Файл: Содержание Введение 3 1 Система стандартов Надежность в технике 4 2 Показатели надежности и методы их определения 10 3 Комплексные показатели надежности 16 Заключение 18 Список использованной литературы 19 Введение.docx

M – восстанавливаемые в случае отказа.

Прочитаем, для примера, некоторые из них:

/N, U, N/ – под наблюдение поставлено N объектов, наблюдения ведутся до отказа всех объектов или достижения ими предельного состояния. Отказавшие объекты не восстанавливаются и не заменяются новыми;

/N, R, r/ – под наблюдение поставлено N объектов, наблюдения ведутся до возникновения r отказов или предельных состояний. Отказавшие объекты не восстанавливаются, но заменяются новыми;

/N, M, T/ – Под наблюдение поставлено N объектов, наблюдение ведется в течение времени T. Отказавшие объекты в случае отказа восстанавливаются.

2 Показатели надежности и методы их определения

Показатели надежности подразделяются на составляющие свойства надежности для невосстанавливаемых и восстанавливаемых объектов (таблица 2).
Таблица 2. – Составляющие надежности для невосстанавливаемых и восстанавливаемых объектов.

Составляющие надежности	Показатели надежности для объектов
	невосстанавливаемых	восстанавливаемых
Безотказность	Р(t) – вероятность безотказной работы
	Тср – средняя наработка до отказа	Т0 – наработка на отказ
	l(t) – интенсивность отказов	W – параметр потока отказов
Долговечность	совпадают с показателями безотказности	Тр – средний ресурс Тсл – средний срок службы
Ремонтопригодность	-	Тв – среднее время восстановления
Сохраняемость	Тс – средний срок сохраняемости
Безотказность и ремонтопригодность (комплексные показатели)	-	kг – коэфф. Готовности kти – коэфф. тех. Использования kог – коэфф. оперативной готовности

---

Рассмотрим эти показатели надежности. ⁴

1. 
   Показатели безотказности.
   

Вероятность безотказной работы (коэффициент надежности) – Р(t) – вероятность того, что в заданном интервале времени t (или в пределах заданной наработки) отказа объекта не возникает.

P(t)=Nt/Nto, (1)

где Nt, Nto – число работоспособных объектов в момент времени (t) и в начальный момент времени, т.е. при t=0.

В условиях эксплуатации количественную оценку безотказной работы получают по результатам обработки опытных данных, путем расчета отношения числа объектов (N), безотказно проработавших до момента времени (t), к числу (N0) объектов, работоспособных в начальный момент времени:

, (2)

где r(t) – число отказов за время t.

При экспоненциальном законе распределения наработки на отказ, характерном для установившегося режима эксплуатации, вероятность безотказной работы определяется по формуле:

, (3)

где l – интенсивность отказов;

e – основание натуральных логарифмов (e=2,7183);

t – время.

Значение Р(t), как всякой вероятности, может находиться в пределах 0   P(t)  1.

Противоположное понятие – вероятность отказа Q(t). А сумма вероятностей противоположных событий равна единице.

P(t) + Q(t) = 1, (4)

Следует иметь ввиду, что применение вероятности безотказной работы и вероятности отказа без указания периода времени наблюдения не имеет смысла, ибо для различной продолжительности работы объекта вероятность безотказной работы и вероятность отказа будут так же различными.

Средняя наработка до отказа (для невосстанавливаемых объектов) – Тср – математическое ожидание наработки до первого отказа.

При плане наблюдений /N, U, T/ средняя наработка до отказа определяется по формуле:

Тср= , (5)

где ti – наработка i-го объекта до отказа;

---

T – время наблюдения;

N – число наблюдаемых объектов;

r – число отказов во время наблюдения.

При плане наблюдения /N, U, N/ средняя наработка до отказа определяется по формуле:

Тср=  , (6)

где tH - суммарная наработка до первого отказа всех наблюдаемых объектов;

N – число наблюдаемых объектов.

Интенсивность отказов – l(t) (для невосстанавливаемого объекта) это вероятность отказа в единицу времени. При плане наблюдения /N, U, T/ определяется по формуле:

, (7)

где r – число отказавших объектов за время Т (без их восстановления и замены новыми);

N – число объектов, поставленных под наблюдение;

Т – продолжительность наблюдения.

Для установившегося периода наблюдения при экспоненциальном законе распределения между показателем средней наработки до отказа Тср и интенсивностью отказов l(t) существует зависимость:

, (8)

Наработка на отказ Т0 – это отношение наработки к числу отказов в течение этой наработки и вычисляется по формуле:

, (9)

где tH – суммарная наработка объекта за время наблюдения без учета времени восстановления;

r – число отказов за время наблюдения (при условии восстановления каждого отказавшего элемента).

Достоинством этого показателя безотказности восстанавливаемых объектов является удобство вычисления его по экспериментальным данным. Поэтому Т0 используется в тактико-технических требованиях (ТТТ) для задания количественных требований надежности восстанавливаемых объектов.

Параметр потока отказов w – это среднее количество отказов в единицу времени. Следовательно, параметр потока отказов – величина, обратная наработке до отказа, т.е.

, (10)

2. 
   Показатели долговечности.
   

Межгосударственный стандарт ГОСТ 27. 003–90 устанавливает восемь показателей долговечности. Основные из них:

Средний ресурс Тр – это средняя наработка изделия до достижения предельного состояния, оговоренного в технической документации (это может быть средний или капитальный ремонт).

---

По статистической информации средний ресурс определяется:

, (11)

где Tр,n – ресурс n-го объекта;

N – число объектов.

Гамма-процентный ресурс Тр g% – это наработка, в течение которого объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью g процентов. Если g=90%, то ресурс называют «девяностопроцентный ресурс».⁵

Средний срок службы Тсл – это средняя календарная продолжительность срока службы изделия. Различают срок службы до списания, до капитального ремонта, межремонтный срок службы.

Гамма-процентный срок службы Тслg% – календарная продолжительность эксплуатации, в течение которой объект не достигает предельного состояния с вероятностью g процентов.

Как показатель надежности срок службы в отличие от ресурса характеризует долговечность объекта в процессе его эксплуатации и широко используется для нормирования надежности.

3. 
   Показатели ремонтопригодности.
   

Среднее время восстановления Тв – это математическое ожидание времени восстановления работоспособности объекта.

Под восстановлением работоспособности понимают ремонтный цикл, в течение которого осуществляют в определенной последовательности все установленные НД виды технического обслуживания и ремонта. Единица измерения – чел./часы.

В ряде случаев говорят о средней оперативной трудоемкости (продолжительности, стоимости) технического обслуживания (ремонта) данного вида объекта. Здесь под оперативной трудоемкостью понимают, как среднее время восстановления в чел./час, так и стоимость технического обслуживания (ремонта) в рублях.

4. 
   Показатели сохраняемости.
   

Показателями сохраняемости оценивается способность объекта противостоять отрицательному влиянию условий хранения и (или) транспортирования на показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности, которые были у объекта до начала его хранения и (или) транспортирования.

Для восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов основными показателями сохраняемости являются:

Средний срок сохраняемости Тс – это средняя календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования, в течение и после которой показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности объекта не выйдут за установленные пределы.

Гамма-процентный срок сохраняемости Тсg% – гарантируется срок сохраняемости с вероятностью g процентов.

---

Назначенный срок хранения – календарная продолжительность хранения в заданных условиях, по истечение которой применение объекта по назначению не допускается, независимо от технического состояния.

Комплексные показатели надежности

Комплексные показатели надежности отражают свойства безотказности и ремонтопригодности объектов. Рассмотрим три основных показателя.

Коэффициент готовности kг – вероятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.

Коэффициент технического использования kти – отношение математического ожидания наработки объекта за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий наработки, продолжительности технического обслуживания и ремонтов за тот же период эксплуатации.

Коэффициент оперативной готовности kог – это вероятность того, что объект, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособным в произвольный момент времени и, начиная с этого момента времени, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени:

В заключение рассмотрения количественных показателей надежности следует отметить следующее:

1. Показатели надежности объектов имеют характер системы. Чем большее число показателей используется для анализа надежности объекта, тем более полным становится этот анализ. Но это не означает, что всякий раз надо использовать весь перечень возможных показателей надежности. Этот перечень должен быть целесообразным, т.е. отвечать задаче объективной характеристики свойств объекта.

2. В системе показателей надежности целесообразно выделять главные показатели и вспомогательные. Для объектов сложных по своей структуре, многофункциональным по своим задачам к главным показателям относятся комплексные показатели.

3. Количественные значения показателей надежности следует задавать с учетом двух требований: с одной стороны, показатель надежности должен быть не ниже некоторого уровня, который обеспечивает требуемую эффективность; с другой стороны – он не должен превышать этого уровня, ибо это приводит к удорожанию объекта.

4. Показатель надежности объекта всегда должен быть четко сформулирован на понятном для пользователя языке. Если, например, в ТТТ (ТТЗ) указываются требования к наработке на отказ (То), то обязательно должно быть разъяснено, что понимается под отказом данного объекта.

---