Конспект лекций, страница 9

К таким явлениям можно отнести вредные химические примеси в атмосфере, действие лучистой энергии,электроэрозию, чрезмерное выделение тепла, например, в результате короткогозамыкания.К химическим причинам относятся химические реакции, приводящие к изменению молекулярного состава материалов. К наиболее распространенной реакции такого типа относится окисление железа. Появляющиеся в результате этогопроцесса окислы имеют отличные от первоначальных материалов физикохимические свойства. Другой распространенной медленнотекущей химическойреакцией является полимеризация изоляционных материалов в электрическихпроводах. Полимеризация ведет к отвердеванию изоляции, к потере упругости иизолирующих свойств и дальнейшему разрушению. Вследствие этого происходят40  короткие замыкания, приводящие к большим разрушениям и даже человеческимжертвам.Биологические факторы, влияющие на ухудшение эксплуатационныхсвойств технических объектовК биологическим факторам относятся воздействие животных и растительных организмов, наносящие вред объектам.

Наиболее часто биологические факторы проявляются при хранении технических объектов. В этот период, если несоблюдены необходимые при хранении профилактические меры, то хранящеесяустройство может подвергнуться воздействию термитов, уничтожающих изоляционные материалы, каучуки, полимеры. Аналогичным образом воздействуют наобъекты и мелкие грызуны. Большой вред для электрических и электронных систем могут принести тараканы. Они становятся причиной короткого замыкания вэлектрических и электронных схемах. Многие устройства в холодное время является источником тепла. Поэтому мелкие животные через различные отверстия могут проникнуть внутрь и стать причиной замыканий, несрабатывания, поломок иразрушений отдельных деталей.Эксплуатационные факторы возникновения отказовК эксплуатационным факторам относятся технические возможности самихтехнических средств, технологического оборудования для профилактических работ, а также объективные и субъективные возможности специалистов, задействованных в процессе эксплуатации объектов.

К причинам, по которым могут возникать отказы в процессе эксплуатации и проведения профилактических работ, чаще всего относят:- несоблюдение требований эксплуатации, чрезмерно высокая интенсивность эксплуатации;- невыполнение требуемого объема ремонта;- отсутствие технологического оборудования и приспособлений;- слабое крепление деталей;- постановка нестандартных деталей;- отклонение от установленных размеров;41  - отступление от технологических требований;- неудовлетворительный осмотр;- личные качества исполнителей.Первый из перечисленных факторов определяется неудовлетворительнойработой специалистов или созданием сложных условий эксплуатации, как климатических, так и режимных.Невыполнение требуемого объема ремонта большого перечня типов технических средств является причиной более четверти отказов от их общего количества, то есть возникают такие отказы достаточно часто.На выявление скрытых дефектов тратится много времени, отведенного длявыполнения ремонтных операций.

Поэтому трудно переоценить значение средствтехнической диагностики. Отсутствие необходимого оборудования приводят книзкой распознаваемости скрытых дефектов.Дефекты, возникающие из-за слабого крепления деталей и узлов, характерны для многих типов устройств. Отказы, возникающие по этой причине, происходят, во-первых – из-за отсутствия или не применения необходимых средств контроля и, во-вторых – из-за несоблюдения правил сборки. Нестандартными деталями называются такие, которые производятся не предприятиями-изготовителямиустройств, а эксплуатирующими организациями. В основном это детали механических узлов и агрегатов. Их изготовление характеризуется большим разнообразием технологических операций и непостоянством исполнителей. Вследствие этого на объекте могут быть установлены детали низкого качества. Они могут отказывать сами и быть причиной отказа других деталей.Дефекты по отклонению от установленных размеров возникают в местахсоединения проводов, деталей и узлов между собой, в их расположении по отношению друг к другу и корпусу объекта.

Основными причинами возникновенияотказов из-за этих дефектов при исполнении монтажных работ являются несоблюдения исполнителями конструктивных размеров, определяющих взаимноерасположение деталей, а также изменение этих размеров в процессе эксплуатациииз-за ослабления вследствие агрессивных воздействий внешней среды.42  Отступление от технологических требований проявляются прежде всего втом, что на ремонтируемое устройство, вопреки требованиям нормотивнотехнической и ремонтной документации, устанавливается некондиционное оборудование.При неудовлетворительном осмотре в период профилактических работ невыявляются скрытые дефекты, что приводит к отказам оборудования в периодэксплуатации ТУ.Личные качества и низкие технологические знания исполнителей являютсяне только субъективными факторами, но и факторами, носящими социальную окраску.

Вопросы воспитания специалистов, соблюдения правил трудовой дисциплины, технической учебы и повышения квалификации, вопросы самоконтроля иконтроля выполняемых работ являются очень важными в деле профилактики дефектов и возникающих по их причинам отказов по вине человеческого фактора.Уменьшение влияния названных и ряда других факторов является одной изоснов работы по поддержанию надежности технического объекта.43  ЛЕКЦИЯ 4.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ( ЧАСТЬ2)КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИПоказатель надежности - количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта.К показателям надежности относят количественные характеристики надежности, которые вводят согласно правилам статистической теории надежности.Область применения этой теории ограничена крупносерийными объектами, которые изготавливают и эксплуатируют в статистически однородных условиях и ксовокупности которых применимо статистическое истолкование вероятности.Примером служат массовые изделия машиностроения, электротехнической и радиоэлектронной промышленности.Применение статистической теории надежности к уникальным и малосерийным объектам ограничено. Эта теория применима для единичных восстанавливаемых (ремонтируемых) объектов, в которых в соответствии с нормативнотехнической документацией допускаются многократные отказы, для описания последовательности которых применима модель потока случайных событий.

Теорию применяют также к уникальным и малосерийным объектам, которые в своюочередь состоят из объектов массового производства. В этом случае расчет показателей надежности объекта в целом проводят методами статистической теориинадежности по известным показателям надежности компонентов и элементов.Методы статистической теории надежности позволяют установить требования к надежности компонентов и элементов на основании требований к надежности объекта в целом.Статистическая теория надежности является составной частью более общего подхода к расчетной оценке надежности технических объектов, при которомотказы рассматривают как результат взаимодействия объекта как физической системы с другими объектами и окружающей средой. Так при проектировании44  строительных сооружений и конструкций учитывают в явной или неявной форместатистический разброс механических свойств материалов, элементов и соединений, а также изменчивость (во времени и в пространстве) параметров, характеризующих внешние нагрузки и воздействия. РИС.

6. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИБольшинство показателей надежности полностью сохраняют смысл и приболее общем подходе к расчетной оценке надежности. В простейшей модели расчета на прочность по схеме "параметр нагрузки - параметр прочности" вероятность безотказной работы совпадает с вероятностью того, что в пределах заданного отрезка времени значение параметра нагрузки ни разу не превысит значение,которое принимает параметр прочности. При этом оба параметра могут быть случайными функциями времени.45  На стадии проектирования и конструирования показатели надежности трактуют как характеристики вероятностных или полувероятностных математическихмоделей создаваемых объектов. На стадиях экспериментальной отработки, испытаний и эксплуатации роль показателей надежности выполняют статистическиеоценки соответствующих вероятностных характеристик.Показатели надежности вводят по отношению к определенным режимам иусловиям эксплуатации, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.Единичный показатель надежности - показатель надежности, характеризующий одно из свойств, составляющих надежность объекта (Рис.

6).Комплексный показатель надежности - показатель надежности, характеризующий несколько свойств, составляющих надежность объекта (Рис. 6).В отличие от единичного показателя надежности комплексный показательнадежности количественно характеризует не менее двух свойств, составляющихнадежность, например безотказность и ремонтопригодность. Примером комплексного показателя надежности служит коэффициент готовности Kг.Для предупреждения путаницы, которая имеет место на практике при обсуждении численных данных, полученных разными способами и на разных стадияхжизненного цикла объекта, вводится классификация показателей надежности взависимости от способов их получения: расчетный, экспериментальный, эксплуатационный и экстраполированный показатели надежности.Расчетный показатель надежности - показатель надежности, значения которого определяются расчетным методом.Экспериментальный показатель надежности - показатель надежности,точечная или интервальная оценка которого определяется по данным испытаний.Эксплуатационный показатель надежности - показатель надежности, точечная или интервальная оценка которого определяется по данным эксплуатации.Экстраполированный показатель надежности - показатель надежности,точечная или интервальная оценка которого определяется на основании результатов расчетов, испытаний и (или) эксплуатационных данных путем экстраполиро46  вания на другую продолжительность эксплуатации и другие условия эксплуатации.Для детального рассмотрения показателей надежности введем предварительно следующие допущения и обозначения.Пусть схема эксплуатации будет рассматриваться как последовательностьинтервалов работоспособности ξ1, ξ2, … и простоя η1, η2, … (математическая модель такого представления эксплуатации объекта – случайный процесс);t – время или суммарная наработка объекта (в дальнейшем для краткостиназовем t просто наработкой);F1(t) = P{ξ1≤t} – функция распределения наработки до первого отказа (дляальтернирующего случайного процесса F1(t) = F2(t) = …= Fi(t) = F(t), т.е.