Виды испытаний на надежность

ЛЕКЦИЯ 15

Расчетные методы определения надежности систем и элементов широко применяются на этапах разработки систем. Расчетные методы должны быть дополнены экспериментальными методами, основанными на использовании статистических данных, получаемых при испытании систем на надежность.

В зависимости от цели проведения испытаний на надежность различают определительные (исследовательские) и контрольные испытания.

Цель определительных испытаний – нахождение фактических значений показателей надежности и при необходимости определение параметров законов распределения случайных величин:

· время безотказной работы,

· наработка между отказами,

· время восстановления и др.

Цель контрольных испытаний – проверка соответствия фактических значений показателей надежности требованиям стандартов, технических заданий и технических условий, – принятие решения типа «да-нет» о соответствии или несоответствии надежности системы предъявляемым требованиям.

Кроме оценки показателей надежности, целями испытаний обычно являются:

· изучение причин и закономерностей возникновения отказов;

· выявление конструктивных технологических и эксплуатационных факторов, влияющих на надежность;

· выявление наиболее ненадежных элементов;

· разработка мероприятий и рекомендаций по повышению надежности; уточнение продолжительности и объема технического обслуживания, количества запасных частей и др.

Испытания на надежность можно проводить в лабораторных (стендовых) и эксплуатационных условиях.

Лабораторные испытания обычно выполняются на заводах-изготовителях или в организациях-разработчиках технических средств. Они могут быть как определительными, так и контрольными.

При лабораторных испытаниях с помощью специальных установок (стендов) имитируется воздействие внешней среды на систему (термокамеры, вибростенды, барокамеры).

Иногда с целью более быстрого получения результатов испытаний устанавливают более тяжелые условия и режимы испытаний. Такие испытания обычно проводятся для серийных технических средств и их элементов, выпускаемых в течение длительного времени по стабильной технологии.

Испытание надежности в условиях эксплуатации заключаются в сборе и обработке информации о поведении системы при опытной и промышленной эксплуатации системы. Эти испытания обычно являются определительными. Для многих систем испытания в условиях эксплуатации являются практичности единственным способом определения показателей надежности. Лабораторные и эксплуатационные испытания дополняют друг друга.

Преимущества эксплуатационных испытаний по сравнению с лабораторными испытаниями на надежность - естественный учет влияния воздействий внешней среды; низкая стоимость испытаний; наличие большого числа однотипных образцов испытываемых систем. Это позволяет достаточно быстро получить достоверную статистическую информацию.

Недостатки эксплуатационных испытаний - невозможность проводить активный эксперимент, изменяя по желанию экспериментатора параметры внешней среды, меньшая оперативность и достоверность получаемой информации и т.п.

Исходной информацией для статистического исследования служат результаты наблюдений. Однако эти результаты могут быть разными для одних и тех же систем в зависимости от того, каким образом они были получены.

1) Можно поставить на исследование одну восстанавливаемую систему и испытывать ее до получения п-го отказа, регистрируя наработки между отказами. Результатами испытаний в этом случае будут наработки t₁,t₂…t_n.

2) Можно поставить на испытание d систем, но испытывать их не восстанавливая, пока не откажут п из них. В этом случае результатами наблюдений будут также наработки t_1…..t_n. Однако оценки для определения характеристик случайной величины по результатам испытаний будут иметь другой вид.

Следовательно, перед началом испытаний необходимо выбрать правила, по которым следует проводить испытания. Разработку таких правил называют планированиемиспытаний. Так как испытания на надежность связаны со значительными затратами. Поэтому планирование испытаний включает в себя определение объема выборки и критериев завершения испытаний исходя из заданной точности и достоверности их результатов. Выборку формируют таким образом, чтобы результаты испытаний могли быть распространены на совокупности систем или средств. Испытания должны проводиться для тех же условий эксплуатации, при которых в технической документации установлены показатели надежности. Во время испытаний проводятся техническое обслуживание, периодические проверки функционирования, измерение параметров, определяющих отказы.