Порядок решения задач надежности

Надежность технического объекта любой сложности обеспечивается на всех этапах его жизненного цикла. Жизненный цикл сложного изделия исчисляется с момента стадии выполнения проектно-контрольной разработки до заключительной стадии эксплуатации.

На начальных стадиях расчет надежности проводится для определения жизненного цикла изделия или времени его эксплуатации, для определения конструктива и материала и выявления «узких» мест.

Под «узкими» местами понимаются отдельные элементы системы, которые приводят к отказу системы.

Основным условием обеспечения надежности является выполнение правила, которое называется «триадой надежности»: надежность накладывается при проектировании, обеспечивается при изготовлении и поддерживается в эксплуатации. Это правило позволяет решить задачу создания высоконадежных изделий и систему путем компенсации недоработок предыдущего этапа на последующие.

Условия при создании высоконадежной системы:

· заложить в надежность конструктивные и схемные решения;

· обеспечить безотказное функционирование всех элементов системы;

· реализовать все решения разработки и указания проектировщика.

Эта надежность должна быть реализована при построении системы. Кроме этого, для реализации уровня надежности, надо иметь правила эксплуатации объекта или системы. При эксплуатации должны выполняться инструкции, условия и правила применения устройств. Своевременно должны применяться меры по изучению и устранению выявленных дефектов и неисправностей, должен анализироваться и обобщается опыт использования устройств.

Обычно, на типовые устройства массового производства завод-изготовитель задает основные показатели надежности:

1. средняя наработка на отказ;

2. интенсивность отказа;

3. среднее время восстановления;

4. технический ресурс

5. и так далее.

на каждом предприятии, на котором используется система, должна быть разработана программа обеспечения надежности для каждого этапа жизненного цикла системы.

Самый важный документ – правило эксплуатации системы и собственные методы расчета надежности

Выделяют 3 уровня надежности:

1. прикидочный;

2. ориентировочный;

3. окончательный.

Для каждого этапа разработки выделяют свои уровни расчета на надежности для автоматизированных систем.

	Этапы разработки системы	Уровень расчета
	Предэскизный проект или разработка технического задания	Прикидочный расчет уровней надежности
	Эскизный проект	Ориентировочный расчет норм надежности
	Технический проект	Технический расчет с учетом режимов элементов и факторов, воздействующих на систему
	Рабочий проект	Окончательный расчет с учетом дополнительных факторов, зависящих от принятых схемных и конструктивных решений
	Готовый объект с проведением стендовых и натуральных испытаний	Экспериментальная оценка уровня надежности объекта; выявление узлов с недостаточной надежностью; введение необходимых коррективов в схему и внесение поправок в окончательный расчет

В нормальных условиях эксплуатации элементы, из которых собрана система, оказываются в условиях значительно отличных от расчетных (номинальных). Это обстоятельство влияет на надежность элементов и на надежность системы в целом.

Для электромеханических устройств существенными факторами являются: электрическая нагрузка, скорость ее изменения (вибрация, тряски, удары), влажность окружающего воздуха, наличие пыли в воздухе.

Указанные факторы учитываются с помощью соответствующих поправочных коэффициентов, с их учетом интенсивность отказов:

λ_i = λ_i0* λ_1i* λ_2i*…* λ_ki, λ_i>10

λ_i0 – интенсивность отказов i-ого элемента номинальных условий;

λ_1i, … - поправочные коэффициенты, которые учитывают влияние внешних факторов.

Коэффициенты, учитывающие воздействие внешних факторов.

Условие эксплуатации аппаратуры	Коэффициент от вибрации	Коэффициент от ударной нагрузки	Результирующий коэффициент
Лабораторное	1,0	1,0	1,0
Стационарные и полевые	1,04	1,03	1,071
Автофургонные	1,35	1,08	1,458
Железнодорожные	1,4	1,1	1,54

В специальных справочниках даются таблицы и монограммы для определения поправочных коэффициентов при соответствующих величинах воздействующих факторов.

Расчет надежности проводится в следующем порядке:

1. формулируется понятие отказа системы, четко формулируется понимание отказа системы. Выделяются для расчета только те элементы, которые ведут к отказу объекта. Ставится вопрос: «Что произойдет с системой, если откажет определенный элемент?» Если с отказом такого элемента отказывает система, то в системе анализируемый объект включается последовательно.

2. составляется схема расчета надежности. Схема составляется таким образом, чтобы элементами расчета были конструктивно-оформленные блоки, которые имеют свои показатели надежности, техническую эксплуатацию и нормативы содержания. Если в расчете эти элементы работают не одновременно, целесообразно такие элементы распределить по времени их работы на группы и образовывать из этих групп самостоятельные блоки расчета. На схеме расчета надежности желательно указывать время работы каждого расчетного элемента.

3. выбирается метод расчета надежности в соответствии с видом расчета надежности, выбираются формулы и для определения интенсивности отказов системы по соответствующим таблицам и монограммам определяются величины интенсивности отказа элемента. При наличии величин режимов работы элементов вычисляются поправочные коэффициенты для уточнения интенсивности отказов всех элементов. Если в течении времени работы системы элемент имеет непостоянную интенсивность отказов, но существуют четко выраженные временные интервалы, где интенсивность отказов элементов постоянна, то для расчета используется эквивалентная интенсивность отказа элемента.

Пример: t₁ – λ₁

t₂ – λ₂

Дата добавления: 2015-04-30