Основные причины отказов

Механическая энергия – это наиболее очевидный вид энергии, который передается всем звеньям.

Нагрузки могут быть динамические и статические.

Механические нагрузки могут вызывать дефекты упругие или неупругие, вплоть до разрушения, могут вызывать износ, усталостные повреждения.

Тепловая энергия, которая проявляется в виде повышения или понижения температуры окружающей среды в результате нагрева происходить сбой в электрических цепях, нарушает настройку прибора и проявляется механические воздействия.

Химическая энергия – химическая коррозия; в результате происходит характер ржавчины, уменьшение сечения, меняется характер проводимости, уменьшение механических (прочностных) характеристик изделия.

Электромагнитная энергия – излучение СВЧ энергии, вызывающей сбой и отказы в работе.

По скорости протекания процессов делят:

• Быстропротекаемый

• Медленно протекаемый

• Средней скорости

Быстропротекаемые – процессы вибрационного характера колебания силовых характеристик, колебания напряжения в сети (доли секунд).

Средней скорости – эти процессы связанны с непрерывным характером работ – это плавное изменение тепловых режимов, изменение влажности среды, процесс износа.

М едленно протекающие процессы (месяцы) – это износ основных деталей, приборов, машин; проявление ползучести, загрязнение поверхностей деталей, процессы коррозии.

- обусловлен производственной погрешностью

- результат действия факторов протекающих со средней скоростью

- результат действия медленных процессов

Показатели надежности

• Безопасность

• Долговечность

• Ремонтопригодность

• Сохраняемость

1 группа: Показатели безопасности

Вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, гамма - процентная наработка до отказа, интенсивность отказа и т.д.

1)Вероятность безотказной работы ВБР обозначается P(t)

ВБР связан с продолжительностью или с объемом работы.

Наработка изделия - это продолжительность или объем работы объекта.

Наработка до отказа – это продолжительность или объем работы объекта до возникновения первого отказа (одноразового применения).

Наработка на отказ – это продолжительность или объем работы объекта от появления 1 отказа устраненного до появления 2 отказа (для ремонтопригодного изделия).

Пример:

P(t)=0.95; при t=2000ч.

В среднем из большого количества приборов около 95% проработают в течение 2000 часов без отказа.

P(t)=1-F(t)=1-Q(t)

F(t)- функция распределения наработки до отказа

Q(t)- вероятность отказа

P(t)+Q(t)=1

Функция распределения бывает двух видов:

- дифференциальный закон

- интегральный закон

ВБР (Вероятность безотказной работы) – это вероятность того, что в заданном интервале времени и при заданных условиях эксплуатации не производят ни одного отказа, т.е. P(t)=P(t>T)/

Статистически ВБР определяется так:

- количество изделий, поставленных на испытание;

- число вышедших из строя в интервале времени ∆t;

t – Общее время;

Экспоненциальный закон распределения:

- интенсивность отказов

t – Рассмотренный отрезок времени

- вероятность безотказной работы

Можно найти вероятность БР в интервале времени путем вычисления условий вероятности ,

2) Средняя наработка до отказа Tср. (среднее время БР) – это математическая ожидание наработки до первого отказа

f(t) – функция распределения

На основе опыта Tср определяется:

- средняя продолжительность интервала до наступления отказа i-ого изделия.

m- количество интервалов

3) – процентная наработка до отказа – это наработка, в течение которой отказ не возникает с вероятностью

Пример: если вероятность БР t=1000 часов и P(t)=0.95 время 1000 часов является 95%-ой наработкой до отказа.

Интенсивность отказа

- Частота отказов в единицу времени

P(t) – ВБР

Статистически определяется:

n – число отказавших изделий в единицу времени.

; =const

Если =const, то

2. Показатели долговечности

• Средний ресурс

• Средний срок службы

Ресурс – это наработка объекта от начала его эксплуатации, до перехода в предельное состояние

Предельное состояние – дальнейшее применение или не допустимо, или экономически не целесообразно.

Ресурс может измеряться в разных величинах: число переключений, количество оборотов, километраж и т.д.

Ресурс – для непрерывно работающих изделия

Математическое ожидание срока службы

- функция распределения вероятности срока службы

M – математическое ожидание

T – срок службы

3. Ремонтопригодность изделий

• Вероятность восстановления

• Среднее время восстановления работоспособного состояния

, где - функция распределения (нормальный закон или закон распределения Пуассона)

- вероятность восстановления

Среднее время восстановления

, где - время восстановления изделия после i-ого отказа

n – число отказов за время испытаний

4. Показатели сохраняемости

- средний срок сохраняемости

- - процентная Сохраняемость

5. Комплексные показатели надежности

- коэффициент готовности

Характеризует 2 составляющие:

1. наработку на отказ

2. Среднее время восстановления