ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие принципы нормирования надежности из "Надежность гидро и пневмопровода" Создание высоконадежных приводов невозможно без определения норм надежности по основным показателям, значения которых должны оговариваться в технических условиях. Под нормами надежности понимается перечень показателей и их численные значения для оценки надежности привода конкретного типа, предназначенного для работы в заданных условиях эксплуатации. Показатели надежности определяются заказчиком или устанавливаются на стадии разработки технического задания и проектирования. [c.106] Нормированию подлежат в первую очередь вероятность безотказной работы Р (/) и ресурс Т , в течение которого эта вероятность реализуется. Так как значения Р (/) и взаимосвязаны, то нормирование Р ( ) должно производиться при заданном Тр, согласованном со структурой и периодичностью ремонта и технического обслуживания. В настоящее время в различных отраслях промышленности разрабатываются классификаторы, которые разбивают все основные узлы и элементы конкретного изделия на категории по допустимым значениям вероятности исправной работы. [c.106] Примерная градация изделий по классам надежности представлена в табл. 5.1 [30]. [c.106] В нулевой класс входят малоответственные детали и узлы, отказ которых практически не влечет за собой последствий для работоспособности всего изделия. [c.106] Классы 1—4 характеризуют повышенные требования к безотказности. [c.106] Пятый класс включает изделия, отказ которых в заданный период недопустим. [c.107] При проектировании приводов с высокими требованиями к безопасности эксплуатации необходимо всегда численно оценивать допустимую вероятность отказа. В этом отношении представляет определенный интерес американская методика. По этой методике безопасность изделия оценивается вероятностью безотказной работы, а также категорией последствий и уровнем опасности. [c.107] Уровень опасности учитывает то время Тц, которое имеет персонал в своем распоряжении для устранения возникшего отказа и предотвращения аварии. Чем меньше это время, тем выше степень опасности. Численно уровень опасности можно характеризовать величиной Рои = ехр (—Го). При Го О отказ приводит к аварии без всякого предупреждения персонала, и в этом случае имеет место наивысшая степень опасности Роп = 1- При Т — оо отказ может быть устранен, опасность аварии не возникает, уровень опасности Ро = 0. [c.107] Допустимая вероятность отказа назначается с учетом влияния вышеуказанных факторов и вероятности отказа всей системы. Установлены четыре класса вероятностей отказа данного элемента q, как доли от полной вероятности отказа всей системы Q 1-й класс — 7 0,01 Q 2-й класс — 0,01Q 7 0,05Q 3-й класс — 0,05Q q 0,1Q 4-й класс — q 0,1Q. [c.107] Выбор показателей эффективности, принимаемых в качестве исходных для нормирования надежности, должен основываться на анализе условий и принципов эксплуатации привода. Выбранный показатель эффективности должен быть достаточно критичен к изменению надежности. [c.107] При исследовании показателя эффективности привода на этапе проектирования должна рассматриваться взаимосвязь условий, определяющих эффективность (рис. 5.1). [c.108] Если представленную схему взаимосвязи условий формализовать аналитическими зависимостями, то можно получить математическую модель критерия эффективности и, оптимизировав ее, определить количественные показатели надежности. [c.108] Основными показателями эффективности привода являются показатели производительности и экономичности, т. е. затраты на выполнение заданных функций. Кроме того, должны быть введены и другие дисциплинирующие условия в зависимости от назначения привода, например, ограничения массы, габаритов, давления в системе и др. [c.108] Нормативные показатели надежности определяются по целевой функции, связывающей их с показателями эффективности Э (С , Я,, Р,), где С — показатель затрат на разработку, производство и эксплуатацию — показатель производительности Р — показатель надежности. [c.109] Рассмотрим связь показателей эффективности с показателями надежности для восстанавливаемых и невосстанавливаемых приводов. В общем случае под показателем эффективности будем понимать критерий, записанный в форме (5.1), или производительность привода или критерий безопасности (для летательных аппаратов). [c.109] Для невосстанавливаемых приводов в период эксплуатации можно говорить о двух уровнях эффективности. Первый уровень эффективности соответствует исправному состоянию, обозначим его Эо- Этот уровень эффективности наблюдается с вероятностью Р. Второй уровень эффективности равен нулю и соответствует отказу привода в период применения. [c.109] При функционировании привода выполняется некоторая задача или объем запланированных работ. В силу того что отказы привода происходят в случайные моменты времени и заранее их предсказать нельзя, выполнение задачи может быть обеспечено при введении в эксплуатацию избыточного числа систем. [c.109] Результаты расчета Ро, , представлены на рис. 5.2, из которого следует, что с увеличением при ос = onst величина Р ,[, растет, т. е. чем производительнее изделие, те.м выше должны предъявляться требования по надежности. Увеличение коэффициента а при Эо = onst соответствует росту материальных затрат на повышение надежности. [c.110] Система (5.14) описывает изменение показателя экономичности привода при эксплуатации. [c.111] Сомножители при С, и С г имеют размерность времени. Первое слагаемое характеризует рост доходов с течением времени при нахождении привода в исправном состоянии. При 1 = со первое слагаемое равно нулю, с уменьшением к оно монотонно возрастает до предельного случая А, = О, когда доходы пропорциональны времени эксплуатации. Второе слагаемое характеризует расходы на восстановление привода. При к = О (привод безотказен) эти расходы равны нулю и с ростом к увеличиваются. [c.112] Вернуться к основной статье