Надежность, критерии надежности

Надёжность – свойство устройства выполнять требуемые функции, сохраняя во времени значения установленных (нормативных) эксплуатационных показателей в заданных пределах. Основными критериями надежности являются: работоспособность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Работоспособность – состояние устройства. при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя заданные значения параметров в пределах установленных научно-технической документации. Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени. Безотказность характеризуется – вероятностью безотказной работы и интенсивностью отказов . Под вероятностью безотказной работы понимают вероятность того, что в заданном интервале времени не произойдет отказ изделия. Вероятность безотказной работы определяют по формуле: , где N – первоначальное число изделий; n – число отказавших изделий за время t. Вероятность безотказной работы сложного изделия равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных его элементов: . Интенсивность отказов - отношение числа n отказавших в единицу времени t изделий к числу изделий , исправно работающих в данный момент: . Вероятность безотказной работы можно оценить по интенсивности отказов: . Пример: По результатам испытания в одинаковых условиях партии изделий из шт. после наработки 5000 ч. наблюдали отказы шт. изделий, то вероятность безотказной работы этих изделий: . Долговечность – свойство изделия длительно сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при соблюдении норм эксплуатации. Под предельным, понимают такое состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна. Долговечность характеризуется - техничеким и гамма-процентным ресурсами. Технический ресурс – суммарная наработка изделия от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние (в часах, километрах пробега и др.). Гамма-процентный ресурс – суммарная наработка, в течение которой изделие не достигает предельного состояния с вероятностью , выраженной в процентах (часто γ=90%). Наработка – продолжительность или объем работы изделия (в часах, километрах пробега, числах циклов нагружения). Назначенный ресурс – суммарная наработка, при которой прекращается эксплуатация изделия независимого от его состояния. Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации изделия от начала до перехода в предельное состояние (включает наработку изделия и время простоев). Предельное состояние – состояние устройства, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена по техническим, экономическим причинам, условием эксплуатации или необходимости, какого либо вида ремонта. Ремонтопригодность – это приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов. Важно при проектировании изделия предусмотреть возможность его ремонта (например, замены вышедших из строя элементов, доступность комплектующих и т.д.). Сохраняемость – свойства изделий сохранять эксплуатационные показатели на время и после сроков хранения. Пути повышения надежности: - обоснованный выбор материала конструкции (т.е. определение физико-механических свойств; вида, размеров и способа получения заготовок); - уменьшение числа деталей в узлах (за счет использования рациональных конструкторских решений); - обоснованное назначение размеров (т.к. с увеличением размеров детали растет в объеме детали и количество дефектов (вакансий, дислокаций, раковин)); - тщательный контроль при изготовлении и эксплуатации; - применение предохранительных устройств и резервирования (дублирование важнейших элементов конструкции (например, наличие двух и более двигателей в самолете)). - правильный выбор режима работы; - защита от воздействия внешней среды.