Με χρόνο λειτουργίας t = 4,05 104 ώρες:

Τα αποτελέσματα του υπολογισμού των πιθανοτήτων λειτουργίας χωρίς αστοχία του στοιχείου (G) και του συστήματος συνολικά (P``) παρουσιάζονται στον Πίνακα Α.1.

Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι στο h, που αντιστοιχεί στην συνθήκη της ανάθεσης.

Το Σχήμα 17 απεικονίζει τις καμπύλες εξάρτησης της πιθανότητας λειτουργίας του συστήματος χωρίς αστοχία μετά την αύξηση της αξιοπιστίας των στοιχείων (14, 15, 16, 17) (καμπύλη) και μετά τον δομικό πλεονασμό (καμπύλη).

P - αρχικό σύστημα. R` - σύστημα με αυξημένη αξιοπιστία.

Р`` - ένα σύστημα με δομικό πλεονασμό.

Εικόνα 17 - Αλλαγή στην πιθανότητα μη αποτυχίας λειτουργίας του συστήματος

α) Το σχήμα 10 δείχνει την εξάρτηση της πιθανότητας μη αστοχίας λειτουργίας του συστήματος (καμπύλη). Μπορεί να φανεί από το γράφημα ότι το 65% - ο χρόνος λειτουργίας του αρχικού συστήματος είναι ώρες.

β) για να βελτιωθεί η αξιοπιστία και να αυξηθεί κατά 65% - ο χρόνος λειτουργίας του συστήματος κατά 1,5 φορές (έως ώρες), προτείνονται δύο μέθοδοι:

Αύξηση της αξιοπιστίας των στοιχείων (14, 15, 16 και 17) και μείωση των αστοχιών τους.

Ξεχωριστό στοιχείο πλεονασμού (18) του κύριου στοιχείου (Ε) αντιστοίχως πανομοιότυπο σε αξιοπιστία.

γ) η ανάλυση των εξαρτήσεων της πιθανότητας λειτουργίας του συστήματος χωρίς αστοχία στην ώρα του (χρόνος λειτουργίας) δείχνει ότι η δεύτερη μέθοδος αύξησης της αξιοπιστίας του συστήματος (δομικός πλεονασμός) είναι προτιμότερη από την πρώτη, καθώς κατά την περίοδο Χρόνος λειτουργίας έως και ώρες, η πιθανότητα μη αστοχίας λειτουργίας του συστήματος με δομικό πλεονασμό (καμπύλη) είναι υψηλότερη από ό,τι με αυξημένη αξιοπιστία των στοιχείων (καμπύλη), ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν είναι οικονομικά βιώσιμη, καθώς απαιτεί περισσότερο υλικό κοστίζει από την πρώτη μέθοδο. Επομένως, επιλέγουμε έναν τρόπο βελτίωσης της αξιοπιστίας του συστήματος αυξάνοντας την αξιοπιστία των στοιχείων (14, 15, 16 και 17) και μειώνοντας τις αστοχίες τους.

συμπέρασμα

Κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας του μαθήματος, ολοκληρώθηκαν δύο εργασίες. Η πρώτη εργασία σχετίζεται με την κατασκευή ενός μπλοκ διαγράμματος για την αξιοπιστία της παραγωγής παγωτού και τον υπολογισμό της αξιοπιστίας αυτού του συστήματος.

Η δεύτερη εργασία είναι ο μετασχηματισμός ενός δεδομένου, σύμφωνα με την παραλλαγή, μπλοκ διαγράμματος και ο προσδιορισμός των δεικτών αξιοπιστίας. Καθώς και την ανάπτυξη επιλογών για τη βελτίωση της αξιοπιστίας αυτού του σχήματος.

Μια ανάλυση των εξαρτήσεων της πιθανότητας χωρίς βλάβη λειτουργίας του συστήματος έγκαιρα (χρόνος) στο Σχήμα 17 δείχνει ότι η πρώτη μέθοδος βελτίωσης της αξιοπιστίας του συστήματος (αύξηση της αξιοπιστίας των στοιχείων (14, 15, 16 και 17 ) και τη μείωση των αστοχιών τους) είναι προτιμότερο από το δεύτερο, αφού είναι πιο κερδοφόρο από οικονομική άποψη.

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

1 Marinin S.Yu. Οδηγίες για την υλοποίηση έργων μαθημάτων στους κλάδους του τμήματος. Krasnodar: KubGTU, 2006. 29s.

2 Nechiporenko V.I. Δομική ανάλυση συστημάτων. Μ.: Σοβ. ραδιόφωνο, 1977. 214 σελ.

3 Ostreikovskiy V.A. Θεωρία αξιοπιστίας: Proc. για τα πανεπιστήμια. Μ.: Πιο ψηλά. σχολείο, 2003. 463 σελ.

4 Ryabinin I.A. Λογικές και πιθανολογικές μέθοδοι για τη μελέτη της αξιοπιστίας δομικά πολύπλοκων συστημάτων. Μόσχα: Ραδιόφωνο και επικοινωνία, 1981. 216 σελ.

5 Sotskov B.S. Βασικές αρχές της θεωρίας και υπολογισμός της αξιοπιστίας στοιχείων και συσκευών αυτοματισμού και τεχνολογίας υπολογιστών. Μ.: Πιο ψηλά. σχολείο, 1970. 270 σελ.

6 Ushakov I.A. Αξιοπιστία τεχνικών συστημάτων: Εγχειρίδιο. Μόσχα: Ραδιόφωνο και επικοινωνία, 1985. 608 σελ.

Παράρτημα Α

(ενημερωτικό)

Πίνακας A.1 — Υπολογισμός της πιθανότητας μη αστοχίας λειτουργίας του συστήματος

		Χρόνος λειτουργίας t, x 104 h

Φιλοξενείται στο Allbest.ru

Παρόμοια Έγγραφα

Μεθοδολογία για την ανάλυση και εκτίμηση του ανθρωπογενούς κινδύνου, μαθηματικές διατυπώσεις που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των βασικών ιδιοτήτων και παραμέτρων της αξιοπιστίας τεχνικών αντικειμένων, στοιχεία φυσικής αστοχίας, δομικά διαγράμματα αξιοπιστίας τεχνικών συστημάτων και υπολογισμός τους.

θητεία, προστέθηκε 15/02/2017


Η θέση των θεμάτων αξιοπιστίας προϊόντων στο σύστημα διαχείρισης ποιότητας. Η δομή του συστήματος διασφάλισης αξιοπιστίας με βάση την τυποποίηση. Μέθοδοι αξιολόγησης και βελτίωσης της αξιοπιστίας των τεχνολογικών συστημάτων. Προϋποθέσεις για τη σύγχρονη ανάπτυξη εργασιών για τη θεωρία της αξιοπιστίας.

περίληψη, προστέθηκε 31/05/2010


Προσδιορισμός των κύριων δεικτών αξιοπιστίας τεχνικών αντικειμένων με χρήση μαθηματικών μεθόδων. Ανάλυση δεικτών αξιοπιστίας αγροτικών μηχανημάτων και ανάπτυξη μέτρων βελτίωσής τους. Οργάνωση μηχανών δοκιμών αξιοπιστίας.

θητεία, προστέθηκε 22/08/2013


Η έννοια και τα κύρια στάδια του κύκλου ζωής των τεχνικών συστημάτων, μέσα διασφάλισης της αξιοπιστίας και της ασφάλειάς τους. Οργανωτικά και τεχνικά μέτρα για τη βελτίωση της αξιοπιστίας. Διάγνωση παραβιάσεων και έκτακτων περιστατικών, πρόληψη και σημασία τους.

παρουσίαση, προστέθηκε 01/03/2014


Οι κύριοι ποσοτικοί δείκτες αξιοπιστίας των τεχνικών συστημάτων. Μέθοδοι για τη βελτίωση της αξιοπιστίας. Υπολογισμός του μπλοκ διαγράμματος της αξιοπιστίας του συστήματος. Υπολογισμός για σύστημα με αυξημένη αξιοπιστία στοιχείων. Υπολογισμός για σύστημα με δομικό πλεονασμό.

θητεία, προστέθηκε 12/01/2014


κριτήρια αξιοπιστίας. Αξιοπιστία εργαλειομηχανών και βιομηχανικών ρομπότ. Οικονομική πτυχή της αξιοπιστίας. Το επίπεδο αξιοπιστίας ως καθοριστικός παράγοντας για την ανάπτυξη της τεχνολογίας στους κύριους τομείς, καθώς και την εξοικονόμηση υλικών και ενέργειας.

περίληψη, προστέθηκε 07/07/2007


Σύντομη περιγραφή του σχεδιασμού του κινητήρα. Αξιολόγηση του επιπέδου αξιοπιστίας του πτερυγίου του στροβίλου. Προσδιορισμός μέσου χρόνου λειτουργίας χωρίς αστοχίες. Υπολογισμός της αξιοπιστίας του στροβίλου υπό επαναλαμβανόμενη στατική φόρτιση και της αξιοπιστίας των εξαρτημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τη μακροπρόθεσμη αντοχή.

θητεία, προστέθηκε 18/03/2012


Συλλογή και επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με την αξιοπιστία. Κατασκευή στατιστικής σειράς και στατιστικών γραφημάτων. Προσδιορισμός μαθηματικής προσδοκίας, τυπικής απόκλισης και συντελεστή διακύμανσης. Προβλήματα μικρομέτρησης μιας παρτίδας εξαρτημάτων, τεχνική μέτρησης.

θητεία, προστέθηκε 18/04/2013


Ανάλυση της μεταβολής της πιθανότητας μη αστοχίας λειτουργίας του συστήματος από το χρόνο λειτουργίας. Η έννοια του ποσοστού χρόνου λειτουργίας ενός τεχνικού συστήματος, τα χαρακτηριστικά εξασφάλισης της αύξησής του μέσω της αύξησης της αξιοπιστίας των στοιχείων και του δομικού πλεονασμού των στοιχείων του συστήματος.

δοκιμή, προστέθηκε στις 16/04/2010


Προσδιορισμός των απαιτήσεων αξιοπιστίας και απόδοσης του συστήματος βιομηχανικού στροφόμετρου ILM1. Κατανομή των απαιτήσεων αξιοπιστίας του για διάφορα υποσυστήματα. Διενέργεια ανάλυσης της αξιοπιστίας του συστήματος και του ανθρωπογενούς κινδύνου με βάση μεθόδους αξιοπιστίας.