- •Федеральное агентство железнодорожного транспорта
- •Тема 1. Понятие о надёжности. Термины теории надёжности
- •1.1. Историческая справка
- •§ 1. Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики Корнилу
- •§ 2. Приказываю Ружейной канцелярии переехать в Тулу и денно и
- •1.2. Роль теории надёжности и ее место среди других наук
- •Надежность и приведенные затраты
- •Рост количества и качества элементов устройств
- •1.3. Термины теории надёжности. Гост 27.002-89
- •Соотношение исправного и работоспособного состояний
- •1. По степени потери рсс
- •7. По этапу, на котором допущена погрешность, приведшая к отказу - - конструкционный, производственный и эксплуатационный
- •1.4. Схема классификации надёжности
- •1.5. Основные сведения из теории вероятностей
- •Релейно-контактная аналогия дизъюнкции и конъюнкции
- •Области событий исправности и неисправности
- •1.5.2. Понятие о случайных событиях и случайных величинах
- •Функция и плотность распределения случайной величины
- •Тема 2. Показатели надёжности невосстанавливаемых обьектов
- •2.1. Вероятность безотказной работы и вероятность отказа
- •2.1.1. Вероятностные определения
- •Зависимость от времени вбр и вероятности отказа
- •2.1.2. Условные вероятности отказа и вбр
- •2.1.3. Статистические оценки вбр и вероятности отказа
- •Отказы испытуемых изделий в течение времени работы
- •2.2. Частота отказов
- •2.2.1. Вероятностное определение
- •Частота и вероятность отказов
- •2.2.2. Статистическая оценка
- •2.3. Интенсивность отказов
- •2.4. Средняя наработка до отказа (сндо)
- •2.5. Связь количественных характеристик надёжности и общая формула вероятности безотказной работы
- •2.6. Планы испытаний на надёжность
- •Тема 3. Законы распределения наработки до отказа неремонтируемых обьектов
- •3.1. Экспоненциальный закон распределения
- •3.2. Распределение рэлея
- •3.3. Распределение вейбулла - обобщённый двухпараметрический закон распределения
- •Интенсивности отказов в зависимости от параметра b
- •Функции надежности в зависимости от параметра b
- •3.4. Другие законы распределения. Суперпозиция распределений
- •3.5. Проверка правильности выбора закона распределения случайной величины
- •Критерий согласия Колмогорова
- •Числа отказов, сравниваемые по критерию согласия Пирсона
- •Тема 4. Резервирование технических объектов
- •4.1. Понятие о соединениях элементов в объекте
- •Основное соединение элементов надежности объекта
- •Резервное соединение элементов надежности
- •Смешанное соединение элементов
- •4.2. Виды резервирования
- •Резервирование замещением
- •Структурно-логическая схема надёжности тяговой подстанции постоянного тока
- •4.3. Расчет показателей надёжности сложных обьектов
- •4.3.1. Основное соединение
- •4.3.2. Резервное соединение
- •4.4. Сндо резервированного блока
- •4.4.1. Постоянное резервирование
- •Определение сндо резервированного блока
- •4.4.2. Резервирование замещением
- •Тема 5. Показатели надёжности восстанавливаемых объектов
- •5.1. Понятие о потоках отказов
- •5.2. Общие сведения о восстанавливаемых объектах
- •Процесс функционирования восстанавливаемого объекта
- •5.3. Вероятности восстановления и невосстановления обьекта
- •Статистические оценки вероятностей восстановления и невосстановления
- •5.4. Частота и интенсивность восстановления
- •Статистические оценки частоты и интенсивности восстановления
- •5.5. Среднее время восстановления и средняя наработка на отказ (средняя наработка между отказами)
- •5.6. Функции и коэффициенты готовности и простоя
- •Тема 6. Определение вероятности заданного числа отказов
- •6.1. Ведущая функция и параметр потока отказов
- •Поток отказов n восстанавливаемых обьектов.
- •Ведущая функция объекта.
- •Статистическая оценка параметра потока отказов (ппо)
- •6.2. Свойства простейших потоков отказов. Закон пуассона
5.6. Функции и коэффициенты готовности и простоя
Это комплексные показатели надёжности.
Функция готовности - это вероятность того, что система в произвольно выбранный момент времени t будет готова к работе. Функция готовности - это вероятность того, что объект окажется в РСС в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.
Кг(t) = Рр(t) (5-27)
Функция готовности - это вероятность работоспособности.
Между вероятностью пребывания объекта в РСС и его ВБР есть принципиальные различия:
1. ВБР - это вероятность того, что объект не откажет до момента
времени t ни разу.
2. Под функцией готовности понимают вероятность того, что объект
окажется работоспособным в момент времени t, но этому моменту
могут предшествовать неоднократные отказы и восстановления.
Функция простоя дополняет функцию готовности до единицы.
Кп(t) = 1 - Кг(t) (5-28)
Функция простоя - это вероятность Неработоспособности.
Коэффициент готовности (средний коэффициент готовности) Кг - это стационарная вероятность работоспособности, то есть стационарная вероятность нахождения объекта в РСС в установленном режиме.
Для любых распределений наработки между отказами и времени восстановления
То
Кг = ----------. (5-29)
ср + То
Коэффициент готовности характеризует долю времени исправной работы объекта. Например, при Кг = 0,9 в среднем 90% времени, отведенного для работы на ЭВМ, расходуется на решение задач, а 10% - ремонты ЭВМ (не плановые профилактические мероприятия, а отказы!). Кг характеризует полезное время в относительных единицах, но не отражает сколь велико время между отказами, и как часто объект выходил из строя.
Следовательно, одним коэффициентом готовности характеристики надежности не должны исчерпываться. С ним в паре должны задаваться или ср или То.
Рассмотрим частный случай - экспоненциальное распределение времени восстановления и времени работы между отказами, то есть =Const и =Const. Тогда
То = 1/ и ср = 1/
В этом случае
То 1/
Кг = ---------- = --------- = ------- (5-30)
ср + То 1/ + 1/ +
Коэффициент простоя дополняет коэффициент готовности до
единицы. При =Const и =Const
ср
Кп = 1 - Кг = ---------- = ------- (5-31)
ср + То +
Коэффициент простоя характеризует долю времени неисправного состояния объекта.
Тема 6. Определение вероятности заданного числа отказов
6.1. Ведущая функция и параметр потока отказов
Рассмотрим поток отказов, полученный для N однотипных восстанавливаемых объектов. Ось времени разобьем на одинаковые интервалы, например - день, месяц, год и т. д. (рис. 6.1).
К1j К2j Кij Кn-1j Кnj
t
0 ∆t1 ∆t2 ∆ti ∆tn-1 ∆tn
Рис. 6.1