21. Отказы и их классификация.

Отказ ‒ это событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Он может возникнуть в результате наличия в изделии одного или нескольких дефектов, но не всегда появление дефекта означает, что возник отказ, т.е. изделие стало неработоспособным.

В некоторых случаях при рассмотрении вопросов надежности удобно различать отказы и дефекты.

Дефектом называется такое изменение нормального состояния ТО, которое не влияет на выполнение им своих функций (т. е. не влияет на эффективность объекта или не снижает эффективности ниже требуемого уровня).

Отказом называется такое изменение нормального состояния ТО, которое существенно влияет на выполнение им своих функций (т.е. выводит ТО из строя или снижает его эффективность ниже требуемого уровня).

22. Количественные показатели надежности технических объектов и систем p(t), q(t), ^(t).

Особенностью количественных характеристик надежности является их вероятностно-статистическая природа. Существуют закономерности в появлении отказов. Только для их установления следует вести наблюдения не за одним, а за многими ТО, находящимися в эксплуатации, и для обработки результатов наблюдений применять методы математической статистики и теории вероятностей.

В качестве основной количественной меры надежности ТО, характеризующей закономерности появления отказов во времени, принимается вероятность безотказной работы. Эта мера является характеристикой качества, проявляемого как множеством однотипных ТО, так и отдельным ТО, принадлежащим к этому множеству, и может быть истолкована в этом случае как степень объективной уверенности в его безотказной работе.

Основной случайной величиной при определении надежности ТО по данным об их отказах является, как уже отмечалось, время безотказной работы ТО или его наработка .

В соответствии с принятым определением, количественно надежность ТО равна вероятности того, что время его безотказной работы будет больше заданного (рассматриваемого) промежутка времени:

где t – заданное время работы (время выполнения операции, определенный промежуток времени эксплуатации и т.д.);

- случайное время наработки до наступления отказа.

Иногда удобно использовать понятие ненадежности, характеризующее потерю ТО своей работоспособности. Ненадежность измеряется вероятностью того, что время безотказной работы будет меньше заданного t:

В течение заданного промежутка времени t может произойти одно из двух противоположных событий: или ТО безотказно проработает это время (первое событие), или произойдет отказ (второе событие), следовательно:

При практических расчетах надежности это выражение используют очень часто. Входящие в него функции p(t) и q(t) называются соответственно функцией надежности и функцией ненадежности.

Основные свойства функции надежности следующие: p(t) является монотонной убывающей функцией времени; р(0) = 1 при t = 0, при функция

Таким образом, значение надежности любого ТО изменяется в пределах от 1 до 0, уменьшаясь с увеличением рассматриваемого промежутка времени работы ТО.

23. Классификация периодов эксплуатации технических объектов и систем.

24. Показатели надежности в период нормальной эксплуатации.

Период нормальной эксплуатации является основным этапом эксплуатации ТО. Длительность этого периода соизмерима с эксплуатационным сроком их службы, так как период приработки относительно невелик, а работа в период износа для особо важных ТО вообще недопустима, и они заменяются новыми еще до начала этого периода (рис. 6.1).

Характерной особенностью периода нормальной эксплуатации, как уже отмечалось, является наличие преимущественно внезапных отказов. Для многих элементов ТО в этот период:

В этом случае выражение для определения условной вероятности безотказной работы принимает вид

где - среднее время безотказной работы ТО.

Из этого выражения следует, что вероятность безотказной работы в данном случае зависит только от длины интервала времени работы и не зависит от того, сколько времени ТО уже проработало.

Поясним сказанное на примере. Пусть продолжительность периода нормальной эксплуатации ТО составляет 1000 ч, тогда при интенсивности отказа λ = 0,001 1/ч вероятность безотказной работы как в течение первых 10 ч работы, так и в течение последних 10 ч, т.е. от 990 до 1000 ч, равна ~ 0,99 при условии, что ТО безотказно проработало весь отрезок времени, предшествующий рассматриваемому интервалу. Поэтому говорят, что в период нормальной эксплуатации надежность, как свойство ТО выполнять заданные функции, не зависит от его «возраста».