Эксплуатационные характеристики надежности

На рисунке представлена зависимость интенсивности отказов  от времени эксплуатации  ремонтируемого изделия. Эта зависимость имеет три характерных участка.

Первый — когда интенсивность отказов по времени падает; она называется период приработки.

В течение этого периода выявляются и устраняются случайные отказы, вызванные явными ошибками производства (неправильная регулировка, неточная сборка, небрежность изготовления и прочее). Этот период обычно небольшой и для ряда изделий он полностью перекрывается продолжительностью обкаточных, или приработочных, испытаний.

На втором участке интенсивность отказов по времени практически остается постоянной; этот период значительно больше первого и третьего периодов и называется периодом нормальной эксплуатации.

Интенсивность отказов в этом периоде определяется только объективными факторами (стабильностью характеристик материалов и технологических процессов, совершенством методов проектирования и производства и соответствием заданных условий работы изделия фактическим).

На третьем участке интенсивность отказов начинает возрастать. Появляются отказы, вызываемые старением и износом материала отдельных элементов изделия. Это последний период— период износа и старения.

Продолжительность эксплуатации изделия зависит от характера возрастания интенсивности отказов. Поэтому изучение закономерностей возрастания отказов — одна из важных задач теории надежности.

На рисунке представлена зависимость изменения во времени уровня надежности изделия при проведении за время эксплуатации нескольких ремонтов (или профилактических работ).

Она является типичной для авиационных двигателей, которые в течение полного времени эксплуатации имеют ряд ремонтов с частичным восстановлением уровня начальной надежности в заданном допуске.

Уровень надежности изделия, т. е. вероятность безотказной работы за время полета, в процессе эксплуатации снижается по мере увеличения общей продолжительности эксплуатации.

При изучении зависимости изменения уровня надежности во времени необходимо четко определять периоды эксплуатации изделия. Так, например, для авиационного двигателя, являющегося ремонтируемым изделием, такими периодами являются: время одного полета  и время между ремонтами .

Из рисунка видно, что восстанавливаемый уровень надежности не достигает исходного, так как при подготовке самолета или двигателя к полету не могут быть устранены такие факторы, приводящие к снижению общего уровня надежности, как износ трущихся поверхностей, старение теплоизолирующих, герметизирующих и других материалов.

Работы по устранению подобных причин, вызывающих постепенные отказы, производятся при капитальных ремонтах.

При анализе графиков на рис. принимаем, что в течение эксплуатации уровень надежности двигателя постепенно снижается от начальной величины  до минимально допустимой .

На первом этапе эксплуатации, когда текущий уровень надежности превышает величину Рmin межремонтный срок равен . В момент времени  когда уровень надежности достигает , эксплуатация изделия прекращается, и оно направляется в ремонтные органы или ремонт производится- на месте эксплуатации. При этом заменяется ряд агрегатов и узлов, вышедших из строя или выработавших свой ресурс.

Пусть количество замененных при первом ремонте агрегатов и узлов равно  (кривая N); тогда уровень надежности повышается до , однако из-за снижения уровня надежности остающихся основных узлов общий уровень надежности изделия меньше первоначальной величины .

Изделие вновь поступает в эксплуатацию и используется до момента времени , и так может повторяться несколько раз до тех пор, пока восстановление уровня надежности станет или невозможным, или невыгодным из-за необходимости замены большого числа узлов.

Анализ подобных закономерностей с целью определения возможности продления ресурса и определения целесообразности ремонта изделия с оценкой потребного количества запасных частей или узлов является важным разделом теории надежности.

В числе работ, выполняемых при анализе и практическом обеспечении надежности, наряду c устранением причин возникновения отдельных отказов необходимо особое внимание уделять следующим работам:

— по снижению вредных последствий отказов, а именно, не допускать уменьшения силы тяги двигателя и переходов за установленные прочностные или температурные границы;

— по созданию резервных и дублирующих систем, особенно в системах регулирования и управления двигателями, имеющими повышенную вероятность появления отказов;

— по разработке систем раннего обнаружения неисправностей с автоматической сигнализацией (установка вибродатчиков, реагирующих на начало разрушения отдельных узлов двигателей; датчиков-сигнализаторов перегрева, указателей положения регулирующих органов и т. п.).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: