🗊Презентация Надежность технических систем. Основные понятия теории надежности

Лекция № 5 Тема: Надежность технических систем. Основные понятия теории надежности

Надежность – важная характеристика любой технической системы. В техническом смысле понятие «надежности» базируется на трех составляющих: • работоспособности, • заданных условиях эксплуатации, • ресурсе изделия.

Работоспособность – это способность изделия выполнять требуемые функции. Заданные условия эксплуатации. Изделие в реальных условиях подвергается влиянию внешних воздействующих факторов. Известно восемь классов воздействий:  механические;  климатические;  биологические;  радиационные;  электромагнитные;  специальные среды;  термические;  космические.

Если в нормальных условиях эксплуатации объект будет работоспособен, то при критических воздействиях возможно нарушение работоспособности. Ресурс изделия - заданный период времени, в течение которого объект работоспособен. Определяется НТД на объект. Отсюда вытекает определение термина «надежность» согласно стандарту ISO: НАДЕЖНОСТЬ (reliability-англ.) - способность объекта выполнять требуемые функции в заданных условиях в течение заданного периода времени.

Для некоторых объектов предельное состояние является последним в его функционировании, т.е. объект снимается с эксплуатации, для других – определенной фазой в эксплуатационном графике, требующей проведения ремонтно-восстановительных работ. В связи с этим, объекты могут быть: • невосстанавливаемые, для которых работоспособность, в случае возникновения отказа, не подлежит восстановлению в течение эксплуатации (акселерометры, электронные компоненты); • восстанавливаемые, работоспособность которых может быть восстановлена, в том числе и путем замены (прибор на этапе серийного производства, не прошедший приемо-сдаточных испытаний, возвращается на доработку для исправления дефектов).

Составляющие надежности Надежность является комплексным свойством, включающим в себя в зависимости от назначения объекта или условий его эксплуатации ряд простых свойств: • безотказность; • долговечность; • ремонтопригодность; • сохраняемость; • живучесть.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени. Наработка – продолжительность или объем работы объекта, измеряемая в любых неубывающих величинах (единица времени, число циклов нагружения, километры пробега и т. п.). Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения ремонтов и технического обслуживания. Сохраняемость – свойство объекта непрерывно сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение (и после) срока хранения и транспортирования. Живучесть – свойство объекта сохранять работоспособность в экстремальных ситуациях (с увеличением числа отказов).

Основные показатели надежности Показатель надежности количественно характеризует, в какой степени данному объекту присущи определенные свойства, обусловливающие надежность. Одни показатели надежности, например, технический ресурс, срок службы могут иметь размерность, ряд других, например, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности являются безразмерными.

Технический ресурс – наработка объекта от начала его эксплуатации или возобновления эксплуатации после ремонта до наступления предельного состояния. Технический ресурс может быть регламентирован следующим образом: до среднего, капитального, от капитального до ближайшего среднего ремонта и т. п. Если регламентация отсутствует, то имеется в виду ресурс от начала эксплуатации до достижения предельного состояния после всех видов ремонтов. Для невосстанавливаемых объектов понятия технического ресурса и наработки до отказа совпадают.

Назначенный ресурс – суммарная наработка объекта, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от его состояния. Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации (в том числе, хранение, ремонт и т. п.) от ее начала до наступления предельного состояния.

Гарантийный срок службы – устанавливается между заказчиком и изготовителем, всегда меньше его действительного срока службы. Если в течение гарантийного срока происходит отказ изделия, то ответственность за него несет изготовитель, который должен выполнить ремонт отказавшего изделия, а в случае невозможности ремонта заменить изделие исправным. По истечении гарантийного срока службы предприятие-изготовитель не несет ответственности за отказы изделия, но это не означает, что изделия перестают быть надежными и пригодными для дальнейшей эксплуатации.

Обеспечение требуемых показателей надежности достигается: • выбором соответствующих (по надежности) элементов узлов, блоков системы; • проведением достаточного числа испытаний; • облегчением нагрузочных режимов работы изделия, его блоков и элементов; • снижением влияния внешних воздействующих факторов и помех (применение виброзащиты и экранов); •введением аппаратурной и информационной избыточности; • организацией процедур восстановления и обслуживания; • использованием средств контроля и диагностики. Средства контроля служат для обнаружения отказов, а средства диагностики – для их локализации. В последнее время их объединяют в одну систему.