Федюкин В.К. Квалиметрия. Измерение качества промышленной продукции (2013) (1092055), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Предельное состояние наступает в результате исчерпания ресурса или в аварийной ситуации, Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации изделий или ее возобновления после ремонта от начала его применения до наступления предельного состояния. Неработоспособное состояние — состояние изделия, при котором оно не способно нормально выполнять хотя бы одну из заданных функций. Перевод изделия из неисправного или неработоспособного состояния в исправное или работоспособное происходит в результате восстановления. Восстановление — процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) изделия с целью восстановления его работоспособности (устранения неисправности).
По способности к восстановлению изделия подразделяются на восстанавливаемые и невосстанавливаемые. Воспппнавливавмов изделие — изделие, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации. Нввосованавливаемов изделие — изделие, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации. Основным способом восстановления работоспособности является ремонт.
В зависимости от того, предусмотрены или нет операции ремонта, изделия подразделяются на ремонтируемые и перемонтируем ые. Ремонтируемое изделие — это изделие, ремонт которого возможен и предусмотрен нормативно-технической и (или) проектно-конструкторской документациями. Нврвмовтирувмов изделие — изделие, ремонт которого невозможен или не предусмотрен нормативно-технической, проектно-конструкторской и эксплуатационно-ремонтной документациями. Большинство изделий машиностроения относятся к ремонтируемым. К неремонтируемым могут быть отнесены, например, подшипники, шпонкн, шестерни, ремни, рукава высокого давления, манжеты, уплотнения и другие изделия машиностроения. Ремонтопригодиость — свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспо- собного состояния путем обнаружения и устранения дефекта и неисправности технической диагностикой, обслуживанием и ремонтом.
Это свойство обусловлено в основном компоновочным решением изделия. Используют такие показатели ремонтопригодиости, как среднее время восстановления, вероятность восстановления, коэффициент ремонтосложности и др. Время воссааяовлепия — основной показатель ремонтнопригодности, характеризующий календарную продолжительность операций по восстановлению работоспособного состояния изделия или продолжительность профилактических операций по техническому обслуживанию. Сохраилемость — свойство изделий непрерывно сохранять значения установленных показателей его качества в заданных пределах в течение длительного хранения и транспортирования. Срок сохранлемосаи — календарная продолжительность хранения и/или транспортирования изделия в заданных условиях, в течение и после которых сохраняются исправность, а также значения показателей безотказности, долговечности и ремонтнопригодности в пределах, установленных нормативно-технической документацией на данный объект.
Безотказность, как одна из важнейших составляющих надежности, характеризуется закономерностями возникновения отказов, а ремонтопригодность — закономерностями их предупреждения и устранения. Долговечность определяется интенсивностью и продолжительностью действия этих закономерностей, их постоянными изменениями в допустимых пределах на протяжении всего срока службы.
Надежность постоянно изменяется в процессе эксплуатации технического изделия и при этом характеризует его состояния. Схема изменения состояний эксплуатируемого изделия приведена на рис. 8.1. Для количественной характеристики каждого из свойств надежности изделия служат такие единичные показатели, как наработка до отказа и на отказ, наработка между отказами, ресурс, срок службы, срок сохраняемости, время восстановления и другие. Значения этих величин получают по данным испытаний или эксплуатации. Обобщенные показатели надежности, так же как коэффициент готовности, коэффициент технического использования и коэффициент оперативной готовности, вычисляются по данным единичных показателей.
Номенклатура показателей надежности приведена в табл. 8.1. 200 Исходноесостояние Исправное Работоспособное События Исчерпание ресурса Повреждение Отказ Новоесостояние Неисправное Неработоспособное Предельное Неспособность выполнятьфункции с заданными параметрами Недопустимость или нецелесообразность дальнейшего использования Несоответствие хотя бы одному иэ требований НТД Рмс. 8.1.
Схема состояний изделия Таблица 8.1 Свойство надежности Наименование показателя Обозначение Единичные показатели Вероятность безотказной работы Средняя наработка до отказа Средняя наработка иа отказ Средняя наработка между отказами Интенсивность отказов Безотказность Т, ) (г) Поток отказов восстанавливаемого изделия )и (г) Средняя частота отказов Вероятность отказов ш(г) р(г) Долговечность Средний ресурс Гамма-процентный ресурс тгг 201 Примерная номенклатура показателей надежности Окончание Обозначение Наименование показателя Свойство иалежиостн тя Назначенный ресурс Установленный ресурс Средний срок службы Гамма-процентный срок службы Назначеннмй срок службы Установленный срок службы тку т„ Гслт Гсл.л тсла Ремонтопригодность Среднее время восстановления Вероятность восстановления Коэффициент ремонтосложности Р,(г) тс Средний срок сохраняемости Гамма-процентный срок сохраняемости Назначенный срок хранения Установленный срок сохраняемости Сохраняемость Г Т,л Гсу Обобщенные показатели Комбинация свойств Коэффициент готовности Кс Коэффициент технического использования Коэффициент оперативной готовности Кт л Кл.с 202 Многие показатели надежности изделия отображают случайные события, связанные с непредусмотренными отказами при его эксплуатации.
Поэтому соответствующие численные характеристики надежности имеют вероятностную сущность, а это значит, что они основаны на статистике и на математической теории вероятностей. Исходным понятием теории вероятностей является событие, в результате которого изделие изменяет свое качественное состояние. В теории надежности таким событием считается отказ. Событие, обязательно наблюдаемое в эксперименте, называется достоверным. Событие является невозможным, если оно не может произойти в данном эксперименте. Всякое событие или есть, или его нет. Состоянию А до события можно противопоставить состояние В после события.
Состояние А противоположно состоянию В и наблюдается тогда, когда нет события, переводящего изделие из состояния А в состояние В. Вероятность события и, следовательно, состояний А и В характеризуется числом, которое тем больше, чем более возможно это событие — отказ. Если вероятность события, происходящего в эксперименте, оценить единицей, а невозможность его оценить нулевой вероятностью, то вероятность иного события до того, как оно становится реальностью, имеет значение меньше единицы. Из сказанного следует, что сумма вероятности (вероятность обозначают буквой Р) события А, т.е.
Рм и вероятности события В, т.е. Рв, как событий несовместимых, равна единице или Рл = 1 — Рв. По целям использования показатели надежности подразделяют на нормируемые и оценочные значения. Нормируемым значением показателя надежности является то значение, которое регламентировано (задано) нормативно-технической и/или проектно-конструкторской документациями. Оценочным является фактическое значение показателя надежности опытных образцов или серийной продукции, получаемое по результатам испытаний или эксплуатации.
Итак, надежность любых технических изделий (в том числе и машин) количественно может оцениваться набором показателей: безотказностифункционирования (работы), долговечности,ремонтопригодности и сохраняемости. 8.2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ По способу получения численных значений показателей надежности различают показатели: расчетные, экспериментальные, определяемые по данным испытаний; эксплуатационные, получаемые при эксплуатации; расчетно-экспериментальные, найденные на основании расчетов, испытаний и/или эксплуатационных данных путем эксграполирования на другую продолжительность эксплуатации или другие условия эксплуатации; экспертные. Расчетный способ основан на вычислении показателей надежности изделия по справочным данным о надежности его составных частей с учетом функциональной структуры изделия и видов нагружения и разрушения, по данным о надежности изделий-аналогов, по 203 результатам экспертной оценки надежности, по данным о свойствах материалов, элементов изделий и нагрузок на них, механизме отказа и по другой информации, имеющейся к моменту расчета надежности.