Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Лекция № 3. Качество и надежность оборудования

Технологическое оборудование автосервиса, в большинстве своем, представляет собой сложные технические объекты с большим коли­чеством потребительских свойств .

Потребительское свойство — объективная особенность продукции удовлетворять определенные потребности пользователей в соответ­ствии с ее назначением, которая закладывается при создании продук­ции и проявляется непосредственно в процессах потребления или эксплуатации, а также при ее хранении. Конкретный перечень потре­бительских свойств называется номенклатурой. По сути, эта номен­клатура определяет качественные характеристики любых потреби­тельских товаров, в том числе и технологического оборудования.

Под эксплуатацией оборудования понимается потеря ресурса в про­цессе пользования, связанная с увеличением его наработки, под тер­мином потребление — полный расход товара. Последний термин употребляют применительно к таким расходным эксплуатационным материалам, как смазочные масла, охлаждающие жидкости и т. п.

Любая единица оборудования, оснастки и механизированного ин­струмента является изделием машиностроения и может быть рас­смотрена с трех точек зрения: как объект изготовления; как объект функциональной эксплуатации; как объект технической эксплуата­ции (технического обслуживания и ремонта).

Качество технологического оборудования автосервиса как объек­та функциональной эксплуатации определяется совокупностью экс­плуатационных свойств, определяющей возможность и эффектив­ность его применения по назначению.

Эксплуатационные свойства — группа свойств, определяющих сте­пень приспособленности оборудования к эксплуатации в качестве орудий труда при техническом обслуживании и ремонте автомобиля, его систем, агрегатов, сборочных единиц и деталей.

Все свойства любого технического объекта, в том числе и техно­логического оборудования, разделяются на свойства простые и слож­ные (комплексные). Последние представляют собой совокупность простых свойств, к ним относится, например, надежность изделия.

Свойства образуют иерархическую систему, включающую комп­лексные свойства, групповые свойства различного уровня иерархии и единичные свойства.

Каждое свойство оценивается количественно показателем. Показа­тель — число принятых единиц измерителя данного свойства. Напри­мер, одним из эксплуатационных свойств автомобильного подъемни­ка является его грузоподъемность. Единичным измерителем этого свойства является один килограмм массы поднимаемого груза (авто­мобиля). Показателем этого свойства является максимальный вес ав­томобиля, который способен поднять подъемник, например, для двухстоечного электрогидравлического подъемника модели Powerlift 2.40 SPL грузоподъемность составляет 4000 кг.

По отношению к характеризуемым свойствам измерители и соот­ветствующие им показатели качества могут быть единичными и ком­плексными.

Единичный измеритель и показатель свойства относится к одно­му простому свойству, например, наработка изделия в часах до отка­за характеризует такое свойство надежности, как безотказность.

Комплексный измеритель и показатель свойств характеризует не­которую совокупность свойств, т. е. сложные свойства. Примером та­кого показателя надежности изделия является коэффициент готовно­сти, выраженный в долях единицы.

В пределах номенклатуры потребительские свойства и показатели подразделяются на группы и подгруппы в зависимости от их особен­ностей и удовлетворяемых потребностей (рис. 3.1.).

 

Рис.3.1. Структура потребительских свойств технологического оборудования

 

 

Для технологического оборудования, технологической оснастки и механизированного инструмента номенклатуру эксплуатационных по­требительских свойств представляют в виде технической характеристи­ки, знание которой позволяет обоснованно принимать решения по применению и использованию (эксплуатации) конкретного изделия.

Техническая характеристика представляет собой совокупность технических свойств и их показателей, характеризующих применяе­мость, технологические возможности и производственные потребно­сти изделия.

В техническую характеристику входят:

• Тип, модель (стационарный, передвижной, переносной, ручной).

• Исполнение конструктивное (напольное, настольное, подвесное).

• Исполнение кинематическое (для нормальных условий, для тропиков, для пониженных температур и др.).

• Параметры обрабатываемого объекта.

• Производительность (для специализированного оборудования) или основной параметр для расчета производительности (для универсального оборудования).

• Производительная потребность (напряжение электросети; дав­ление в подводящих магистралях воздуха, воды, масла; наличие канализации и др.).

• Данные о приводе (вид, установленная мощность).

• Габаритные размеры.

• Масса.

Под показателями качества любой технической продукции, в том числе и технологического оборудования, понимаются показатели ее свойств.

Для целей оценки уровня качества вся промышленная продукция разделена на два класса. Во второй класс входят изделия долговре­менного пользования — ремонтируемые изделия (оборудование, транспортные средства, бытовая техника и др.). Для изделий техни­ческого назначения относительной характеристикой качества, отра­жающей только ее техническое совершенство, является технический уровень продукции.

Уровень качества продукции — относительная характеристика ее качества, основанная на сравнении значений показателей качества оцениваемой продукции с базовыми значениями соответствующих показателей. За базовые принимаются значения показателей каче­ства, указанные в нормативных документах (ГОСТ, РД, правилах ЕЭК ООН и др.), или лучших отечественных или зарубежных образ­цов, по которым имеются достоверные данные о качестве.

Существуют два основных метода оценки уровня качества и тех­нического уровня продукции: дифференциальный (детальное рас­смотрение и изучение одной из групп потребительских свойств изде­лия) и комплексный(комплексное рассмотрение всей совокупности потребительских свойств изделия).

Оценка уровня качества по дифференциальному методу базируется на анализе относительных единичных показателей качества либо на сравнении единичных показателей исследуемого и базового образцов.

В первом случае используют обычно безразмерные шкалы, фикси­рующие значения показателей анализируемого изделия Р„ в долях единицы или процентах от значения базового показателя РБ, во вто­ром случае — шкалы качественных оценок.

Значения единичных базовых показателей РБ определяют из нор­мативных источников или на основе анализа аналогов (изделий, при­знанных лучшими на международных выставках, заслуживших при­знание массового потребителя, успешно конкурирующих с другими

изделиями на внешнем рынке), при этом используется информация из журналов, каталогов, результатов экспертиз, проведенных потре­бительскими организациями.

При расчетах относительных безразмерных единичных показате­лей качества учитывается следующее.

Когда с увеличением единичного показателя качество изделия в целом повышается (например, увеличение производительности улуч­шает качество оборудования при прочих равных условиях), за базо­вый показатель принимается наибольшее его значение. Формула для определения безразмерного показателя q в этом случае имеет вид

(3.1)

Если же улучшение качества изделия связано с уменьшением ка- кого-либо его единичного показателя (например, уменьшение массы повышает качество инструмента при прочих равных условиях), то в качестве базового показателя принимается его наименьшее значение. Тогда расчетная формула примет вид

(3.2)

Об уровне качества судят по величине относительного показателя. Если этот показатель больше или равен единице, то уровень качества превышает базовый или равен ему. В противном случае уровень ка­чества изделия ниже базового.

При использовании оценки уровня качества или технического уровня изделия путем попарного сопоставления единичных показа­телей устанавливается отношение тождества (равенства) или разли­чия потребительских показателей качества анализируемого изделия и выбранного базового образца (основания сравнения). Результаты та­кого сравнения соотносятся с выбранными ценностными шкалами. При этом эксперты оперируют понятиями типа «больше» «меньше», «равно», а при оценке — «лучше», «хуже», «на уровне».

Комплексный метод оценки уровня качества основан на примене­нии обобщенного показателя, который представляет собой функцию единичных и комплексных показателей продукции. Обобщенный показатель качества может быть представлен в виде главного показа­теля, средневзвешенного показателя или интегрального показателя.

Главным считается такой показатель изделия, который отражает всю совокупность его потребительских свойств и может быть рассчи­тан через единичные показатели или получен через эксплуатацион­ную информацию. Например, главным показателем гидравлических

рессов и кузовных стапелей является развиваемое усилие (кН), для автоматизированных моечных установок — производительность (ав­томобилей / ч).

Средневзвешенный показатель (К) находят путем объединения всех оценок единичных показателей с учетом их коэффициентов ве­сомости (взвешенных оценок) и выражают, как правило, в безразмер­ной системе единиц.

Определение средневзвешенного показателя включает две основ­ные модификации:

• весовой метод (показатель определяют усреднением оценок от­дельных единичных относительных показателей путем сумми­рования показателей с учетом их коэффициентов весомости):

(3.3)

• эксперт-метод (показатель определяют на основе усреднения оценок экспертами балльных значений отдельных единичных показателей с учетом их коэффициентов весомости):

(3.4)

где P i, —- показатель, характеризующий i-е свойство изделия, в баллах; α, — коэффициент весомости данного свойства в оценке качества из­делия.

Существует несколько методов нахождения коэффициентов весомо­сти, но наиболее часто используется экспертный метод. Он позволяет определить, какой из совокупности оцениваемых показателей самый важный, какой менее важный, и т. д. Для этого используют различные способы (рангов, попарного сравнения, комбинированный и др.).

Обычно при определении коэффициентов весомости эксперты исходят из условия равенства суммы всех коэффициентов весомости единице (метода фиксированной суммы), т. е. ∑αi =1.

Для того чтобы получить полную оценку технического уровня ка­чества оборудования, необходимо использовать интегральный крите­рий качества, который заключается в сопоставлении полезного эф­фекта, получаемого предприятием от данного оборудования, и суммарных затрат на приобретение' и потребление (эксплуатацию) этого изделия. В итоге зависимость имеет следующие виды:

И = К/3 (3.5)

или И = Э/3, (3.6)

где 3 — затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования; Э — суммарный полезный эффект от эксплуатации станка, стенда или иного оборудования, например, объем услуг в денежном выражении, полученный при эксплуатации данного оборудования.

Затраты на эксплуатацию изделия слагаются из следующих ком­понент: единовременные затраты (транспортировка, монтаж); дли­тельные затраты (потребление и ремонт — расход энергии, материа­лов и др.); косвенные затраты из-за потерь, вызванных простоями, отказами.

Надежность является одним из комплексных потребительских свойств оборудования для автосервиса, определяющих уровень его качества.

Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установ­ленных пределах значения эксплуатационных параметров, характе­ризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования, технического обслуживания и ремонта, хранения и транспортировки.

Под объектом может пониматься деталь, единица оборудования как сборочная единица, его агрегат или иная его составная часть — сборочная единица или техническая система. Во всех случаях, когда нет необходимости конкретизировать предмет исследования, говорят об объекте и о надежности объекта. Если же изучается или рассмат­ривается задача, специфичная только для определенного вида изде­лий, то говорят о надежности детали, о надежности оборудования или инструмента, о надежности человека-оператора, о надежности системы электроснабжения и т. д.

К «эксплуатационным» относятся параметры, которые могут изме­няться в процессе эксплуатации и на которые в нормативно-технической документации (НТД) заданы допускаемые пределы их изменения, например производительность, скорость, расход электроэнергии и т. п.

С позиции надежности оборудование как техническое изделие может находиться в следующих состояниях:

• исправном или неисправном;

• работоспособном или неработоспособном;

• непредельном или предельном.

Исправное состояние — состояние объекта, при котором он соот­ветствует всем требованиям, установленным НТД. Если же хотя бы по одному из требований изделие не соответствует НТД, то считается, что оно находится в неисправном состоянии.

Повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправно­сти объекта. Следствием проявления повреждения является дефект.

Термин «дефект» связан с термином «неисправность», но не явля­ется его синонимом. Находясь в неисправном состоянии, изделие имеет один или несколько дефектов. Термин «дефект» применяют для указания на конкретную неисправность изделия при контроле качества продукции на стадии изготовлении, а также при ремонте, например при составлении ведомостей дефектов, и контроле качества отремонтированной продукции.

В отличие от термина «дефект», термин «неисправность» распрост­раняется не на всякую продукцию, в том числе не на всякие изделия. Например, не называют неисправностями недопустимые отклонения показателей качества материалов, топлива, химических продуктов, из­делий пищевой промышленности и т. п.

Работоспособное состояние — состояние объекта, при котором он способен выполнять (или выполняет) заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных техничес­кой документацией.

Состояние объекта, при котором значение хотя бы одного задан­ного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным НТД, назы­вается неработоспособным.

Понятие «исправное состояние» шире, чем понятие «работоспособное состояние». Работоспособный объект, в отличие от исправно­го объекта, удовлетворяет лишь тем требованиям НТД, которые обес­печивают его нормальное функционирование при выполнении заданных функций. При этом он может не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к внешнему виду изделий. Работоспособ­ный объект может быть неисправным, однако его повреждения при этом не настолько существенны, чтобы могли препятствовать функ­ционированию объекта.

Различают следующие возможные сочетания состояний изделия:

• исправное, работоспособное, непредельное;

• исправное, работоспособное, предельное;

• неисправное, работоспособное, непредельное;

• неисправное, неработоспособное, непредельное;

• неисправное, неработоспособное, предельное.

Соотношение между состояниями «исправный объект» и «рабо­тоспособный объект» хорошо иллюстрирует диаграмма изменения какого-либо функционального или структурного параметра изделия. На рисунке 3.2 показана диаграмма состояний технического изделия. Исправное состояние характеризуется максимальным q1, и минималь­ным q2 допустимым значением параметра q;∆qi — допуск на параметр по НТД. Неисправному состоянию соответствует соотношение q1< q2.

Рис. 3.2. Диаграмма состояний объекта

Работоспособное состояние: qi, находится в пределах ∆qn. Неработо­способное состояние: qi< q3.

Предельное состояние определяется: физической невозможностью восстановления работоспособности; экономической нецелесообразно­стью восстановления работоспособности; недопустимым снижением эффективности эксплуатации (моральный износ); требованиями безо­пасности (в этом случае наступление предельного состояния оговари­вается в НТД).

Изделие переходит в неработоспособное состояние в результате отказа.

Отказ — событие, после которого функционирование изделия прекращается (перегорание электрической лампочки, поломка вала станка, разрыв трубопровода и т. п.) или хотя бы один из эксплуата­ционных параметров выходит за границы допуска (например, умень­шение коэффициента полезного действия ниже установленного уров­ня, увеличение погрешности обработки за пределы допуска и т. п).

Отказ может возникнуть в результате наличия в изделии одного или нескольких дефектов, но появление дефектов не всегда означает, что возник отказ, т. е. изделие стало неработоспособным. Например, нарушение сплошного слоя лакокрасочного покрытия — дефект, но этот дефект может привести к отказу изделия при его эксплуатации только из-за коррозионного разрушения поверхности, которое насту­пает через достаточно длительный период времени с момента появ­ления данного дефекта.

В зависимости от признаков отказы объектов- товаров длительного пользования, в том числе технологического оборудования, классифицируются следующим образом ( табл.3.1)

Таблица 3.1

 

Внезапными являются отказы, характеризующиеся скачкообраз­ным изменением одного или нескольких заданных параметров объек­та, которые до момента наступления отказа находились на неизмен­ном уровне. Сюда относятся отказы, обусловленные перегоранием электрических или электронных ламп, перегоранием спиралей нагре­вательных приборов, усталостным разрушением деталей и т. п. Чаще всего к внезапным отказам приводйт нарушение правил эксплуата­ции техники или непредусмотренные техническими характеристика­ми значительные нагрузки на конструкцию объекта (включение элек­троприборов в сеть более высокого напряжения, механические поломки из-за неправильного использования, непредусмотренных нагрузок или попадания в зубчатые зацепления инородных предме­тов, повреждения изоляции и др.).

К постепенным относятся отказы, характеризующиеся постепен­ным изменением одного или нескольких заданных параметров объек­та до момента превышения их предельных значений. Постепенные отказы обусловлены износом деталей, коррозией, старением конструк­ционных материалов. Типичными постепенными отказами являются, например, недопустимое увеличение зазора в сопряжении, повышение контактного сопротивления в реле из-за коррозии материала, умень­шение КПД ниже установленных границ, снижение производитель­ности, мощности, скорости и других параметров за границы, установ­ленные в НТД.

К полным относятся отказы, после возникновения которых ис­пользование объекта по назначению невозможно (для восстанавлива­емых изделий — до проведения восстановления). К частичным отно­сятся отказы, после возникновения которых изделие может быть использовано по назначению, но с меньшей эффективностью или когда вне допустимых пределов находятся значения не всех, а одного или нескольких основных параметров.

К независимым относятся отказы элемента изделия, не обуслов­ленные повреждением или отказами другого элемента изделия, к за­висимым — отказы элемента изделия, обусловленные повреждением или отказом другого элемента объекта.

Устойчивые отказы можно устранить только путем восстановления (ремонта). Если отказы устраняются без операции восстановления пу­тем саморегулирования, то такие отказы относятся к самоустраняю­щимся. Самоустраняющийся отказ, приводящий к кратковременному нарушению работоспособности, называется сбоем. Сбой, как прави­ло, возможен в работе электрических или электронных схем машин. Многократно возникающие сбои одного и того же характера называ­ются перемежающимися отказами.

К очевидным (явным) относятся такие отказы, наступление кото­рых приводит к отказу функционирования изделия и которые обна­руживаются без проведения специальных исследований. К скрытым (неявным) относятся отказы, для обнаружения которых требуется проведение специальных исследований и момент наступления кото­рых может не совпадать с моментом наступления отказа изделия. Например, нарушение герметичности прокладки головки блока ци­линдров компрессора, приводящее к потере давления воздуха на вы­ходе, — скрытый отказ, так как он может быть не обнаружен в мо­мент появления.

К конструктивным относятся отказы, возникающие в результате нарушения установленных правил и норм конструирования. Если причиной отказа является нарушение установленного процесса изго­товления или ремонта, то отказ является производственным. Отказы, возникающие в результате нарушения установленных правил и усло­вий эксплуатации, называются эксплуатационными.

К искусственным относятся отказы, которые вызываются предна­меренно, например, с исследовательскими целями, с целью необхо­димости прекращения функционирования и т. п. Отказы, которые происходят без преднамеренной организации их наступления в ре­зультате направленных действий человека (или автоматических уст­ройств), относятся к категории естественных отказов.

К устранимым следует относить отказы, которые устраняются по­средством операции технического обслуживания, регулировки или восстановления. Если же в результате отказа отказавший элемент не восстанавливается, а заменяется новым, то такой отказ является не­устранимым (перегорание электролампы, поломка штыря вилки и т. п). К неустранимым следует относить также отказы, которые устра­нять экономически нецелесообразно.

При проведении расчетов надежности объектов и разработке ме­роприятий по устранению отказов следует также выделять критерии, причины, характер и последствия отказов и повреждений.

Под критерием отказа понимается установленный в нормативно- технической документации признак или совокупность признаков не­работоспособного состояния изделия. Так как работоспособное со­стояние характеризуется условием, что установленные в технической документации параметры изделия находятся в заданных пределах (допусках), то критерием отказа будут служить название параметра и пределы его изменения.

К причинам отказов относятся события и процессы, приводящие к потере работоспособности. К такого рода событиям и процессам отно­сятся допущенные при конструировании, производстве и ремонтах де­фекты, нарушения правил и норм эксплуатации, различного рода по­вреждения, а также естественные процессы изнашивания, старения.

Характером отказа (повреждения) являются конкретные измене­ния в объекте, связанные с возникновением отказа (повреждения), например, обрыв провода, деформация детали и т. п.

К последствиям отказа (повреждения) относятся явления, процес­сы и события, возникшие после отказа (повреждения) и находящие­ся в непосредственной причинной связи с ним. Например, останов­ка двигателя, потеря тормозных свойств автомобиля и др.

Многие изделия после наступления отказа или с целью их преду­преждения подвергаются операциям технического обслуживания и ремонта.

Объекты, исправность которых в случае возникновения повреждения подлежит восстановлению, называются ремонтируемыми объектами.

К неремонтируемым относятся такие объекты, исправность кото­рых при возникновении повреждения не подлежит восстановлению.

Объекты, работоспособность которых в случае возникновения от­каза подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации, называ­ются восстанавливаемыми.

Если в рассматриваемой ситуации (например, на месте эксплуата­ции) восстановление работоспособности данного объекта в случае отказа нецелесообразно или неосуществимо, то такой объект отно­сится к невосстанавливаемым.

Например, электрическая лампа — невосстанавливаемый объект, электродвигатель — восстанавливаемый. Таким образом, классифи­кация объектов на восстанавливаемые и невосстанавливаемые про­изводится применительно к конкретным условиям восстановления работоспособности в процессе эксплуатации.

Неремонтируемый объект обычно является и невосстанавливае­мым, а ремонтируемый объект может рассматриваться как невосста- навливаемый в зависимости от условий эксплуатации.

Для невосстанавливаемых изделий предельное состояние наступа­ет после первого отказа.

Под наработкой понимается продолжительность или объем рабо­ты объекта. Размерность наработки определяется видом объекта и условиями его использования. Так, наработка деталей, работающих в условиях циклического нагружения, измеряется числом циклов, на­работка реле — числом циклов замыканий и размыканий, наработка автомобильного подъемника — количеством подъемов. Наработка может определяться до отказа изделия, до его списания или до неко­торого фиксированного момента времени.

Наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельно­го состояния называется техническим ресурсом (или просто ресур­сом). Ресурс невосстанавливаемого объекта определяется через нара­ботку объекта до отказа. Ресурс восстанавливаемого объекта равен сумме наработок до предельного состояния.

Надежность — сложное свойство, которое в зависимости от на­значения объекта и условий его эксплуатации включает такие еди­ничные свойства, как безотказность, долговечность, ремонтопригод­ность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для объекта, так и для его частей.

Безотказность — свойство объекта сохранять непрерывно работо­способность в течение некоторого времени или некоторой наработки. Долговечность — свойство объекта непрерывно сохранять работо­способность до наступления предельного состояния при установлен­ной системе технического обслуживания и ремонта.

Показатели долговечности могут выражаться также через срок службы, под которым понимается календарная продолжительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после средне­го или капитального ремонта до наступления предельного состояния. Обычно различают срок службы до среднего (капитального) ремон­та, между ремонтами и срок службы до списания. При этом учитыва­ется только календарная продолжительность эксплуатации изделий независимо от фактической наработки изделий в этот промежуток времени, т. е. возможна такая ситуация, когда срок службы некоторо­го изделия (например, до капитального ремонта) будет исчисляться годами, хотя фактическая выработка за этот период будет равна нулю, если изделие практически не работало. Другим крайним слу­чаем будет ситуация, когда наработка изделия (в часах) будет равна сроку службы.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению причин воз­никновения отказов и неисправностей путем проведения техническо­го обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность изделий характеризуется продолжительностью операций обнаружения, поиска причин отказа и устранения послед­ствий отказа. При этом следует учитывать, что полная продолжитель­ность восстановления изделий включает в себя время, затрачиваемое на организационные мероприятия (доставка запасных частей, организа­ционные простои и т. д), которое не зависит от ремонтопригодности изделий, и время, затрачиваемое непосредственно на проведение операций технологического обслуживания и ремонта. Это время, на­зываемое оперативной продолжительностью (трудоемкостью), не­посредственно зависит от уровня ремонтопригодности изделий.

Сохраняемость — свойство объекта сохранять показатели безотказ­ности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хране­ния и (или) транспортировки. Это свойство особенно важно для тех видов продукции, для которых предусматривается, например, сезонная эксплуатация (большинство сельскохозяйственных машин) или кото­рые вступают в эксплуатацию в некоторых аварийных или особых ус­ловиях (противопожарная техника, средства сигнализации и т. д).

Теория надежности является комплексной дисциплиной и состо­ит из таких разделов, как математическая теория надежности, надеж­ность по отдельным физическим критериям отказов (физика отка­зов), расчет и прогнозирование надежности, обеспечение надежности

на различных этапах жизненного цикла изделий, контроль надежно­сти и техническая диагностика, теория восстановления работоспо­собности деталей машин, экономика надежности.

Специфическая особенность надежности заключается в том, что точное значение ее показателей для конкретного изделия не может быть однозначно указано до начала эксплуатации. Значения всех по­казателей зависят от множества факторов, учесть которые практичес­ки невозможно. Сами факторы (действующие нагрузки, физико-ме­ханические характеристики материалов, допуски на размеры деталей и посадки сопряжений и др.) имеют значительное рассеяние вели­чин, что приводит к разбросу наработок, ресурсов, сроков службы, моментов наступления отказов однотипных изделий. Поэтому в рас­четах надежности многие параметры должны рассматриваться как случайные величины, которые могут принять то или иное значение, неизвестное заранее.

Случайные величины могут быть дискретными (число отказов, количество изделий, поставленных на испытания, и др.) и непрерыв­ными (время, наработка, нагрузка и др.).

Теория надежности оперирует случайными событиями, количествен­ные закономерности которых изучают теория вероятностей и математи­ческая статистика. Вероятностная трактовка характеристик случайных событий и величин применяется для прогнозирования надежности из­делий, статистические методы используются для обработки результатов испытаний или наблюдений конечных партий изделий.

Под номенклатурой показателей надежности понимается состав показателей, необходимый и достаточный для характеристики объек­та или решения поставленной задачи. Номенклатура показателей на­дежности выбирается с учетом вида изделия, последствий отказов и других факторов, определяемых целями исследования. Полный со­став номенклатуры показателей надежности, из которой выбираются показатели надежности для конкретного объекта и решаемой задачи, установлен государственным стандартом.

Показатели надежности принято классифицировать по следую­щим признакам:

• свойствам надежности, которые они характеризуют, — показа­тели безотказности, долговечности, ремонтопригодности и со­храняемости;

• числу свойств, которые они характеризуют, — единичные пока­затели, характеризующие одно из свойств надежности, комп­лексные показатели, характеризующие одновременно несколь­ко свойств надежности (например, одновременно безотказность и ремонтопригодность);

. числу характеризуемых объектов — групповые, индивидуальные и смешанные показатели.

К групповым относятся такие показатели, которые регламентиру­ют требования к уровню надежности некоторой совокупности (партии) изделий. Эти показатели могут быть определены и установ­лены только для совокупности изделий; уровень надежности отдель­ного экземпляра изделий они не регламентируют.

К индивидуальным относятся показатели, которые устанавливают норму надежности для каждого изделия рассматриваемого типа. К таким показателям относятся: установленный ресурс (срок служ­бы), установленная безотказная наработка и др.

К смешанным относятся показатели, которые одновременно мо­гут выступать как групповые и как индивидуальные.

По размерности — показатели, определяемые наработкой и кален­дарной продолжительностью. Первые применяются в случае, когда свойства изделий изменяются только во время непосредственного функционирования (работы) и наработка учитывается, вторые — ког­да свойства изделий изменяются в течение всего периода эксплуата­ции и наработка не учитывается.

Различают статистические (оценочные, приблизительные) и веро­ятностные (точные) показатели.

Статистические оценки — это результат наблюдения за некоторой выборкой N изделий. Если N х, то выборка приближается к гене­ральной совокупности, а статистическая оценка — к вероятностной. При испытаниях значение числа наблюдений выбирается так, чтобы обеспечить приемлемую погрешность результатов. В этом случае ста­тистические оценки могут быть приняты за вероятностные.

Показатели безотказности. Безотказность — свойство объекта со­хранять непрерывно работоспособность в течение некоторого време­ни или некоторой наработки.

Эти показатели характеризуют свойство объекта непрерывно со­хранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. К числу основных показателей безотказ­ности относятся вероятность безотказной работы, интенсивность от­казов, средняя наработка до отказа, у-процентная наработка до отка­за, наработка до отказа, установленная наработка до отказа.

Показатели долговечности. Показатели долговечности характери­зуют ресурс объекта, или срок службы. К основным показателям дол­говечности относятся процентный ресурс, средний ресурс, у-процен- тный срок службы и средний срок службы, назначенный ресурс, установленный ресурс, ресурс.Показатели ремонтопригодности. К показателям ремонтопригодно­сти относятся вероятность восстановления в заданное время, среднее время восстановления, интенсивность восстановлении объекта, уста­новленное время восстановления и др.

Показатели сохраняемости. К ним относятся γ-процентный срок сохраняемости, средний срок сохраняемости, установленный срок сохраняемости, срок сохраняемости. Выделим из них следующие по­казатели.

Комплексные показатели надежности. К комплексным показателям относятся коэффициент оперативной готовности в стационарном ре­жиме, называемый просто коэффициентом готовности, коэффициент ремонтопригодности и коэффициент технического использования.

Все восстанавливаемые объекты, включая и системы, применяе­мые для непрерывной или временной эксплуатации, периодически требуют обслуживания. Обслуживание бывает двух видов:

• внеплановое, необходимое вследствие возникновения отказов или из-за неправильной работы эксплуатируемого объекта;

• плановое — обслуживание объекта через регулярные промежут­ки времени.

Целью внепланового обслуживания является восстановление фун­кций объекта путем замены, ремонта или наладки элементов, вызы­вающих нарушение работы.

Целью планового обслуживания является сохранение объекта в работоспособном состоянии. Оно включает контроль, проверку, ос­мотры, ремонтные работы. Эти операции выполняются с целью пред­отвратить рост интенсивности отказов элементов и системы и не до­пустить превышения ее расчетного уровня. Такое обслуживание называют также профилактическим.

Периодичность выполнения обслуживания зависит от физических характеристик применяемых

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 107; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.157 с.) Главная | Обратная связь