Пример 4.1

Примем значение величины среднего времени ТО объекта во время Р.Р. Т_ПР=1,5 ч. По расчету надежности, интенсивность отказов изделия Λ=10^-2 1/ч. Тогда интенсивность постепенных отказов Λ_ПО=Т_ПРΛ. Время, затраченное на устранение отказов во время Р.Р. Т_ПР=0,5. Тогда Λ_ПО=0,5*10^-2 1/ч. Из общего времени, затраченного на определение и устранение неисправностей, среднее время восстановления Т_В=1 ч.

Оптимальная периодичность Р.Р. в соответствии с формулой (4.15)

При этом обеспечивается минимальный коэффициент вынужденного простоя, вычисленный по (4.13), К_Пmin=0.08. Если, например, взять Т_ПР=2 ч., тогда Т_Р.ОПТ=28,2 ч.; К_Пmin=0,16, т.е. в два раза выше, чем в первом случае.

В случае проведения Р.Р. на изделиях разового действия (например, исполнительные устройства: электромагнитные клапаны, реле, исполнительные двигатели и другие устройства с подобным режимом работы), определение периодичности выполнения ТО при Р.Р. производится с учетом соотношения

Р(t)≥P_ДОП, (4.16)

где Р(t) – вероятность безотказной работы изделия; P_ДОП – допустимый уровень надежности, который необходимо поддерживать за счет проведения Р.Р.:

P_ДОП= P_ДОП1Р_И.Н.(t_И.Н), (4.17)

где P_ДОП1 – минимально допустимое значение вероятности безотказной работы к моменту использования изделия по назначению; Р_И.Н.(t_И.Н) – вероятность безотказной работы изделия в режиме применения по назначению при условии, что к моменту использования оно окажется исправным; t_И.Н – время, в течение которого профилактические работы не проводятся (ИН – использование по назначению).

При уменьшении периода выполнения Р.Р. Т_Р минимальный уровень надежности будет повышаться, но с условием повышения объема Р.Р., поэтому целесообразно брать максимальное значение периода Т_Рmax, который соответствует выражению (4.17). В этом соотношении учитываются параметры режима хранения изделия, т.е. того периода, когда изделие не включено в работу. Этот период характеризуется вероятностью безотказного хранения изделия Р_Х(t_X)=e^-Λxtx за время t_X. Отсюда вероятность безотказной работы изделия определяется выражением:

Р(t)=P_X(t_X)P_P(t_P)P_ИН(t_ИН), (4.18)

где P_P(t_P)= e^-Λрtр – вероятность безотказной работы изделия в стационарных условиях – при подготовке к использованию по назначению (р – работа).

Условия работы изделия в режиме хранения значительно легче, чем при режиме подготовки к использованию или тем более при использовании, что объясняется равенством нулю коэффициентов нагрузки элементов изделия, равенстве температуры элементов только температуре окружающей среды (тема 1.1) и т.п. Зависимость Λ_Х=f(t_X) имеет по форме такой же вид, что и зависимость Λ_Р=f(t_Р), и поэтому при условиях нормальной эксплуатации считают, что Λ_Х=const.

Для оценки сохранности в этом случае используют коэффициент пересчета интенсивности отказов изделий от режима работы (подготовки) к режиму хранения.

К_Х=Λ_Х/Λ_Р, (4.19)

Величина коэффициента пересчета для современных средств автоматизации приближенно оценивается значением К_Х=(1-10)*10^-3 и тем меньше, чем больше элементов содержит изделие.

При подстановке в (4.16) выражений (4.17) и (4.18), получают:

P_X(t_X) P_P(t_P) ≥P_ДОП1, (4.20)

При введении в (4.20) значений Р_Х и Р_Р формула приобретает вид:

P_ДОП =e^-Λрtр e^-Λхtх= e^{-ΛрТр.э.max}, (4.21)

uде Т_Р.Э.max – максимальный эквивалентный период проведения Р.Р., приведенный к режиму работы изделия:

Т_Р.Э.max=t_P+K_Xt_X=t_P+t_PX, (4.22)

]

Из (4.21):

, (4.23)

Из (4.22) следует, что в основе назначения периодичности Т_Р для изделия разового действия должен быть смешанный принцип ТО (календарный и временной). Поэтому, при эксплуатации приборов и СА надо строго учитывать время их работы t_P. Зная величину t_P из формулы (4.22) легко найти допустимое максимальное время хранения, при котором обеспечивается выполнение соотношения (4.20)

, (4.24)

Максимальный период выполнения Р.Р. определяется как сумма времени хранения и работы изделия:

, (4.25)

или

, (4.26)

где Т₀=1/Λ – наработка на отказ.

Таким образом, формула (4.26) позволяет определять максимальный период выполнения Р.Р. на объекте разового действия, при котором обеспечивается поддержание его надежности к моменту использования по назначению в пределах:

P_ДОП1≤ P_X(t_X) P_P(t_P) ≤1, (4.27)

Формула (4.26) справедлива пои следующих условиях:

- потоки отказов элементов изделия при хранении и работе являются простейшими;

- все отказы, возникающие в изделии, при проведении Р.Р. устраняются;

- отказы при хранении и в промежутках между Р.Р. не устраняются.