Основные понятия, термины и определения

Теоретическая часть

Надёжность – это свойство системы или элемента выполнять заданные функции, обусловленное безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью. Под системой понимается совокупность совместно действующих элементов, выполняющих заданные функции. Системы и элементы могут быть восстанавливаемыми и невосстанавливаемыми.

Надёжность формируется ещё на стадии исследований, конструкторских расчетов и проектирования оборудования и обеспечивается в процессе его изготовления на основе правильного выбора технологии производства и контроля над качеством изготовления. Надёжность сохраняется применением правильных способов хранения и транспортировки, поддерживается соблюдением установленных требований к эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту оборудования.

Термины и основные понятия в области надёжности, принятые в науке и технике, регламентируются ГОСТ 27.002.

В зависимости от назначения объекта и условий его применения надёжность обусловливается сочетанием следующих свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Обычно безотказность рассматривается применительно к режиму эксплуатации объекта.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Предельное состояние – это состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния проведением технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и работоспособности в течение и после хранения и/или транспортирования. Сохраняемость объекта характери­зуется его способностью противостоять отрицательному влиянию условий и продолжительности хранения и транспортирования на его безотказность, ремонтопригодность и долговечность.

Объект может находиться в исправном или неисправном, в работоспособном или неработоспособном состоянии и предельном.

Работоспособное состояние – это состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и/или конструкторской документации.

Неработоспособное состояние – это состояние объекта, при ко­тором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и/или конструкторской документации.

Исправное состояние – это состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и/или конструкторской документации.

Неисправное состояние – это состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-техничес­кой и/или конструкторской документации.

Предельное состояние – это такое состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы или неустранимого снижения эффективности (безопасности) технического устройства [1].

Переход объектов из одного состояния в другое обычно происходит вследствие повреждения или отказа. Общая схема состояний и событий приведена на рисунке 1.1.

1 – повреждение; 2 – отказ; 3 – переход объекта в предельное состояние;

4 – восстановление; 5 – ремонт

Рисунок 1.1 – Схема постоянных состояний и событий объектов

Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния вследст­вие влияния внешних воздействий, превышающих уровни, установленные в нормативно-технической документации на объект. Повреждение может быть значительным и незначительным. Первое означает отказ объекта, второе – нарушение исправности при сохранении работоспособности.

Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта, называется отказом.

Признак или совокупность признаков неработоспособного состояния объекта, установленные в нормативно-технической и/или конструкторской документации, называется критерием отказа [1]. Отказы принято классифицировать по различным признакам (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Классификация отказов

Независимый отказ – это отказ объекта, не обусловленный отказом другого объекта. Зависимый отказ – это отказ объекта, обусловленный отказом другого объекта. При полном отказе объект прекращает выполнение всех возложенных на него функций, а при частичном – некоторые функции объектом ещё выполняются. Перемежающийся отказ (сбой) – это многократно возникающий самоустраняющийся отказ объекта одного и того же характера. Весьма важным в теории надёжности является разделение отказов на внезапные и постепенные. Внезапный отказ – это отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких заданных параметров объекта. Постепенный отказ характеризуется медленным изменением значений параметра объекта.

Отказы могут быть первичными и вторичными.

Первичный отказ элемента определяют как нерабочее состояние этого элемента, причиной которого является он сам, и необходимо выполнить ремонтные работы для возвращения элемента в рабочее состояние.

Вторичный отказ – такой же, как первичный, за исключением того, что сам элемент не является причиной отказа. Вторичные отказы объясняются воздействием предыдущих или текущих избыточных напряжений на элементы. Эти напряжения вызываются соседними элементами или окружающей средой, например – метеорологическими (ливень, ветровая нагрузка), геологическими условиями (оползни, просадка грунтов), а также воздействием со стороны других технических устройств [4].

В зависимости от причины возникновения отказа их классифицируют на:

а) конструкционные – появившиеся в результате несовершенства и нарушения установленных правил и/или норм конструирования объекта;

б) производственные – возникшие в результате несовершенства или нарушения установленного процесса изготовления, монтажа, наладки или ремонта объекта, если он выполнялся на ремонтном предприятии;

в) эксплуатационные – возникшие в результате нарушения установленных правил и/или условий эксплуатации объекта.

Сам факт отказа объекта – явление детерминированное, а время появления отказа – величина случайная. Поэтому основным математическим аппаратом теории надёжности является теория вероятностей и математическая статистика [5].

Дата добавления: 2015-04-30