LC töökindluse probleemid ja ülesanded. Probleemi ja TS töökindluse probleemi põhimõisted kehtivad ka lasersüsteemide LK puhul. LC töökindlusnäitajate katseline määramine on kordades keerulisem kui enamiku tehniliste parameetrite mõõtmine või määramine. Usaldusväärsuse teadus uurib toodete kvaliteedinäitajate muutumist nende põhjuste mõjul, mis põhjustavad nende omaduste absoluutseid muutusi.

Kui see töö teile ei sobi, on lehe allosas nimekiri sarnastest töödest. Võite kasutada ka otsingunuppu

Loeng 1. Sissejuhatus tehnosüsteemide töökindlusse (TS). LC töökindluse probleemid ja ülesanded.

Tehnilised süsteemid (TS) hõlmavad tehnilisi objekte (tooted, masinad, tehnilised kompleksid) militaar- ja tsiviilotstarbel. ES töökindluse põhimõisted, probleemid ja probleemid kehtivad ka lasersüsteemide (LC) puhul.

Kooskõlas tänapäevase usaldusväärsuse teooriagaLC töökindlus on võime säilitada oma jõudlust aja jooksul, st olek, milles kompleks on võimeline täitma määratud funktsioone, säilitades samal ajal kindlaksmääratud parameetrite (tehniliste omaduste) väärtused kehtestatud piirides. regulatiivne ja tehniline dokumentatsioon.

Sündmus, mis seisneb rikkes, s.o. LC üleminekut mittetoimivasse olekusse nimetatakse rikkeks. LC-i rike ei tähenda mitte ainult töö viivitamatut lõpetamist, vaid ka ülesande tõhusust määravate tehniliste omaduste lubamatut vähenemist..

Erinevatel riketel on erinevad tagajärjed: väiksematest kõrvalekalletest töös kuni hädaolukordadeni.

LC tervisevaldkonnad jagunevad tegelikuks piirkonnaks, mis määrab toote nõutava jõudluse, ja määratud piirkonnaks, mis on määratud üksikute parameetrite tehniliste kirjelduste nõuetega.

Jõudlus sõltub tööajast – töömahust, mida saab hinnata kalendritundides, tsüklite arvust, impulsside arvust, kilomeetritest, hoiuajast jne..

Aja mõõtmine kalendritundides on tüüpiline selliste toote rikete põhjuste puhul nagu korrosioon, väliste temperatuuritegurite mõju ja kiiritamine.

Aeg ebaõnnestumiseni on juhuslik suurus.

Kui toote kestus on reguleeritud ja see on deterministlik väärtus, nimetatakse seda installitud ressursiks.

Ressurss on tööaeg kuni tehnilises dokumentatsioonis määratud piirseisundini.

Kasutusiga on LC töötamise kalendriline kestus kuni piirseisundini, võttes arvesse hooldus- ja remondipause.

Töökindlus, mis on üks peamisi kompleksi kvaliteeti iseloomustavaid omadusi, iseloomustab ka ise mitmeid omadusi, millest peamised on töökindlus, vastupidavus, hooldatavus ja ladustatavus.

Töökindlus - omadus säilitada teatud tööaja jooksul pidevalt tööseisundit ilma sunnitud pause arvestamata.

Vastupidavus - LC omadus säilitada jõudlus piirseisundini koos vajalike hooldus- ja remondipausidega.

Piiratav olek on olek, milles LC edasine kasutamine ettenähtud otstarbel on ohutuse või madala efektiivsuse, sealhulgas majandusliku, tõttu vastuvõetamatu.

Tuleb märkida, et vastupidavus ja töökindlus ei ole identsed mõisted, need defineerivad sama nähtuse erinevaid aspekte. LK võib olla kõrge töökindlusega ja samal ajal madala vastupidavusega.

Hooldatavus - LC omadus, mis seisneb selle kohanemisvõimes rikete ja rikete ennetamiseks, avastamiseks ja kõrvaldamiseks hoolduse ja remonditööde käigus.

Ennetava hoolduse eesmärk on ennetavate meetmete, nagu reguleerimine või reguleerimine, määrimine, puhastamine ja mõned parandustoimingud, abil ära hoida rikkeid või ebatavalisi töötingimusi. Ennetav hooldus võib hõlmata ka nende komponentide või komponentide väljavahetamist, mis töötavad täielikult.

Püsivus - LC omadus säilitada selle säilitamise ajal tervislik seisund.

Seega on LC usaldusväärsus väga spetsiifiline omadus, mis sõltub suurest hulgast erinevatest muutuvatest teguritest, millest paljud on juhuslikud ja ühe numbrilise näitajaga raskesti hinnatavad. LC töökindlusnäitajate eksperimentaalne määramine on kordades keerulisem kui enamiku tehniliste parameetrite mõõtmine või määramine.

Usaldusväärsus, mis iseloomustab kvaliteedinäitajate muutumist ajas, on justkui "kvaliteedi dünaamika",selle areng ajas. Seega on töökindlus toote omadus säilitada nõutavad kvaliteedinäitajad kogu selle kasutusaja jooksul.

Usaldusväärsuse teadus uurib toodete kvaliteedinäitajate muutumist nende põhjuste mõjul, mis põhjustavad nende omaduste absoluutseid muutusi.

Toote usaldusväärsus on selle kvaliteedi üks peamisi näitajaid..

Soov pakkuda kõrget kvaliteeti ja töökindlust on peamine edasiviiv jõud uute loomisel ja olemasolevate toodete kasutamisel..

Töökindluse peamised omadused (tõrgeteta töö, vastupidavus, hooldatavus ja ladustatavus) peavad olema tagatud LC elutsükli kõikides etappides.

ProjekteerimiselLK kehtestab ja põhjendab vajalikud töökindlusnõuded, mis peavad olema tagatud vastuvõetud ratsionaalse vooluringi ja projektlahendustega. Selles etapis töötatakse välja kaitsemeetodid erinevate kahjulike mõjude eest, kaalutakse võimalusi kaotatud jõudluse automaatseks taastamiseks ning hinnatakse remondi- ja hoolduskõlblikkust.

Tootmises(tootmises) tagatakse ja kontrollitakse LC töökindlust sõltuvalt valmistamisosade kvaliteedist, toodete kontrollimise meetoditest, tehnoloogilise protsessi kulgu kontrollimise võimalusest, montaaži kvaliteedist, katsetamis- ja viimistlusmeetoditest ning muud tehnoloogilise protsessi näitajad.

Töötamise ajalLK mõistis oma töökindlust. Samal ajal sõltub see töörežiimidest ja -tingimustest, kasutatavast remondisüsteemist, hooldustehnoloogiast ja muudest tööteguritest.

TS kvaliteedi ja töökindluse parandamise meetoditel, millel on ühine fookus kõikidele tehnilistele süsteemidele, on tavaliselt teatud spetsiifilised omadused, mis sõltuvad konkreetse näidise konstruktsioonist, eesmärgist ja tehnilistest nõuetest.

Tabelis. 1.1 näitab tehnosüsteemide (masinate) klassifikatsiooni nende otstarbe järgi. See määrab kindlaks põhinõuded erinevatel eesmärkidel kasutatavate sõidukite tehnilistele omadustele.

Tabel 1.1.

Töökindluse tase peaks olema selline, et TS kasutamisel mis tahes tehniliste tingimustega (TS) ette nähtud olukordades ei tekiks tõrkeid, s.t. jõudlust ei halvenenud. Lisaks on paljudel juhtudel soovitav omada ohutusvaru, et suurendada vastupidavust äärmuslikele löökidele, kui tehnosüsteem satub spetsifikatsioonidega ette nähtud tingimustele.

Lisaks on kulumistingimustes jõudluse tagamiseks vaja ohutusvaru, mis toob kaasa jõudluse järkjärgulise halvenemise. Seega, mida suurem on ohutusvaru, seda kauem on sõiduk töökorras, kui muud asjaolud on võrdsed.

Sõiduki ebapiisav töökindluse tase (nii uus kui ka kulunud) võib selle jõudluse halvenemisel kaasa tuua mitmesuguseid tagajärgi, millest peamised on:

1.- katastroofiline ebaõnnestumineseotud inimeste hukkumisega (lennunduse või muude katastroofide tagajärjel), sõjatehnika riketega kriitilistel hetkedel, keskkonna pöördumatu hävinguga. Piisab, kui meenutada selliseid traagilisi sündmusi nagu õnnetus Tšernobõli tuumajaamas või kosmoselaeva Challenger surm. Maailmas juhtub pidevalt palju õnnetusi ja katastroofe.

Näiteks statistika näitab, et igal aastal juhtub maailmas umbes 1200 suurõnnetust laevadel. Maailmamere põhjas on pärast õnnetusi üle 50 tuumalõhkepea ja üle 10 tuumareaktori.

2. - rike, mille tõttu sõiduk lakkab töötamast ühe või teise agregaadi (elemendi) rikke tagajärjel, mis toob kaasa olulise majandusliku kahju;

3.- tööefektiivsuse langus, kui sõiduk on võimeline töötama, kuid madalama efektiivsuse, tootlikkuse, võimsuse, täpsuse ja muude tehniliste omadustega, mis uue toote puhul on saavutatud.

TS käitumine usaldusväärsuse seisukohast on seotud selle "väljund" parameetrite aja muutumisega, mis iseloomustavad kavandatud eesmärki ja kvaliteeti.

TS parameetrilise töökindluse hindamine ning selle tehniliste omaduste muutumise põhjuste ja tagajärgede analüüs pikaajalise töö käigus on kogu töökindlusprobleemi aluseks.

Masinapargi töökorras olemise tagamiseks kulutatakse maailmas tohutult raha. Remondiettevõtete ja tehaste loomine varuosade tootmiseks, mitmeotstarbeliste teenuste kasutamine masinate remondiks ja hoolduseks, sealhulgas teabe-, transpordi- ja toitesüsteemid - kõik see on tingitud asjaolust, et masinad kaotavad oma tõhususe kulumise, korrosiooni, väsimuse ja muude protsesside tõttu, mis põhjustavad masina "vananemist".

Erinevatel andmetel kulub masinate remondile ja hooldusele kogu nende tööperioodi jooksul 5-10 korda rohkem raha kui uute valmistamisele.

Tööstusriikides kulutatakse ligikaudu 4,5 kogurahvatulust tehniliste toodete liikuvate liigendite hõõrdumisele, kulumisele ja korrosioonile. Selle tulemuseks on tooraine ja energia raiskamine kogu maailmas mitusada miljardit dollarit aastas.

Eriti suured on ainulaadsete masinate ebapiisava töökindluse kahjud. Kui need ettenägematutel asjaoludel ebaõnnestuvad, on suur oht saada traagilisi tagajärgi inimestele ja keskkonnale.

Seetõttu pööratakse kogu maailmas üha enam tähelepanu tööstustoodete hooldusele ja remondile.

Juhtivate tööstusharude arenguprognoos näitab, et 20. a ma sajandil kasutatakse enamikus tööstusharudes käitamise ja remondi valdkonnas kuni 80 ... 90% kõigist tööjõuressurssidest.

Toote ebapiisav töökindlus põhjustab suuri majanduslikke kahjusid.

Sõiduki käitamise ohutus on kompleksne probleem, mis hõlmab inimtegevuse, töökorralduse, sotsiaalpoliitilise olukorra (näiteks sabotaaži võimalikkus), personali koolituse ja distsipliiniga seotud küsimusi. Sõiduki töökindlus, sealhulgas käitumine äärmuslikes olukordades, on üks peamisi ohutusprobleemi tegureid.

Paljude sõidukite talitlushäired ja tõrked ei ole seotud ainult ohutusprobleemide ja majanduslike kuludega, vaid neil on ka otsene mõju keskkonnale ja ökoloogilisele olukorrale meie planeedil.

Masinate töötamine, kui nende omadused (näiteks kasutegur, heitgaaside koostis, tihedus, dünaamilised koormused, temperatuur jne) ületavad lubatud piire, masinate remondi- ja hooldustöödel, eriti ettenägematutel asjaoludel või õnnetuse tagajärjed võivad põhjustada kahjulikke, sageli hävitavaid mõjusid biosfäärile, elutule loodusele, atmosfäärile ja kogu meid ümbritseva maailma vastasmõju mehhanismile.

Konkurentsivõimeliste toodete loomise ja nende kõige tõhusamate müügiviiside leidmise probleemis mängib olulist rolli tarbijale tarnitavate masinate töökindluse tase.

Sõiduki rike kasutamise ajal, isegi kui see ei too kaasa tõsiseid tagajärgi, põhjustab tootjale tõsist moraalset kahju ja õõnestab selle usaldusväärsust.

Sõidukite rikete korral nende ekspluateerimisel või ladustamisel on tootjad või eriorganisatsioonid sunnitud looma ulatusliku hooldus- ja avariiremondivõrgustiku koos vastava infosüsteemiga, saavutades tarbijate erinevate soovide maksimaalse rahuldamise. Mida kõrgem on sõiduki tootja poolt garanteeritud töökindluse tase, seda konkurentsivõimelisem see on, ceteris paribus.

Otsuse tegemisel TS saavutatud töökindluse taseme parandamise vajaduse kohta tuleks lähtuda majandusanalüüsist. Tehnoloogia kaasaegne arengutase võimaldab saavutada peaaegu kõik toote kvaliteedi ja töökindluse näitajad. Kõik on seotud kuludega eesmärgi saavutamiseks.

Seega on soovitav luua ülimalt töökindel TS mitte ainult töökindluse ja prestiiži nõuetest lähtuvalt, vaid ka majandusliku efektiivsuse seisukohast.

Seoses uue sõiduki tootmiskulude suurenemisega tuleb otsustada, milline osa neist vahenditest tuleks kasutada tehniliste omaduste parandamiseks ja milline osa töökindluse parandamiseks.

Masinaehituse intensiivse arengu tingimustes seab praktika oma erinevate taotlustega projekteerimise, tootmise ja käitamise vallas töökindluse teadusele uusi ülesandeid, mis on seotud prognoosimise, töökindluse testimise meetoditega ning projekteerimise optimeerimisega vastavalt kvaliteedi- ja töökindluskriteeriumidele.

Samal ajal, olenemata sellest, kui mitmekesised on TS ja nende töötingimused, toimub usaldusväärsuse näitajate kujunemine üldiste seaduste järgi, allub sündmuste ühtsele loogikale ning nende seoste avalikustamine on aluseks hindamiseks, arvutamiseks ja prognoosimiseks. töökindlus, samuti ratsionaalsete tootmissüsteemide ehitamiseks, testimiseks ja käitamiseks.

Usaldusväärsuse teadus uurib toote kvaliteedinäitajate muutumise mustreid ajas ning selle põhjal töötatakse välja meetodid, mis tagavad TS vajaliku kestuse ja tõrgeteta töö minimaalse aja- ja rahakuluga.

Tuleb rõhutada, et masinate kvaliteedinäitajate teatud taseme saavutamise küsimusi - nende täpsust, võimsust, efektiivsust, tootlikkust ja muud - käsitletakse tavaliselt haruteadustes ja "usaldusväärsus" käsitleb nende näitajate muutumise protsessi aja jooksul.

Praegu on üha enam positsioone võitmas parameetriliste usaldusväärsuse mudelite väljatöötamisel põhinev metoodiline lähenemine, mis formaliseerib ES-i jõudluse ajas muutumise protsessi. Selle protsessi tõenäosuslikke omadusi saab ennustada nende loomise varases staadiumis.

Sellepärast TS usaldusväärsuse probleemi teadusliku aspekti põhijooned on aktsepteeritud:

• võttes arvesse ajategurit, kuna hinnatakse sõiduki esialgsete omaduste muutumist selle töö ajal;

• tõenäosuslike meetodite kombineerimine füüsikaliste protsesside seadustega;

• objekti oleku võimaliku muutumise prognoosimine selle ekspluateerimise ajal;

• seose loomine sõiduki töökindluse ning selle kvaliteedi ja töövõime näitajate vahel.

Usaldusväärsuse peamised ülesanded on järgmised:

• Projekteerimisetapis- sõiduki põhielementide kasutusea arvutamine (kulumise, väsimustugevuse järgi), töökindluse prognoosimine selle väljundparameetrite järgi, võimaluste analüüs ja töökindluse seisukohalt ratsionaalse konstruktsiooni valimine, optimaalsete töörežiimide ja ulatuse hindamine, võttes arvesse kindlaksmääratud kasutusaega.

• Tootmise etapisuus proov - kvaliteedi ja töökindluse juhtimissüsteemi loomine, sõiduki osade ja koostude valmistamise tehnoloogilise protsessi usaldusväärsuse tagamine, proovide kvaliteedi ja töökindluse testimise meetodite väljatöötamine.

• Operatsioonifaasis- sõidukite hoolduse ja remondi ratsionaalse süsteemi väljatöötamine, sõiduki seisukorra diagnoosimise meetodite ja vahendite loomine töö ajal, infobaasi loomine süsteemi ja selle elementide töökindluse kohta.

Erinevate töökindlusprobleemide lahendamisel on vaja ennekõike välja selgitada, kuidas sõiduk oma funktsioonide täitmisel ja keskkonnaga suhtlemisel käitub, mille tulemusena muutuvad järk-järgult selle tehnilised omadused.

Üldine metoodiline lähenemisviis nende probleemide lahendamiseks on esitatud joonisel fig. 1.1 füüsikalise ja tõenäosusliku mudeli kujul parameetrilise usaldusväärsuse hindamiseks.

Riis. 1.1. Füüsikalise ja tõenäosusliku mudeli skeem parameetrilise usaldusväärsuse hindamiseks.

See skeem paljastab peamised põhjus-tagajärg seosed, mis viivad väljundparameetrite ajalise muutumiseni (degradeerumiseni).

Sõiduki (masina) seisukorra halvenemine tuleneb sellest, et töötamise ajal mõjutavad seda kõik energialiigid - mehaaniline, termiline, keemiline, elektromagnetiline - ja põhjustavad selles pöörduvaid ja pöördumatuid protsesse, mis muudavad selle esialgseid omadusi.

Saate masinale määrata järgmised peamised energiaefektide allikad:

• keskkonna, milles sõiduk asub, energia mõju, sealhulgas juhina tegutsev isik;

• sisemised energiaallikad, mis on seotud nii sõidukis toimuvate tööprotsesside kui ka selle üksikute seadmete tööga;

• potentsiaalne energia, mis akumuleerub materjalidesse ja sõiduki osadesse nende valmistamise käigus (sisepinged valus, koostepinged);

• mõju sõidukile remondi- ja hooldustööde ajal.

Peamised energiatüübid, mis mõjutavad sõiduki jõudlust, on järgmised:

• Mehaaniline energia, mis mitte ainult ei kandu töö ajal läbi sõiduki kõigi lülide, vaid mõjutab seda ka väliskeskkonnaga suhtlemisel staatiliste ja dünaamiliste koormuste kujul.

Sõidukis tekkivad jõud määravad tööprotsessi iseloom, liikuvate osade inerts ja hõõrdumine kinemaatilistes paarides. Need jõud on aja juhuslikud funktsioonid, kuna nende esinemise olemus on seotud keerukate füüsikaliste nähtustega ja sõiduki muutuvate töörežiimidega. Näiteks dünaamilistes süsteemides muutuvad koormused, mootori pöördemoment, jõud põllumajandus-, ehitus-, tekstiili- ja muude masinate tööorganitele, hõõrdejõud kinemaatilistes paarides jne, üsna laias vahemikus.

Sõidukis võib mehaaniline energia ilmneda ka selle osade valmistamisel toimunud ja neis potentsiaalsel kujul säilinud energiakulu tulemusena. Näiteks detailide deformatsioon sisepingete ümberjaotamisel pärast koostu kokkupanekut või pärast detaili kuumtöötlust.

• Sõidukile ja selle osadele mõjuv soojusenergia välistemperatuuri kõikumisel, tööprotsessi läbiviimisel (eriti tugevad soojusefektid tekivad mootorite ja mitmete tehnoloogiliste masinate töötamisel), ajamimehhanismide, elektri- ja hüdroseadmed.
• Keemiline energia, mis mõjutab sõiduki tööd, näiteks üksikute komponentide korrosiooni kaudu õhus, mis sisaldab niiskust ja agressiivseid komponente.

Kui sõiduk töötab agressiivses keskkonnas (keemiatööstuse seadmed, laevad, paljud tekstiilitööstuse masinad jne), siis keemilised mõjud põhjustavad protsesse, mis viivad üksikute elementide ja sõlmede hävimiseni.

• Tuumareaktsioonide käigus tekkiv tuumaenergia (aatomi) mõjutab materjale (eriti kosmoses), muutes nende omadusi.
• Elektromagnetiline energia raadiolainete kujul (elektromagnetilised võnkumised), mis tungib kogu sõidukit ümbritsevasse ruumi ja avaldab negatiivset mõju elektroonikaseadmete tööle, mida tänapäevastes süsteemides üha enam kasutatakse.
• Samuti võivad bioloogilised tegurid mõjutada sõiduki jõudlust ja põhjustada biokahjustusi, näiteks metallide biokorrosiooni näol, kui selle pinnale arenevad mikroorganismid (nn vesinikbakterid). Need protsessid on eriti intensiivsed troopilistes maades, kus leidub mikroorganisme, mis mitte ainult ei hävita teatud tüüpi plasti, vaid võivad mõjutada ka metalli.

Kõik sõidukile ja selle üksustele mõjuvad energialiigid põhjustavad selles mitmeid soovimatuid protsesse, loovad tingimused selle tehniliste omaduste halvenemiseks.

Mõned TS-s toimuvad protsessid on pöörduvad. Pööratavad protsessid muudavad teatud piirides ajutiselt osade, sõlmede ja kogu süsteemi parameetreid, ilma kalduvuseta progresseeruvale halvenemisele. Selliste protsesside iseloomulikumateks näideteks on masinaosade ja osade elastsed deformatsioonid, mis tekivad välis- ja sisejõudude mõjul, ning konstruktsioonide termilised deformatsioonid.

Pöördumatud protsessid põhjustavad aja jooksul sõiduki tehniliste omaduste järkjärgulist halvenemist ja seetõttu nimetatakse neid vananemisprotsessideks.

Kõige iseloomulikumad pöördumatud protsessid on kulumine, korrosioon, väsimus, sisepingete ümberjaotumine ja detailide kõverdumine aja jooksul.

Protsessid, mis muudavad TS esialgseid omadusi, kulgevad erineva kiirusega ja need võib jagada kolme põhikategooriasse.

Kiired protsessidtoimuda kohe, niipea kui sõiduk hakkab tööle. Nendel protsessidel on muutuste perioodilisus, mida tavaliselt mõõdetakse sekundi murdosades. Need lõpevad sõiduki töötsükli jooksul ja ilmuvad uuesti järgmise tsükli jooksul.

See hõlmab sõlmede vibratsiooni, hõõrdejõudude muutusi liikuvates liigendites, töökoormuse kõikumisi ja muid protsesse, mis mõjutavad sõiduki sõlmede vastastikust asukohta igal ajahetkel ja moonutavad selle töötsüklit.

Keskmise kiirusega protsessidmis on seotud sõiduki pideva tööperioodiga, mõõdetakse nende kestust tavaliselt minutites või tundides. Need toovad kaasa esialgsete parameetrite monotoonse muutuse. Sellesse kategooriasse kuuluvad nii pöörduvad protsessid (näiteks sõiduki enda ja keskkonna temperatuuri muutus) kui ka pöördumatud protsessid (näiteks lõikeriista kulumisprotsess, mis kulgeb kordades intensiivsemalt kui sõiduki osad ja komponendid). metalli lõikamismasin kulunud).

Aeglased protsessidilmuvad kogu sõiduki kasutusaja jooksul. Need kestavad päevi ja kuid. Sellised protsessid hõlmavad põhielementide kulumist, metallide roomamist, hõõrdepindade saastumist, korrosiooni ja hooajalisi temperatuurimuutusi.

Need protsessid mõjutavad ka sõiduki täpsust, võimsust, efektiivsust ja muid parameetreid, kuid nende muutused toimuvad väga aeglaselt. Tavalised meetodid nende protsessidega tegelemiseks on korrapäraste ajavahemike järel tehtavad parandused ja ennetavad meetmed.

Tuleb rõhutada, et kõik protsessid on juhuslikud funktsioonid, mida iseloomustab väärtuste hajuvus. Paljude sõidukite puhul mängib kulumisprotsess kõige olulisemat rolli.

Arvestades erinevate protsesside mõju TS väljundparameetritele, tuleks arvesse võtta ka nende ja TS enda oleku vahelist tagasisidet. Näiteks võib üksikute masinamehhanismide kulumine mitte ainult vähendada selle töö täpsust, vaid põhjustada ka dünaamiliste koormuste suurenemist, mis omakorda intensiivistab kulumisprotsessi. Üksikute lülide temperatuuride deformatsioonid ei saa mitte ainult moonutada masinaosade asendit ja seeläbi mõjutada selle töö kvaliteeti, vaid põhjustada ka koormuse suurenemist ja selle tulemusena mehhanismide soojuse tekke suurenemist.

Parameetrilise usaldusväärsuse hindamise füüsikalis-tõenäosusliku mudeli üldskeem (joonis 1.1) näitab, et TS oleku pöördumatu muutumise üks peamisi põhjusi on erinevate vananemisprotsesside esinemine materjalides, millest see on valmistatud. . See mõjutab oluliselt sõiduki tööseisundit. Sõiduki tehnilistest omadustest üle lubatud piiride väljumise tõenäosuse hindamine on sisuliselt masina parameetrilise töökindluse taseme hindamine. Jaotusseadust, mis kirjeldab seda tõenäosuslikku protsessi diferentsiaal- või integraalkujul, nimetatakse usaldusväärsuse seaduseks.

Loeng 2. Sõiduki töökindluse näitajad. Ebaõnnestumise tüübid.

Sõiduki töökindluse hindamise ja analüüsimise probleemide lahendamiseks, mis hõlmavad nii sõjaväe- kui ka tsiviilotstarbelisi LC-d, on kõigepealt vaja kindlaks määrata peamised näitajad, mille arvväärtused määravad sõiduki töökindluse taseme ( tooted, masinad, seadmed jne).

Peamised töökindluse näitajad, mis võimaldavad mõõta sõiduki töökindluse, vastupidavuse, hoiustatavust ja hooldatavust, on järgmised:

Usaldusväärsuse näitajad.

1.Rikkevaba töö tõenäosuson sõiduki töökindluse põhinäitaja, mis näitab tõenäosust, et antud ajaintervalli (või etteantud tööaja jooksul) süsteemi riket ei esine.

Rakendada võib tööaja tõenäosusthinnata nii taastatavate kui ka mittetaastatavate süsteemide ja seadmete töökindluse taset. Väärtus ‚, nagu iga tõenäosus, võib olla piirides.

Näiteks kui TS-i tõrgeteta töötamise tõenäosus ajal on 0,95, tähendab see, et paljudest süsteemidest kaotab keskmiselt 5% oma töövõime varem kui töö käigus.

Indikaator on rakendatav ühe toote töökindluse hindamiseks. Sel juhul määrab see toote võime teatud aja jooksul tõrgeteta töötada. Rikkevaba töö tõenäosus ja rikke tõenäosus moodustavad seega tervikliku sündmuste rühma

Väärtus iseloomustab rikkeohu astet ja seetõttu, mida madalam on selle väärtus, seda usaldusväärsemalt toode töötab, kui kõik muud asjad on võrdsed. Näiteks lennutehnoloogia kriitiliste toodete puhul ulatuvad rikkevaba töö tõenäosuse lubatud väärtused kuni ja üle selle.

Kui ebaõnnestumise tagajärjed on seotud ebaolulise majandusliku kahjuga, võetakse vastuvõetav väärtus tavaliselt piirides.

Antud toote rikkevaba talitluse tõenäosuse väärtust saab määrata, kui on teada rikkeni kuluva aja jaotuse seadus, mida nimetatakse ka töökindluse seaduseks.

Joonisel fig. 2.1 näitab usaldusväärsuse seaduse kujunemise diagrammi diferentsiaal- (tõenäosustihedus) ja integraalkujul.

Ebaõnnestumise põhjus on juhuslik protsess, mille käigus toote väljundparameetrit muudetakse aja jooksul algsest maksimaalse lubatud väärtuseni. Protsessi juhuslikkuse tõttu võib see kulgeda erineva intensiivsusega. Seetõttu on tööaeg kuni piirseisundini, s.o. aeg ebaõnnestumiseni kuvatakse juhusliku muutujana.

Riis. 2.1. Usaldusväärsuse seaduse kujunemise skeem.

Jaotusseadust saab väljendada analüütilisel kujul või statistiliste andmete põhjal saadud histogrammina.

Kui antud väljundparameetri puhul on teada rikkeni kuluva aja jaotuse seadus, saab rikkevaba töö tõenäosuse mis tahes väärtuse korral määrata sõltuvuse abil

Arvuliselt on väärtused ja võrdsed jaotuskõvera aluse pindalaga enne ja pärast väärtust (joonis 2.1, b).

Tuleb meeles pidada, et indikaatori kasutamine ilma toote tööga arvestamise ajaperioodi täpsustamata ei ole mõttekas..

Mida madalamad on töökindlusnõuded, seda pikemat toote kasutusiga võib lubada.

1. Toote töökindluse kõrgete nõuetega seatakse need vastuvõetavale väärtusele ja määravad toote tööaja, mis vastab antud reguleeritud tõrgeteta töötamise tõenäosusele. Väärtust nimetatakse gamma-protsendiliseks ressursiks (mittejuhuslik väärtus) ja selle väärtust kasutatakse toodete suurema või väiksema töökindluse üle otsustamiseks. γ =50% juures saame keskmise ressursi väärtuse Tsr.r.

1. Tavaliste töökindlusnõuetega, kui rike ei too kaasa tõsiseid tagajärgi, on võimalik määrata toote väljakujunenud ressurss t =Tr.r, (või kasutusiga t =Tsl). Sellisel juhul hinnatakse toote usaldusväärsust otseselt loodud ressursile vastava P(t)‚ väärtuse järgi.

2.Rikke voolu parameeter ω.

,

kus:

Ω(t) - rikete keskmine arv antud ajavahemikus 0 kuni t (nii

nimetatakse juhtivaks funktsiooniks);

T m - aeg ebaõnnestumiseni;

Rikkemäära parameeter ω on toote rikete keskmine arv ajaühikus.

Seda parameetrit kasutatakse taaskasutatavate sõidukite puhul rikete korral, mida on lihtne kõrvaldada ja mis ei too kaasa olulisi tagajärgi (näiteks tööriista vahetamine metallilõikepingil töötamise ajal).

3.Ohutusvaru K n , mis tähistab suhet X max parameetri X γ sellisele väärtusele, mille juures parameeter ei lähe tõenäosusega γ üle etteantud piiride, s.o.

.

Ajavahemikku, mille jooksul tingimuse täitmine (Kn≥1) on tagatud, nimetatakse toote garanteeritud tööea perioodiks. Tr.

4. Põrkemäär(λ-tunnus).

See on toote rikke tingimuslik tõenäosustihedus, mis on määratud vaadeldaval ajahetkel, eeldusel, et enne seda ajapunkti pole riket esinenud.

Üldjuhul on rikkemäär aja λ(t) funktsioon ja on sõltuvuse kaudu seotud usaldusväärsuse seaduse muude tunnustega.

.

Statistiliselt hinnatakse rikkemäära sõltuvuse järgi

1.14.

kus:

Kõigi katses osalevate toodete arv;

Järelejäänud heade toodete arv teatud ajahetkel

LK-tüüpi TS-i töökindluse arvutamise praktikas on soovitatav kasutada normaalse tööperioodi rikkemäära, mille väärtus onλ tunnusja seda võetakse konstantse väärtusena (λ= konst).

Rikete määra kvalitatiivne sõltuvus ajast on näidatud joonisel fig. 2.2.

Riis. 2.2. Rikete intensiivsuse sõltuvus ajast.

Nagu jooniselt järeldub, on tinglikult võimalik eristada kolme ajavahemikku, mille puhul λ(t) > 0 käitumine on oluliselt erinev.

Intervalli kestus 0 kuni t1 - sissesõidu intervall.

Sellel väheneb rikete määr monotoonselt, saavutades selleks ajaks teatud paigalseisva intensiivsuse. Intervalli nimi viitab sellele, et seadme rikked selles on peamiselt tingitud halvast montaaži kvaliteedist, paigaldamisest, tehnoloogia rikkumisest, komponentide defektidest jne. Sissetöötamisintervalli alguses on varjatud defektidega seadmed suurema tõenäosusega rikkis. Rikete määr väheneb sissetöötamise intervalli lõpu poole.

Sellele järgneb normaalse töö intervall, mis kestab

t n \u003d t 2 - t 1.

Sellel intervallil on seadme rikked peamiselt juhuslikest, tööteguritest ja varjatud defektidest tingitud. Rikete määra λ võib pidada konstantseks (λ=const) kogu normaalse tööintervalli jooksul.Just see rikete määr λ, eriti raadioelektroonikas, on toodud töökindluse käsiraamatutes.

Sel juhul määratakse rikkevaba töö tõenäosus normaaltöö intervallil sõltuvusega

Normaalse töö intervallile järgneb vananemisintervall, mille jooksul rikete määr suureneb monotoonselt.

Selle intervalli jooksul hakkavad TS-i konstruktsioonielementide väsimuspinged, üksikute funktsionaalsete plokkide ja komponentide lagunemine üha olulisemalt mõjutama.

vastupidavuse näitajad.

Peamised vastupidavuse näitajad hõlmavad tehnilist ressurssi, keskmist ressurssi, gamma-protsendilist ressurssi ja kasutusiga.

5.Tehniline ressurss- objekti tööaeg selle töö algusest või pärast remonti jätkamisest kuni piirseisundisse üleminekuni.

Parandamatute (remondikõlbmatute) objektide puhul langeb see kokku rikkeni kuluva ajaga.

6. Keskmine ressurss on tehnilise ressursi matemaatiline ootus.

7. Gamma protsendi ressursson tööaeg, mille jooksul objekt ei jõua tõenäoliselt piirseisundisseγ , väljendatuna protsentides.

8.Kasutusiga - kalendri kestus objekti töö algusest kuni piirseisundisse üleminekuni.

Remonditud sõidukite puhul eristatakse remondieelset, kapitaalremondi, remondijärgset ja täielikku (enne kasutusest kõrvaldamist) kasutusiga. Kasutusaega mõõdetakse kalendriaja ühikutes.

Vaatlusalused töökindlusindeksid ei iseloomusta terviklikult taastatava süsteemi töökindlust. Sel eesmärgil kasutatakse keerulisi usaldusväärsuse näitajaid.

Põhjalikud usaldusväärsuse näitajad.

Nende hulka kuuluvad valmisolekutegur, töövalmiduse faktor,efektiivsuse säilitamise suheja tehnilise kasutuse koefitsient.

9. Kättesaadustegur Kg- tõenäosus, et süsteem on suvalisel ajahetkel tööseisundis, välja arvatud kavandatud perioodid, mil süsteemi ei kavatseta sihtotstarbeliselt kasutada. Üldiselt on Kg(t) aja funktsioon.

Suurte ajavahemike korral määratakse see valemiga

Sellest valemist on näha, et käideldavuse tegur iseloomustab korraga kahte erinevat süsteemi omadust: töökindlus ja hooldatavus (taastatavus). T 0 – keskmine aeg ebaõnnestumiseni. TV on keskmine taastumisaeg.

10. Kättesaadavuse suheiseloomustab süsteemide töökindlust, mille vajadus tekib suvalisel ajahetkel ja mis peavad töötama teatud aja etteantud tõrgeteta töötamise tõenäosusega:

kus

Tp on nõutav tööaeg pärast sõiduki kasutuselevõttu.

Kuni operatiivkasutuse hetkeni võib sõiduk olla ooterežiimis (täis- või kergel koormusel, kuid määratud tööfunktsioone täitmata) või muude tööfunktsioonide täitmiseks kasutusrežiimis. Mõlemas režiimis on võimalikud tõrked ja süsteemi taastumine.

11. Tõhususe säilitamise suhe- see on sõiduki teatud kasutusaja otstarbekohase kasutamise efektiivsusnäitaja tegeliku väärtuse ja efektiivsusnäitaja nimiväärtuse suhe, mis on arvutatud tingimusel, et sõiduk sellel perioodil ei rikki .

Praktikas piirduvad need reeglina töövalmiduse koefitsiendi arvutamisega.

12.Tehniline kasutustegur Kti- see on ajaintervalli matemaatilise ootuse suhe, mille jooksul objekt on teatud tööperioodi tööseisundis, ja selle perioodi kestuse suhe. Tehnilise kasutuse koefitsient (Kt) iseloomustab objekti töökorras olemise aja osakaalu antud kasutusperioodi jooksul, sealhulgas igat liiki hooldus- ja remonditööd, ning selle määrab sõltuvus.

kus Trab - masina kasuliku töötamise koguaeg, kui seda kasutatakse ettenähtud tööperioodi jooksul ettenähtud otstarbel;

ΣTirem on masina kogu seisakuaeg, mis on tingitud selle remondist ja hooldusest samal ajavahemikul.

Tehnilise kasutuse koefitsient on mõõtmeteta väärtus (0≤Kti≤1) ja mida suurem on selle väärtus, seda paremini on masin pikaajaliseks tööks kohandatud. Kti koefitsient on arvuliselt võrdne tõenäosusega, et antud, meelevaldselt võetud ajahetkel sõiduk töötab, seda ei remondita ega hooldata.

TS-i ja seadmete projekteerimise ja arendamise etappides hinnatakse neid näitajaid arvutustega, tootmise ja käitamisetappides määratakse need kindlaks katsetulemuste põhjal.

Peamised rikete liigid ja klassifikatsioon.

Töökindlusnäitajate arvutamisel on suur tähtsus tekkivate või võimalike rikete tüübil ja olemusel.

Peamised tunnused, mis määravad erinevat tüüpi rikkeid, on rikkeni viivate protsesside toimumise olemus ja kulg, rikete tagajärjed ja nende kõrvaldamise meetodid.

Sellest vaatenurgast on järgmised peamised rikete tüübid:

1. Järkjärgulised ja äkilised ebaõnnestumised

Järk-järgulised tõrked tekivad ühe või teise vananemisprotsessi toimumise tagajärjel, mis halvendab toote esialgseid parameetreid.

Järkjärgulise rikke peamine tunnus seisneb selles, et selle esinemise tõenäosus teatud ajavahemiku jooksul alates kuni sõltub toote eelmise töötamise kestusest. t1 . Mida kauem on toodet kasutatud, seda suurem on rikke tõenäosus, s.t. , kui. Enamik tõrkeid on seda tüüpi. Neid seostatakse materjalide, millest tooted on valmistatud, kulumise, korrosiooni, väsimuse, roomamise ja muude vananemisprotsessidega.

Äkilised tõrked on need, mis on põhjustatud protsessidest, mis tulenevad ebasoodsate tegurite ja juhuslike välismõjude kombinatsioonist, mis ületavad toote võime neid tajuda..

Peamine märk ootamatust rikkest on see, et selle esinemise tõenäosus etteantud aja jooksul ei sõltu toote eelmise töötamise kestusest.

Selliste rikete näideteks on määrdeaine tarnimise katkemise tõttu osasse tekkinud termilised praod; osa purunemine masina ebaõige töö või ülekoormuse tõttu; ettenägematutesse töötingimustesse sattunud osade deformatsioon või purunemine.

Ebaõnnestumine toimub sel juhul reeglina ootamatult, ilma eelnevate hävimissümptomiteta ja ei sõltu kulumisastmest.

Näiteks autorehvi rikke põhjuseks võib olla kas auto pikaajalisest kasutamisest tulenev turvise kulumine või halval teel sõitmisest ja juhuslike tegurite ebasoodsast koosmõjust tekkinud torke.

Turvise kulumisest tingitud rehvi purunemise tõenäosus on vana rehvi puhul kordades suurem kui uuel. Seevastu torke – ootamatu rike – ei ole seotud rehvi tööaja kestusega enne sündmust. Selle esinemise tõenäosus on sama nii uutel kui ka kulunud rehvidel.

Järkjärgulisteks ja äkilisteks riketeks jagunemise määrab nende esinemise iseloom.

Järkjärgulise rikke korral algab töövõime kaotuse protsess kohe toote töötamise ajal.

Äkilise rikke korral on selle esinemise aeg juhuslik suurus. Arendusprotsess on väga kiire.

Võib esineda ka kolmandat tüüpi rike, mis sisaldab kahe eelmise omadusi ja mida nimetatakse kompleksrikkeks. Siin on rikke algusaeg juhuslik suurus, mis ei sõltu toote olekust, ja toote jõudluse kadumise määr sõltub vananemisprotsessi füüsikast. Näiteks võivad võõrkehade välismõjud masinale (haruldane juhuslik sündmus) olla detaili pinna esmasest kahjustusest tingitud väsimuspragude allikaks.

2. Funktsionaalsed rikked ja parameetrilised rikked.

Funktsionaalne riketoob kaasa asjaolu, et toode ei suuda talle määratud funktsioone täita. Näiteks rikke tagajärjel ei edasta käigukast liikumist, sisepõlemismootor ei käivitu, pump ei anna õli juurde jne. Sageli on töö rike seotud üksikute elementide rikete või kinnikiilumisega tootest.

Parameetriline rike, mis on kaasaegsetele masinatele ja toodetele kõige tüüpilisem, tekib siis, kui toote parameetrid (omadused) lähevad üle lubatud piiride. Siin muutub toode spetsifikatsioonidega kehtestatud nõuete kohaselt kasutuskõlbmatuks.

Parameetrilise rikkega toote jätkuv kasutamine võib kaasa tuua väga tõsiseid majanduslikke ja muid tagajärgi. Näiteks ebakvaliteetsete toodete turule toomine, mis võib põhjustada tõrkeid selle toimimisvaldkonnas, toote ebaõnnestumine oma ülesannete täitmisel, suured aja- ja rahakulud. Parameetriliste rikete roll on aga oluline ka seetõttu, et keerulistes süsteemides võivad elementide parameetrilised rikked põhjustada talitlushäireid.

Seetõttu on parameetrilised rikked sõidukite ja masinate töökindluse teooria üks peamisi vaatlusobjekte.

3. Tegelikud ja võimalikud tõrked.

Toote töötamise ajal ilmneb varem või hiljem selle esimene rike ja seejärel järgnevad rikked. Kui neid tõrkeid hoitakse ära varajase remondi ja reguleerimisega, ei tajuta neid tegelike, vaid potentsiaalsete sündmustena.Selliseid tõrkeid nimetatakse potentsiaalseteks..

Tootjad ja operaatorid püüavad pidevalt vältida masina töös esinevaid tõrkeid. Seda on võimalik saavutada mitte ainult masina konstruktsiooni täiustamisega, vaid ka võimalike rikete vältimisega remondi- ja hooldussüsteemi õige korralduse ning tööreeglite range järgimisega.

Tegelike rikete puudumine ei viita aga veel masina suurele töökindlusele. Masinal ei pruugi töö käigus esineda rikkeid, kuid selle töökindluse tase ei rahulda arendajaid ega tarbijaid, kui see saavutatakse suure hulga ennetus- ja remonditöödega. Töövaldkonna statistiline teave, kui arvesse võetakse ainult tegelikke tõrkeid, annab sageli ebaõige ettekujutuse sõiduki ja masina töökindluse tasemest.

4. Vastuvõetavad ja lubamatud tõrked.

Kõik rikked, mis ilmnevad sõiduki ja masinate töötamise ajal, võib jagada vältimatuteks, kuna tootel on piiratud võime tajuda erinevaid mõjusid ja tõrkeid, mis on tingitud projekteerimise, valmistamise meetodite ja reeglite rikkumisest. ja masinaga töötamist ning mida on võimalik ja vajalik vältida.

Lubatud tõrkedon tavaliselt seotud vananemisprotsessidega, mida ei saa ära hoida ja mis põhjustavad toote väljundparameetrite järkjärgulist halvenemist. See peaks hõlmama ka äkilisi tõrkeid, mis on põhjustatud tegurite ebasoodsast kombinatsioonist, kui viimased jäävad spetsifikatsioonides sätestatud piiridesse. Projekteerija võib teadlikult lubada teatud (tavaliselt väikese) ebaõnnestumise tõenäosust, et hõlbustada ja vähendada projekteerimise maksumust.See on loomulikult lubatud ainult juhtudel, kui rike ei põhjusta katastroofilisi tagajärgi.. Näiteks isegi lennukikonstruktsioonides lastakse osades elementides ja tiivapaneelides tekkida väsimuspraod.

Kehtetud tõrkedseotud tootmis- ja töötingimuste rikkumisega ning arvestamata teguritega.

Esiteks on tegemist riketega, mis on tingitud tehniliste tingimuste rikkumisest toodete valmistamisel ja kokkupanemisel. Teiseks võivad tõrked ilmneda töö- ja remondireeglite ja -tingimuste rikkumisel - masina töörežiimide ületamisel lubatust kõrgemal, remondireeglite rikkumisel, masinat töötavate inimeste eksimustel jne. Lisaks on vastuvõetamatute rikete ilmnemisel peidetud põhjused - need on parameetrid, mida ei võeta arvesse töökindlust mõjutavates tehnilistes tingimustes ja standardites. Toodet saab valmistada rangelt vastavalt tehnilistele spetsifikatsioonidele (TS), kuid TS ise ei võta arvesse kõiki neid objektiivselt olemasolevaid tegureid, mis mõjutavad töökindlust ja ilmnevad töötamise ajal. Analüüs, kas iga rike kuulub ühte või teise klassifikatsioonikategooriasse, võimaldab valida töökindlusnäitajad ja arvutusmudeli, mis kajastab õigesti toote tegelikku kasutusolukorda.

Usaldusväärsusnäitajate ratsioneerimine

Uue sõiduki või masina loomisel on vaja määrata töökindlusnäitajad, et masina töötamise ajal oleks tagatud töö ohutus ja kõrge efektiivsus.

Tavaliselt, sõltuvalt toote efektiivsuse nõuetest ja selle töökindluse nõuetest, saavutatakse nende vahel kompromiss.

Esiteks, toote riketeta toimimise tõenäosus koos hinnangulise perioodi kestusega, mille jooksul seda hinnatakse, on normeerimisel ning väga töökindlate süsteemide puhul, millel peaks olema ohutusvaru ja väärtus.

Samas on tõrkevaba töö tõenäosuse lubatud väärtus mõõt, mille abil hinnatakse rikke tagajärgi, mis võivad olla väga mitmekesised – alates tähtsusetust materiaalsest kahjust kuni katastroofiliseni. Need tagajärjed on seotud rikke olemuse, rikke kategooria ja selliste teguritega nagu tõrke kõrvaldamiseks kuluv aeg, remondi tüüp, tõrke kestus (toote iseparanemise võimalus) , selle rikke mõju muude rikete tõenäosusele jne.

Kõiki tõrke tunnuseid ja selle tagajärgi tuleks iseloomustada lubatud rikkevaba töö tõenäosusega, mis akumuleerib ja numbriliselt hindab rikke tagajärgede ohtu.

Seega, kui rike esineb lühikest aega ja seejärel taastub masina jõudlus ise ja selle aja jooksul ei toimu pöördumatuid protsesse, siis lubatakse väiksemat tõrkevaba töö tõenäosust kui “täieliku” rikke ja ohtlikumate tagajärgede korral. . Komplekssete toodete töökindluse hindamisel tuleb mitte ainult masinat tervikuna, vaid ka selle üksikuid komponente ja kooste iseloomustada vastuvõetava riketeta töötamise tõenäosusega. Töökindlusnäitajate normaliseerimisel tuleb arvestada selle masina konstruktsiooni ja otstarbega.

Tavaliselt kasutatakse sõltuvalt lubatud väärtustest kuut töökindlusklassi (tabel 2.2).

Tabel 2.2.

Nullklassi kuuluvad vähese vastutustundlikkusega osad ja sõlmed, mille rike jääb praktiliselt tagajärgedeta. Nende jaoks võib heaks töökindluse indikaatoriks olla keskmine kasutusiga, keskmine riketevaheline aeg või rikete määra parameeter.

Klassid 1-4 iseloomustavad kõrgendatud nõuded usaldusväärsusele (klassi number vastab üheksa arvule pärast väärtuse koma.

Viiendasse klassi hõlmab väga töökindlaid tooteid, mille rike

määratud aja jooksul ei ole lubatud.

VENEMAA FÖDERATSIOONI HARIDUS- JA TEADUSMINISTEERIUM

LIITRIIGI AUTONOOMNE HARIDUSASUTUS

KÕRGHARIDUS

"Riiklik tuumauuringute ülikool "MEPhI"

Obninski Aatomienergia Instituut -

Föderaalse osariigi autonoomse õppeasutuse "National Research Nuclear University "MEPhI" filiaal

(IATE NRNU MEPhI)

Tehnikakool IATE NRNU MEPhI

kursuse kujundus

erialal "Automaatikasüsteemide ja mehhatrooniliste süsteemide moodulite töökindluse tagamise teoreetilised alused"

teemal "Tehnosüsteemide töökindlus"

Sissejuhatus. 3

1 Üldosa. 6

1.1 Usaldusväärsuse teooria. 6

1.2 Usaldusväärsuse hindamise indikaatorid. üheksa

1.3 Hooldavuse hindamise indikaatorid. üksteist

1.4 Vastupidavuse hindamise indikaatorid. üksteist

1.5 Püsivuse hindamise indikaatorid. 12

2 Arvutusmeetodite valik ja põhjendamine 12

2.1 Töökindluse arvutamine. 12

3 Hinnanguline osa. neliteist

3.1 Süsteemi töökindluse arvutamine.. 14

3.2 Sündmuste puu. kakskümmend

3.3 Veapuu. kakskümmend

4 Süsteemi töökindlus... 21

4.1 Süsteemi töökindluse parandamise viisid. 21

4.2 Suurenenud töökindlusega vooluringi ehitamine. 23

5 Järeldus. 24

6 Järeldus. 25

Kasutatud kirjanduse loetelu.. 26

Sissejuhatus

Tehnosüsteemide töökindluse küsimustele pööratakse iga aastaga järjest rohkem tähelepanu. Tehniliste süsteemide töökindluse probleemi olulisus tuleneb nende levikust praktiliselt kõigis tööstusharudes.

Meie riigis hakkas usaldusväärsuse teooria intensiivselt arenema alates 50ndatest ja praeguseks on sellest kujunenud iseseisev distsipliin, mille põhiülesanded on:

• Nende usaldusväärsuse näitajate tüüpide kehtestamine. süsteemid;
• Analüütiliste meetodite väljatöötamine usaldusväärsuse hindamiseks;
• Tehnosüsteemide töökindluse hindamise lihtsustamine;
• Töökindluse optimeerimine süsteemi tööetapil.

Usaldusväärsus - süsteemi omadus hoida õigeaegselt ja kehtestatud piirides kõigi parameetrite väärtusi, mis iseloomustavad süsteemi võimet täita vajalikke funktsioone kindlaksmääratud režiimides ja töötingimustes. Usaldusväärsus on toote kvaliteedi olulisim näitaja, mis peab olema tagatud kõikidel toote elutsükli etappidel (projekteerimine - valmistamine - käitamine). Usaldusväärsus sõltub sellistest põhinäitajatest nagu kvaliteet, tõhusus ja ohutus. Tehnika töötab hästi ainult siis, kui see on piisavalt usaldusväärne.

Usaldusväärsus on sisuliselt süsteemi tõhususe mõõt. Kui automaatse süsteemi kvaliteedi hindamiseks piisab, kui iseloomustada seda süsteemi funktsioonide töökindlusega erinevates olekutes, siis töökindlus langeb kokku süsteemi efektiivsusega.

Tehniliste seadmete töökindlus sõltub selle projekteerimisest ja valmistamisest. Usaldusväärse tehnosüsteemi loomiseks peate õigesti arvutama selle töökindluse projekteerimise ajal, teadma arvutamise ja kõrge töökindluse tagamise meetodeid ja programme. Samuti on vaja praktikas tõestada, et tehnosüsteemi saadud töökindluse näitajad ei ole madalamad kui etteantud näitajad.

Intuitiivselt seostatakse objektide töökindlust töös esinevate rikete lubamatusega. See on arusaam töökindlusest "kitsas" tähenduses - objekti omadus säilitada terve olek mõnda aega või teatud tööaega. Teisisõnu seisneb objekti usaldusväärsus selle kvaliteedis ettenägematute lubamatute muutuste puudumises töötamise ja ladustamise ajal. Usaldusväärsus "laias" tähenduses on kompleksne omadus, mis olenevalt objekti eesmärgist ja selle töötingimustest võib sisaldada töökindluse, vastupidavuse, hooldatavuse ja püsivuse omadusi, aga ka nende omaduste teatud kombinatsiooni. .

Selle kursusetöö asjakohasus seisneb usaldusväärsuse arvutamises, milles saab kasutada erinevaid meetodeid ja vahendeid, ning vajaliku usaldusväärsuse saavutamise tähtsust. Kursusetöös käsitletakse tehnosüsteemide töökindluse arvutamise meetodeid, rikete liike, töökindluse parandamise meetodeid, samuti rikete põhjuseid.

Antud kursusetöö õppeobjektiks on elektriahelad.

Käesoleva kursusetöö põhieesmärk on analüüsida etteantud süsteemi parameetreid ja sellele esitatavaid nõudeid, süsteemi töökindluse arvutamiseks vajalike meetodite valikut, samuti nende meetodite põhjendusi.

Selle eesmärgi saavutamiseks on vaja lahendada mitmeid ülesandeid:

• Mõelge antud süsteemile, samuti parameetritele, kirjeldusele ja nõuetele;
• Valida ja põhjendada arvutusmeetodeid;
• Arvutusosaga tegelemiseks: arvutage otse süsteemi töökindlus, ehitage rikkepuu ja sündmuste puu;
• Leidke meetodid antud süsteemi töökindluse parandamiseks.

See kursusetöö koosneb järgmistest osadest:

1) Sissejuhatus, mis kirjeldab töö eesmärki ja eesmärke

2) Teoreetiline osa, mis sätestab usaldusväärsuse arvutamise põhimõisted, nõuded ja meetodid.

3) Praktiline osa, kus toimub antud süsteemi töökindluse arvutamine.

4) Järeldus, mis sisaldab järeldusi selle töö kohta

Erinevate tehnosüsteemide töökindluse tähtsus tänapäeva maailmas on väga kõrge, kuna kaasaegsed tehnilised rajatised peavad olema võimalikult töökindlad ja ohutud.

1 Üldine

1.1 Usaldusväärsuse teooria

Usaldusväärsus - see objekti omadus hoida õigeaegselt kehtestatud piirides parameetrite väärtusi, mis iseloomustavad võimet täita vajalikke funktsioone kindlaksmääratud hoolduse, remondi, ladustamise ja transportimise režiimides ja tingimustes. Töökindlus on kompleksne omadus, mis olenevalt objekti otstarbest ja kasutustingimustest koosneb ohutuse ja hooldatavuse kombinatsioonist.

Valdava enamuse aastaringsete tehniliste seadmete puhul on nende töökindluse hindamisel olulisemad kolm omadust: riketeta töö, vastupidavus ja hooldatavus.

Usaldusväärsus - objekti omadus säilitada teatud aja või tööaja jooksul pidevalt tervislik seisund.

Vastupidavus - objekti omadus säilitada tööseisund kuni piirseisundi saabumiseni kehtestatud hooldus- ja remondisüsteemiga.

hooldatavus - objekti omadus, mis seisneb kohanemisvõimes tööseisundi säilitamiseks ja taastamiseks hoolduse ja remondi abil.

Püsivus - objekti omadus säilitada kindlaksmääratud piirides parameetrite väärtusi, mis iseloomustavad objekti võimet täita vajalikke funktsioone ladustamise ja (või) transportimise ajal ja pärast seda.

Ressurss (tehniline) - toote tööaeg kuni tehnilises dokumentatsioonis kokkulepitud piirseisundi saavutamiseni. Ressursi saab väljendada aastates, tundides, kilomeetrites, hektarites, lisamiste arvus. Seal on ressurss: täis - kogu kasutusaja jooksul kuni töö lõpuni; remondieelne - alates töö algusest kuni taastatud toote kapitaalremondini; kasutatud - toote kasutamise algusest või eelmisest kapitaalremondist kuni vaadeldava ajahetkeni; jääk - vaadeldavast ajahetkest kuni parandamatu toote rikke või selle kapitaalremondi, kapitaalremondini.

Tööaeg - toote töö kestus või tema poolt teatud aja jooksul tehtud töö maht. Seda mõõdetakse tsüklites, ajaühikutes, mahus, jooksu pikkuses jne. Seal on igapäevane tööaeg, igakuine tööaeg, tööaeg kuni esimese rikkeni.

MTBF - töökindluse kriteerium, milleks on staatiline väärtus, parandatud toote riketevahelise tööaja keskmine väärtus. Kui tööaega mõõdetakse ajaühikutes, siis keskmise riketevahelise aja all mõistetakse keskmist riketeta tööaega.

Loetletud töökindluse omadustel (tõrgeteta töö, vastupidavus, hooldatavus ja püsivus) on oma kvantitatiivsed näitajad.

Nii et usaldusväärsust iseloomustavad kuus näitajat, sealhulgas sellised olulised nagu ebaõnnestumise tõenäosus. Seda indikaatorit kasutatakse rahvamajanduses laialdaselt erinevat tüüpi tehniliste vahendite hindamiseks: elektroonikaseadmed, lennukid, osad, komponendid ja koostud, sõidukid, kütteelemendid. Nende näitajate arvutamine toimub riiklike standardite alusel.

Keeldumine - üks peamisi usaldusväärsuse määratlusi, mis seisneb toote toimimise rikkumises (toote üks või mitu parameetrit ületavad lubatud piire).

Rikked klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1) manifestatsiooni olemuse järgi:

• Äkiline (mida iseloomustab järsk muutus toote ühes või mitmes määratletud parameetris);
• järkjärguline (iseloomustab masina ühe või mitme kindlaksmääratud parameetri järkjärguline muutumine);
• Vahelduv (esinevad korduvalt ja kestavad lühikest aega).

2) tõrked kui juhuslikud sündmused võivad olla:

• Sõltumatu (kui ühegi elemendi rike ei too kaasa teiste elementide rikkeid);
• Sõltuv (ilmuvad teiste elementide rikke tagajärjel);

3) väliste märkide olemasolul:

• Ilmne (selgesõnaline);
• Varjatud (kaudne);

4) tõrked mahu järgi:

• täis (õnnetuse korral);
• osaline;

5) rikked esinemise põhjustel:

• Struktuurne (tekivad ebapiisava töökindluse, ebaõnnestunud montaažiprojekti jms tõttu);
• Tehnoloogiline (tekib madala kvaliteediga materjalide kasutamisest või valmistamisel tehnoloogiliste protsesside rikkumistest);
• Töökorras (tekib töörežiimide rikkumisest, hõõrdumise tõttu hõõrduvate osade kulumisest).

Kõik objektid jagunevad vastavalt rikke kõrvaldamise meetodile parandatavateks (taastatavateks) ja mitteremonditavateks (mitteremonditavateks).

Ebaõnnestumise määr - taastamatu objekti rikke tingimuslik tõenäosustihedus määratakse tingimusel, et rike ei toimunud enne vaadeldavat ajahetke.

Tööaja tõenäosus - võimalus, et antud tööaja jooksul objekti riket ei esine.

Vastupidavust iseloomustavad ka kuus erinevat tüüpi ressurssi ja kasutusiga tähistavat näitajat. Ohutuse seisukohalt pakub suurimat huvi gammaprotsendiline ressurss - tööaeg, mille jooksul objekt ei jõua piirseisundisse tõenäosusega g, väljendatuna protsentides.

Objekti kvaliteedi näitaja on selle töökindlus. Seega, mida suurem on töökindlus, seda kõrgem on objekti kvaliteet. Töötamise ajal võib objekt olla ühes järgmistest tehnilistest seisunditest (joonis 1.1):

1) Hea seisukord - objekti seisund, milles see vastab kõigile regulatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni nõuetele.

2) Vigane olek - objekti selline seisund, milles see ei vasta vähemalt ühele regulatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni nõudele.

3) Tööseisund - objekti olek, milles kõigi kindlaksmääratud funktsioonide täitmise võimet iseloomustavate parameetrite väärtused vastavad regulatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni nõuetele.

4) Mittetöötav olek - objekti seisund, milles vähemalt ühe teatud funktsioonide täitmise võimet iseloomustava parameetri väärtus ei vasta regulatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni nõuetele.

5) Piirasend - seisund, milles objekti edasine kasutamine on vastuvõetamatu või ebaotstarbekas või tööseisundi taastamine võimatu või ebaotstarbekas.

1.2 Usaldusväärsuse hindamise indikaatorid

Usaldusväärsuse hindamiseks kasutage selliseid näitajaid nagu:

1) Tõenäosus tõrgeteta tööks – tõenäosus, et antud tööaja jooksul objektil riket ei esine. Rikkevaba töö tõenäosus varieerub vahemikus 0 kuni 1 ja see arvutatakse järgmise valemiga:

kus on kasutatavate objektide arv esialgsel ajahetkel ja objektide arv, mis ebaõnnestusid hetkel t testimise või operatsiooni algusest.

2) MTBF (või MTBF) ja MTBF. Keskmine rikete vaheline aeg on matemaatiline ootus objekti tööaja kohta kuni esimese rikkeni:

kus on aeg -nda objekti rikkeni ja objektide arv.

3) Rikete tõenäosuse tihedus (või rikete sagedus) - ebaõnnestunud toodete arvu suhe ajaühikus esialgsesse vaadeldavasse arvusse:

kus on rikete arv vaadeldavas tööaja intervallis;

− järelevalve all olevate toodete koguarv;

- vaadeldava tööintervalli väärtus.

4) Rikete määr - objekti rikke tõenäosuse tingimuslik tihedus, mis määratakse tingimusel, et enne vaadeldavat ajahetke riket ei toimunud:

kus on rikete määr;

Tõenäosus tõrgeteta töötamiseks;

Ebaõnnestunud toodete arv ajavahemikul alates kuni;

Arvestatud tööaja intervall;

Tõrkekindlate üksuste keskmine arv, mis määratakse järgmise valemiga:

kus on tõrkekindlate toodete arv vaadeldava tööajaintervalli alguses;

− tõrkekindlate toodete arv tööajaintervalli lõpus.

1.3 Hooldavuse hindamise indikaatorid

Hooldavuse hindamiseks kasutage selliseid näitajaid nagu:

1) Keskmine taastumisaeg - objekti taastumisaja matemaatiline ootus, mis määratakse järgmise valemiga:

kus on objekti rikke taastumise aeg;

Rikete arv antud katse- või tööperioodi jooksul.

2) Terve seisundi taastamise tõenäosus on tõenäosus, et objekti tervisliku seisundi taastamise aeg ei ületa etteantud väärtust. Suurema arvu inseneriobjektide puhul määrab taastumise tõenäosus eksponentsiaalse jaotuse seadusega:

kus on rikete määr (konstantne väärtus).

1.4 Vastupidavuse hindamise indikaatorid

Vastupidavusomadust saab realiseerida nii mõnel tööajal (siis räägitakse ressursist) kui ka kalendriajal (siis räägitakse kasutuseast). Mõned ressursi ja kasutusea peamised näitajad:

1) Keskmine ressurss – ressursi matemaatiline ootus.

2) Gamma-protsendiline ressurss - kogu tööaeg, mille jooksul objekt etteantud tõenäosusega piirseisundisse ei jõua.

3) Keskmine kasutusiga – kasutusea matemaatiline ootus.

4) Gamma-protsentuaalne kasutusiga - kalendriline tööaeg, mille jooksul objekt ei jõua tõenäosusega piirseisundisse.

5) Määratud ressurss - kogu tööaeg, mille saabumisel tuleb objekti tegevus lõpetada, sõltumata selle tehnilisest seisukorrast.

6) Määramata kasutusiga - kalendriline ekspluatatsiooniaeg, mille saabumisel tuleb objekti käitamine lõpetada, sõltumata selle tehnilisest seisukorrast.

1.5 Säilivusaja hindamise indikaatorid

Usaldusväärsuse teooria seisukohalt on loomulik eeldada, et ese pannakse heas seisukorras hoiule või seda hakatakse transportima.

Püsivusomadus realiseerub ka mõnda aega, mida nimetatakse püsivusperioodiks.

1) Kõlblikkusaeg - objekti ladustamise ja/või transportimise kalendriline kestus, mille jooksul säilitatakse kindlaksmääratud piirides objekti võimet täita kindlaksmääratud funktsioone iseloomustavate parameetrite väärtusi.

2) Keskmine säilivusaeg on objekti säilivusaja matemaatiline ootus.

3) Gamma-protsendiline kõlblikkusaeg - objekti ladustamise ja/või transportimise kalendriline kestus, mille jooksul objekti töökindluse, hooldatavuse ja vastupidavuse näitajad ei lähe tõenäoliselt üle kehtestatud piiride.

1. Arvutusmeetodite valik ja põhjendus

2.1 Töökindluse arvutamine.

Tehnosüsteemide töökindluse uuring viiakse läbi süsteemide ja nende elementide kasutamise tulemusena saadud rikete ja taastamiste andmetega meetodite alusel. Töö käigus kasutatakse tavaliselt analüütilisi meetodeid usaldusväärsuse arvutamiseks. Enamasti on need loogilised ja tõenäosuslikud meetodid, samuti juhuslike protsesside teoorial põhinevad meetodid.

Süsteemi elementide taastumisaeg on tavaliselt palju lühem kui rikete vaheline aeg. See asjaolu võimaldab kasutada usaldusväärsuse arvutamiseks asümptootilisi meetodeid. Kuid usaldusväärsuse uurimine nende meetodite abil on keeruline ülesanne, kuna usaldusväärsuse kirjeldamiseks valemeid alati ei saada ja neid on praktiline kasutamine keeruline.

Süsteemide töökindluse analüüsimiseks ja arvutamiseks kasutatakse aga muid meetodeid. Need on loogiline – tõenäosuslik, graafiline, heuristiline, analüütiline – staatiline ja masinmodelleerimine.

Loogilis-tõenäosuslikud meetodid põhinevad teoreemide ja tõenäosusteooriate vahetul rakendamisel tehniliste süsteemide töökindluse analüüsiks ja arvutamiseks.

Graafikumeetod on tehnilise süsteemi kirjeldamiseks üldisem. See võtab arvesse kõigi süsteemi mõjutavate tegurite mõju. Kuid selle meetodi puuduseks on andmete sisestamise ja usaldusväärsuse karakteristikute määramise keerukus.

Usaldusväärsuse hindamise ja arvutamise heuristilise meetodi olemus seisneb süsteemi elementide rühmade ühendamises üheks ühiseks elemendiks. Seega toimub süsteemi elementide arvu vähenemine. Seda meetodit kasutatakse ainult väga töökindlate elementide jaoks ilma arvutusvigadeta.

Masina modelleerimismeetodid on universaalsed ja võimaldavad arvestada suure hulga elementidega süsteeme. Kuid selle meetodi kasutamine usaldusväärsuse uuringuna on soovitatav ainult siis, kui analüütilist lahendust pole võimalik saada.
Suure töökindlusega süsteemide analüüsimisel tekivad probleemid, mis on seotud suurte arvutiaja kuludega. Arvutuste kiiruse suurendamiseks kasutatakse analüütilis-staatilist meetodit. Kuid see meetod ei võimalda süsteemi töökindlust täielikult kindlaks teha, arvestades selle nõuetekohast toimimist mõjutavate tegurite suurt hulka.

Antud süsteemi arvutus põhineb meetodil eksponentsiaalne jaotus.

Eksponentjaotuse meetod valiti, kuna see on määratud ühe parameetriga λ. See eksponentsiaalse jaotuse omadus näitab selle eelist suuremast arvust parameetritest sõltuvate jaotuste ees. Tavaliselt on parameetrid teadmata ja tuleb leida ligikaudsed väärtused. Lihtsam on hinnata ühte parameetrit kui kahte-kolme jne.

3 Arveldusosa

3.1 Süsteemi töökindluse arvutamine

1. Ülesanne 1:

1. ülesande plokkskeem:

Riis. 1 – 1. ülesande plokkskeem

Põrkemäär:

Keskmine aeg ebaõnnestumiseni:

Rikkevaba töö tõenäosus:

Süsteemi FBG elementide jadaühendusega:

1. Ülesanne 2:

Ülesande 2 plokkskeem:

Riis. 2 – ülesande plokkskeem

Tabel 1 – tõrgete määr ja keskmine aeg rikkeni:

Üksiku elemendi rikkevaba töö tõenäosuse arvutamise valem:

Ahela iga elemendi rikkevaba töö tõenäosus:

Elektriahela töökindluse arvutamine:

3.2 Sündmuste puu

Riis. 3 – sündmuste puu

3.3 Veapuu

Riis. 4 – veapuu

4 Süsteemi töökindlus

4.1 Süsteemi töökindluse parandamise viisid

Seadmete töökindluse parandamise meetodite hulgas võib eristada peamisi:
. süsteemi elementide rikete määra vähendamine;
. reservatsioon;
. pideva töö aja vähendamine;
. taastumisaja vähendamine;
. süsteemi juhtimise ratsionaalse sageduse ja ulatuse valik.
Neid meetodeid kasutatakse seadmete projekteerimisel, valmistamisel ja käitamisel.
Nagu juba mainitud, on süsteemide töökindlus paika pandud projekteerimisel, ehitamisel ja valmistamisel. See, kuidas seadmed teatud töötingimustes töötavad, määrab projekteerija ja konstruktori töö. Tööprotsessi korraldus mõjutab ka objekti töökindlust. Töö käigus saavad hoolduspersonalid oluliselt muuta süsteemide töökindlust nii alla- kui ka ülespoole.
Konstruktiivsed viisid töökindluse suurendamiseks on järgmised:
- ülimalt töökindlate elementide rakendamine ja nende töörežiimide optimeerimine;
- hooldatavuse säilitamine;
- optimaalsete tingimuste loomine teeninduspersonali tööks jne;
- kontrollitavate parameetrite komplekti ratsionaalne valik;
- tolerantside ratsionaalne valik elementide ja süsteemide põhiparameetrite muutmiseks;
- elementide kaitse vibratsiooni ja löökide eest;
- elementide ja süsteemide ühtlustamine;
- töödokumentatsiooni väljatöötamine, võttes arvesse selliste seadmete kasutamise kogemusi;
- projekti töökorras valmistatavuse tagamine;
- sisseehitatud juhtimisseadmete kasutamine, juhtimise automatiseerimine ja rikete näitamine;
- hoolduse ja remondi lähenemisviiside mugavus.
Seadmete tootmisel kasutatakse töökindluse suurendamiseks selliseid meetodeid nagu:
- tehnoloogia ja tootmise korralduse täiustamine, selle automatiseerimine;
- tootekvaliteedi kontrolli instrumentaalsete meetodite rakendamine statistiliselt kinnitatud proovidega;
- elementide ja süsteemide koolitus.
Neid töökindluse parandamise meetodeid tuleks rakendada, võttes arvesse nende igaühe mõju süsteemi jõudlusele.
Süsteemide töökindluse parandamiseks nende töö ajal kasutatakse töökogemuse uurimisel põhinevaid meetodeid. Samuti on usaldusväärsuse suurendamisel suur tähtsus teeninduspersonali kvalifikatsioonil.

Süsteemi oleku määrab selle elementide olek ja see sõltub selle struktuurist. Liiasust kasutatakse süsteemide ja elementide töökindluse parandamiseks: Liiasus on meetod objekti töökindluse tagamiseks täiendavate vahendite ja (või) võimaluste kasutamisega, mis on vajalike funktsioonide täitmiseks vajaliku miinimumi suhtes üleliigsed. Reserv – broneerimiseks kasutatud lisavahendite ja (või) võimaluste kogum.

Reservi sisselülitamiseks on kolm võimalust:

• konstantne - milles elemendid toimivad samaväärselt peamistega;
• asendusliigsus - mille puhul varuelement sisestatakse süsteemi pärast peamise riket, sellist koondamist nimetatakse aktiivseks ja see nõuab lülitusseadmete kasutamist;
• libisev koondamine - koondamine asendamise teel, mille puhul süsteemi põhielementide rühma varundatakse üks või mitu reservelementi, millest igaüks võib asendada selle rühma mis tahes ebaõnnestunud põhielemendi.

4.2 Suurenenud töökindlusega vooluringi ehitamine

Meile antud plokkskeem:

Riis. 5 - Plokkskeem

Elemendid 1 ja 18 on kõige ebausaldusväärsemad, kuna kui üks neist ebaõnnestub, siis kogu süsteem ebaõnnestub.

Suurenenud töökindluse struktuurskeem asendusliigsuse abil:

Riis. 6 - Suurenenud töökindlusega konstruktsiooniskeem

5 Järeldus

Koondamine asendamise teel on mugavam viis süsteemi töökindluse suurendamiseks.

Selle eelised:

1. Süsteemi tööaja märkimisväärne suurenemine
2. Väike hulk varuelemente
3. Hooldatavuse parandamine (sest on täpselt teada, milline element ebaõnnestus).

Seda tüüpi broneeringu puudused on järgmised:

1. Vea tuvastamisel on vaja katkestada põhitarkvara töö, et tuvastada vigane element ja see tööst kõrvaldada.
2. Tarkvara muutub keerukamaks, kuna vigaste elementide tuvastamiseks on vaja spetsiaalset programmi
3. Süsteem ei suuda viga tuvastada, kui põhi- ja varuelement ebaõnnestuvad samal ajal.

6 Järeldus

Antud kursusetöös viidi läbi keeruka süsteemi riketeta töötamise tõenäosuse arvutamine. Plokkskeemi alusel ehitati rikkepuu ja sündmustepuu. Kaaluti ka töökindluse tõstmise meetodeid ning liiasuse põhjal koostati kõrgendatud töökindlusega plokkskeem, viidi läbi valitud meetodi eeliste ja puuduste analüüs töökindluse parandamiseks.

Kasutatud kirjanduse loetelu

1. Polovko, A.M. Usaldusväärsuse teooria alused / A.M. Polovko, S.V. Gurov - SPb.: BHV - Peterburi, 2006.-S.
2. Tehniliste süsteemide töökindlus: teatmeteos / Yu.K. Biljajev; V.A. Bogatõrev
3. Tehnosüsteemide töökindlus [Elektrooniline ressurss]: elektrooniline õpik. - Juurdepääsurežiim: http://www.kmtt43.ru/pages/technical/files/pedsostav/krs/Nadejnost"%20tehnicheskih%20sistem.pdf
4. GOST 27.301 - 95 Inseneritöökindlus. Töökindluse arvutamine. Võtmepunktid
5. Usaldusväärsuse teooria põhimõisted [Elektrooniline ressurss]: elektrooniline õpik. - Juurdepääsurežiim: http://www. obzh. et / eespool/4-1. html(Kasutatud 13.02.2017)
6. GOST R 27.002-2009 Inseneri töökindlus. Tingimused ja määratlused.

Lae alla: Teil pole juurdepääsu failide allalaadimiseks meie serverist.

Tingimused töökindlus, ohutus, ohtlikkus Ja risk sageli segunenud, kusjuures nende tähendused kattuvad. Sageli terminid ohutusanalüüs või ohuanalüüs kasutatakse samaväärsete terminitena. Koos terminiga usaldusväärsuse analüüs need on seotud nii töövõime, seadmete rikete, töövõime kaotuse kui ka nende ilmnemise protsessi uurimisega.

Süsteemide töökindluse tagamine hõlmab väga erinevaid inimtegevuse aspekte. Töökindlus on üks olulisemaid omadusi, mida võetakse arvesse erinevate tehnosüsteemide arendamise, projekteerimise ja käitamise etappides.

Tehnoloogia arengu ja keerukuse tõttu süvenes ja arenes selle töökindluse probleem. Objektide rikkeid põhjustavate põhjuste uurimine, nende järgimise mustrite kindlaksmääramine, toodete töökindluse kontrollimise meetodi ja töökindluse jälgimise meetodite väljatöötamine, arvutus- ja testimismeetodid, töökindluse parandamise viiside ja vahendite leidmine. on usaldusväärsuse uuringute objektiks.

Kui analüüs on vajalik ohutust iseloomustavate parameetrite väljaselgitamiseks, tuleb lisaks seadmete riketele ja süsteemi riketele arvestada ka seadmete enda kahjustumise võimalusega või nende põhjustatud muude kahjustustega. Kui selles ohutusanalüüsi etapis eeldatakse süsteemi rikete võimalikkust, siis tehakse riskianalüüs, et selgitada välja rikete tagajärjed seadmete kahjustamise ja selle läheduses viibivatele inimestele.

Usaldusväärsuse teadus on kompleksne teadus ja areneb tihedas koostoimes teiste teadustega, nagu füüsika, keemia, matemaatika jne, mis tuleb eriti selgelt esile suuremahuliste ja keeruliste süsteemide usaldusväärsuse määramisel.

Usaldusväärsuse küsimuste uurimisel võetakse arvesse väga erinevaid objekte: tooteid, struktuure, süsteeme koos nende alamsüsteemidega. Toote töökindlus sõltub selle elementide töökindlusest ja mida suurem on nende töökindlus, seda suurem on kogu toote töökindlus.

Usaldusväärsuse teooria põhineb mitmesugustel mõistetel, määratlustel, terminitel ja indikaatoritel, mis on riigi standardites (GOST) rangelt reguleeritud.

Süsteem on tehniline objekt, mis on loodud teatud funktsioonide täitmiseks.

Nimetatakse süsteemi eraldi osi (reeglina struktuurselt isoleeritud). elemendid.

Samas tuleb tähele panna, et sama objekti võib olenevalt ülesandest, mida projekteerija (uurija, projekteerija, arendaja) lahendada soovib, käsitleda süsteemina või elemendina. Näiteks raadiojaama vaadeldakse tavaliselt süsteemina. Küll aga võib sellest saada suurema objekti element – ​​raadioreleeliini, mida peetakse süsteemiks. Seetõttu saab anda elemendile veel ühe täieliku definitsiooni.

Element- see on objekt, mis on süsteemi kõige lihtsam osa, mille üksikud osad ei paku konkreetse kaalutluse raames iseseisvat huvi.

Usaldusväärsuse teooria seisukohalt saab iga tehnilist objekti (süsteemi, seadet, elementi) iseloomustada selle omaduste, tehnilise seisukorra ja kohanemisvõimega taastumiseks pärast jõudluse kadumist (joonis 1).

Töökindlus objekti omadus ajaliselt säilitada kehtestatud piirides piirab kõigi parameetrite väärtusi, mis iseloomustavad võimet täita vajalikke funktsioone kindlaksmääratud kasutusviisides ja -tingimustes, hooldamisel, ladustamisel ja transportimisel. Rajatise ebapiisav töökindlus põhjustab suuri remondikulusid, masinate seisakuid, elanikkonna elektri, vee, gaasi ja sõidukite tarnimise katkemist, oluliste ülesannete täitmata jätmist, mõnikord suurte majanduslike kahjudega seotud õnnetusi, suurte rajatiste hävimist. ja inimohvreid. Mida madalam on masinate töökindlus, seda suuremaid partiisid tuleb neid toota, mis toob kaasa liigse metallikulu, tootmisvõimsuse kasvu ning remondi- ja ekspluatatsioonikulude ülehindamise.

Joonis 1 – Sõiduki peamised omadused

Objekti töökindlus on keeruline vara, hinnatakse nelja näitaja – töökindlus, vastupidavus, hooldatavus ja püsivus – või nende omaduste kombinatsiooni järgi.

Usaldusväärsus - objekti omadus püsida pidevalt töökorras mõnda aega või teatud aja jooksul. See omadus on eriti oluline masinate puhul, mille rike on seotud ohuga inimeste elule. Töökindlus on objektile omane selle mis tahes võimalikus eksisteerimisviisis, sealhulgas ladustamise ja transportimise ajal.

Vastupidavus - objekti omadus säilitada tööseisund kuni piirseisundi saabumiseni kehtestatud hooldus- ja remondisüsteemiga.

Vastupidiselt töökindlusele iseloomustab vastupidavust objekti töö kestus kogu tööaja arvestuses, mida katkestavad perioodid, et taastada selle töövõime plaaniliste ja plaaniväliste remondi- ja hooldustööde puhul.

Piirseisund – objekti olek, milles selle edasine kasutamine on vastuvõetamatu või ebaotstarbekas või töövõime taastamine võimatu või ebaotstarbekas.

Hooldatavus - objekti omadus, mis seisneb selle kohanemisvõimes hoolduse ja remondi abil tööseisundi säilitamiseks ja taastamiseks. Tehnosüsteemide hooldatavuse tähtsuse määravad tohutud kulud masinate remondiks.

Püsivus - objekti omadus säilitada kindlaksmääratud piirides parameetrite väärtusi, mis iseloomustavad objekti võimet täita vajalikke funktsioone ladustamise ja (või) transportimise ajal ja pärast seda. Selle vara praktiline roll sobib suurepäraselt varutarvikute komplektis hoitavate osade, koostude ja mehhanismide jaoks.

Objektid jagunevad taastamatu, mida tarbija ei saa parandada ja tuleb välja vahetada (näiteks lambid, laagrid, takistid jne) ja taastatav, mida tarbija saab taastada (näiteks teler, auto, traktor, tööpink vms).

Objekti töökindlust iseloomustavad järgmised seisundid: töökorras, vigane, töökorras, mittetoimiv.

Töötingimused - objekti selline seisund, milles see vastab kõigile regulatiivse ja tehnilise ja (või) projekteerimis- (projekti) dokumentatsiooni nõuetele.

Õige toode peab töötama.

Vigane olek - objekti selline seisund, milles see ei vasta vähemalt ühele regulatiivse ja tehnilise ja (või) projekteerimis- (projekti) dokumentatsiooni nõudest. On vigu, mis ei too kaasa tõrkeid, ja vigu, mis viivad tõrgeteni. Näiteks auto värvikahjustus tähendab, et see on rikkis, kuid selline auto on töökorras.

töötingimused nimetada objekti sellist seisundit, milles see suudab täita määratud funktsioone, mis vastavad regulatiivse ja tehnilise ja (või) projekteerimis- (projekti) dokumentatsiooni nõuetele.

Samuti on defektne kasutuskõlbmatu toode.

Töötavuse mõiste on laiem kui jõudluse mõiste. Vigane sõiduk võib olla töö- ja kasutuskõlbmatu – kõik sõltub sellest, milline NTD nõue seda sõidukit ei rahulda. Nii et näiteks kui korpus või šassii on painutatud, nende värvkate on katki, juhtmete isolatsioon on kahjustatud, kuid varustuse parameetrid on normi piires, siis loetakse sõiduk vigaseks, kuid samas töökorras.

Joonis 2 – TS-objektide klassifikatsioon

Teadlane Dunin-Barkovsky andis mõistele "tehnoloogiline usaldusväärsus" järgmise definitsiooni: valmistatud toote kvaliteedi väljundparameetrite tase nõutud aja jooksul. Seejärel tutvustas A. S. Pronikov mõistet "tehnoloogiliste protsesside usaldusväärsus". Ta kirjutab, et “suurem protsent erinevate masinate riketest on seotud tehnoloogilise protsessi ebapiisava töökindlusega”, et ... “tehnoloogiline protsess peab olema töökindel, s.o. vältida selliseid näitajaid, mis võivad mõjutada valmistatud toodete kvaliteeti. Tehnoloogiliste protsesside töökindluse ja töökindluse hindamise küsimusi käsitletakse ka PI Bobriku, AL Meerovi jt töödes ning seda vaid tehnoloogiliste süsteemide, protsesside ja toimingute võimekuse seisukohalt tagada (antud aja jooksul). ) kvaliteedinäitajatega toodete valmistamine vastavalt kehtestatud nõuetele.

Kuid on ilmne, et tehnoloogiliste süsteemide omaduste muutumine aja jooksul võib põhjustada muutusi mitte ainult toodete valmistamise kvaliteedis, vaid ka tootlikkuses. Tehnoloogiliste süsteemide tõrked ei põhjusta enamikul juhtudel defektsete toodete ilmnemist, vaid viivitust ülesande täitmisel, mis mõjutab seadmete tootlikkust. Seetõttu on tehnoloogiliste süsteemide töökindluse omaduse iseloomustamisel soovitatav seda käsitleda ülesannete täitmise seisukohalt nii kvaliteedinäitajate kui ka toodetavate toodete mahu osas.

Seega on tehnikakirjanduses laialdast käsitlemist leidnud töökindlusteooria meetodite rakendamise küsimused tehnoloogiliste süsteemide omaduste analüüsimisel, et tagada toodete valmistamine vastavalt tehnilise dokumentatsiooni nõuetele ja ettenähtud mahus.

Tehnosüsteem on tehnoloogiliste seadmete, tootmisrajatiste ja üldiselt teostajate kogum, mis on vajalik ja piisav teatud tehnoloogiliste protsesside ja toimingute tegemiseks ning on tööks valmisolekus või töökorras vastavalt määruse nõuetele. tehniline dokumentatsioon. Seega saame käsitleda tehnoloogilist süsteemi ühe toimingu sooritamiseks ja tehnoloogilist süsteemi mõne protsessi läbiviimiseks, mis koosneb eraldi toimingutest.

Tehnoloogiline süsteem sisaldab elemente, mille jaoks on vaja funktsionaalsete linkide olemasolu, et tagada toodete valmistamise tehnoloogiliste protsesside voog. Selliste ühenduste erijuhtum on kinemaatilised ühendused üksikute elementide vahel (näiteks tööpingis - kinnitusseade - tööriist - detailide süsteem).

Tehnoloogilise süsteemi töökindlus on tehnoloogilise süsteemi omadus täita kindlaksmääratud funktsioone, säilitades samal ajal kvaliteedinäitajad ja sobivate toodete väljalaske rütmi nõutavateks tööperioodideks või vajalikuks tööajaks. Väljalaske rütm on teatud nime, suuruse ja disainiga toodete arv, mis on toodetud ajaühikus.

Mõisted "tehnoloogilise protsessi töökindlus" ja "tehnoloogilise töökindlus" tähendavad tehnoloogilise süsteemi töökindlust, mis tagab vaadeldava protsessi või toimingu toimimise vastavalt tehnilise dokumentatsiooni nõuetele.

Definitsioonidest tuleneb, et tehnoloogilist süsteemi saab lugeda töökindlaks, kui see tagab ülesande täitmise valmistatud või valmistatud toodete kvaliteedi ja toimivusparameetrite osas.

Tehnoloogilise süsteemi ja selle elementide parameetrid ja omadused muutuvad töö käigus, s.o tehnoloogilise protsessi või töö käigus. Seetõttu võib tehnoloogiline süsteem teatud hetkel olla töökorras või mittetoimivas olekus.

Uuringute läbiviimisel on võimalik hinnata süsteemi toimivust nii eraldi - selle võime järgi tagada toodetavate toodete nõutav kvaliteeditase ja toimivusparameetrid kui ka mõlema omaduse järgi üheaegselt, arvestades nendevahelist seost.

Tehnosüsteem on kvaliteediparameetrite osas toimiv, kui see tagab tehnilise dokumentatsiooni nõuetele vastavate kvaliteedinäitajatega toodete valmistamise ja toimivusparameetrite osas, kui see tagab väljakujunenud väljalaske rütmi.

Eraldi tehnoloogilises süsteemis esinevad rikkumised liigitatakse kahjustusteks, kui need viivad süsteemi tervest seisundist rikkis, ja riketeks, kui nad viivad süsteemi töökorrast mittetoimivasse.

Seega on tehnoloogilise süsteemi rike sündmus, mis seisneb töövõime kadumises.

Tehnoloogiliste süsteemide tõrked võivad olla äkilised ja järkjärgulised. Järkjärguliste rikete hulka kuuluvad rikked, mis on põhjustatud tehnoloogilise süsteemi seisukorra muutuste ebaregulaarsest või diskreetsest iseloomust ja põhjustavad järkjärgulist jõudluse vähenemist (masinajuhikute, tööriistade, kinnitusdetailide kulumine, termilised deformatsioonid, põhiseadmete osade materjali vananemine jne. .). Äkilised rikked on põhjustatud üksikutest rikkumistest, mille ilmnemise hetke on peaaegu võimatu ennustada (tööriista purunemine, reguleerija viga seadmete seadistamisel, materjali- või toorikute defektid jne).

Edaspidi liigitatakse sellised järkjärgulised ja äkilised tõrked süsteemi olekust tulenevateks tõrgeteks ehk sisemisteks riketeks. Kuid üksikute toimingute või protsesside tehnoloogilised süsteemid võivad olla ka välistegurite tõttu (voolukatkestus, ruumide kahjustused, materjali, toorikute puudumine jne) töövõimetusseisundis. Ilmselgelt toovad välistegurid kaasa töökindluse vähenemise. Väliste rikete hulka peaksid kuuluma ka tehnoloogiliste süsteemide seisak, mis on tingitud organisatsioonilistest põhjustest.

Masinate ja mehhanismide töökindluse suurendamise probleemi lahendamiseks on vaja mitte ainult tuvastada rikke fakti, vaid käsitleda iga enneaegse rikke juhtumit kui sündmust ja tuvastada rikke tegelik põhjus. Analüüs peaks algama rikke asukoha kindlaksmääramisega. Igal kahjustusel või ebaõnnestumisel on erinevad avaldumisvormid. Kõik rikete põhjused võib jagada ühte järgmisest kolmest põhirühmast:

Projekteerimis- ja tootmisvead;

Toimimisvead;

Välised põhjused, st. põhjused, mis ei sõltu otseselt kõnealusest tootest või komplektist.

Tüüpilised konstruktsiooni vead on: hõõrdesõlmede ebapiisav kaitse, pingekontsentraatorite olemasolu, vale kandevõime arvutamine, vale materjalide valik jne. Kõige tüüpilisemad tehnoloogilised vead on: materjali valest koostisest tulenevad defektid, sulamis- ja valmistamise defektid toorikud, mehaaniline töötlemine jne. Peamised rikete ja kahjustuste tööpõhjused on: kasutustingimuste rikkumine; ebaõige hooldus; ülekoormuste ja ettenägematute koormuste olemasolu, mis on põhjustatud toiteallika häiretest, sellega seotud rikete mõju (sekundaarne kahjustus), loodusnähtuste mõju, võõrkehade sattumine mehhanismi jne.

Selline klassifikatsioon võimaldab registreeritud rikke seostada ainult ühega ülaltoodud põhjustest. Ülesanne on tagada kindlaksmääratud vastupidavusega toodete disain, teades hävimise füüsilist põhjust. Seetõttu on hävinud osa välimuse põhjal oluline teha õige esialgne järeldus hävitamise põhjuste kohta.

Tehnoloogiliste süsteemide töökindluse hindamise probleemi lahendamisel võetakse arvesse järgmisi eeldusi:

1) Tehnoloogiliste süsteemide töökindlust tuleks hinnata ainult nende parameetrite ja toodetud toodete kvaliteedinäitajate järgi, mille tase sõltub kõnealusest toimingust. Näiteks võlli lihvimisel töödeldakse ainult ühte pinda ja ülejäänud ei muutu. Seetõttu sõltub sellise lihvimisoperatsiooni usaldusväärsuse hindamine tingimustest, mis tagavad ainult töödeldud pinna vajaliku suuruse ja kareduse.

Paljud ergonoomika ja tehnilise esteetika näitajad on unikaalselt määratud toote disainiga ega sõltu tehnoloogiliste toimingute töökindlusest (näiteks määrimispunktide asukoht ja arv valmistatavas tootes, nähtavus jne). Seetõttu ei tohiks tehnoloogiliste toimingute usaldusväärsuse arvutamisel selliseid valmistoote kvaliteedinäitajaid arvesse võtta.

2) Tehnoloogiliste süsteemide töökindluse arvutamisel tuleks lähtuda sellest, et projektdokumentatsioonis on selgelt määratletud valmistoote nimiväärtused ja kvaliteedinäitajad. Tehnoloogiliste toimingute usaldusväärsuse hindamisel (nii tootmise tehnoloogilise ettevalmistamise protsessis kui ka masstootmises) tuleks arvestada ainult sellega, kuidas tootmisprotsess tagab vastavuse kehtestatud nõuetele, mitte arvestada vastavust praegusele kehtestatud näitajate tasemele. projekti dokumentatsioonis. See tähendab, et tehnoloogiline protsess võib olla väga usaldusväärne, kuigi selle rakendamisel saadud tooted võivad kuuluda teise kvaliteedikategooriasse.

3) Tehnoloogiliste süsteemide töökindluse hindamisel seeriatootmise tingimustes tuleks lähtuda tehnoloogilises dokumentatsioonis määratud tehnoloogilistest marsruutidest, tehnoloogiliste seadmete režiimidest ja vahenditest.

4) Tehnoloogiliste toimingute ja protsesside arendamine töökindlusnäitajate osas tootmiseelses etapis peaks toimuma majanduslike kriteeriumide ja ülesande täitmise tõenäosuse osas parima tehnoloogilise lahenduse leidmisel valmistatud toodete kvaliteedinäitajate osas ning jõudlusparameetrid.

Tehnoloogiliste süsteemide töökindluse hindamine taandub töökindluse, vastupidavuse ja hooldatavuse näitajate diferentseeritud hindamisele või vajadusel keeruliste näitajate arvutamisele, mis iseloomustavad samaaegselt kõiki töökindluse liitomadusi.

Usaldusväärsuse hindamine on taandatud määratlusele:

Tõenäosused, et vaadeldav tehnoloogiline protsess (või toiming) tagab toodete valmistamise vastavalt tehnilises dokumentatsioonis nõutud kvaliteedinäitajatele etteantud ajaintervalli jooksul ilma sunnitud katkestusteta, tagades samal ajal etteantud toodangu mahu ajaühikus (käivitamine). rütm);

Keskmine aeg ebaõnnestumiseni;

Põrkevoolu parameeter.

Töökindlusnäitajate hindamisel ei võeta arvesse korralduslikest põhjustest tingitud seadmete sunnitud seisakuid.

Pidevate tehnoloogiliste toimingute puhul võetakse tööaeg töö kestuseks (h); diskreetsete tehnoloogiliste operatsioonide jaoks (lõikamine, stantsimine jne) - töödeldud osade arv või töödeldud vardade arv (varraste materjalist detailide valmistamisel).

Automaatliinide ja ka tehnoloogiliste toimingute töökindluse hindamisel võetakse tööaja ühikuna pärast viimistlusoperatsiooni valmistatud osade arvu.

Juhtimistoimingut tuleks käsitleda asjakohaste tehnoloogiliste toimingute lahutamatu osana.

Tehnoloogilise süsteemi riket kvaliteedinäitajate osas ei tohiks pidada kõrvalekaldumiseks tehnilise dokumentatsiooni nõuetest ühe kvaliteedinäitaja suhtes, mis ilmnes pärast töötlemistoimingut, mis tuvastati kontrolltoimingu käigus ja mille tagajärjel tekkis defektne osa. isoleeriti või saadeti läbivaatamiseks (töötlemiseks). Töökindluse hindamisel tootlikkuse aspektist tuleks rikke kõrvaldamiseks kuluva ajana arvestada defektsete toodete valmistamisele kuluvat aega.

Toodete puhul, mille valmistamine on kulukas ja töömahukas, tuleb töökindlust hinnata nii töötlemistoimingu kui ka kontrolltoimingu jaoks eraldi.

Vastupidavuse hindamine on taandatud määratlusele:

Tehnoloogilise süsteemi töö kalenderaeg kuni rikkeni, kapitaalremont, remonditööde vahel kuni täieliku väljavahetamiseni;

Süsteemi tööaeg samade perioodideni.

Tehnoloogilise süsteemi hooldatavuse hindamine on taandatud:

Rikete tuvastamise ja kõrvaldamise kestust ja maksumust iseloomustavate näitajate määratlemisele;

Määrata aeg, mis kulub süsteemi töökorda viimiseks;

Tehnoloogiliste süsteemide hooldusoperatsioonide, reguleerimiste, tööriistade vahetuste töömahukust ja maksumust iseloomustavate näitajate kõrvaldamiseks.

Tehnoloogiliste süsteemide töökindluse hindamine toimub töökindlusnäitajate arvutamise teel tootmise tehnoloogilise ettevalmistamise, seeriatootmise etappides, samuti pärast tehnoloogiliste süsteemide olulisemate elementide kapitaalremonti või moderniseerimist.

Tehnoloogiliste süsteemide töökindluse hindamiste põhieesmärk on viia tehnoloogilised protsessid seisu, mis tagab toodete valmistamise vastavalt tehnilises dokumentatsioonis kehtestatud parameetritele ja kvaliteedinäitajatele, tagades samas maksimaalse tootlikkuse ja minimaalsed kaod defektidest. Sõltuvalt hindamise etapist saab lahendada konkreetseid ülesandeid:

Planeerimisel - üksikute sektsioonide ja töökodade tootmismahtude kehtestamine, majanduslikult põhjendatud täpsusstandardite määratlemine;

Tootmise tehnoloogilise ettevalmistamise käigus - optimaalsete tehnoloogiliste protsesside valik (töötlemisrežiimide valik, tehnoloogilise protsessi ja juhtimisplaanide kontrolltoimingute kohtade loomine);

Seeriatootmises - tehnoloogilise süsteemi parameetrite vastavuse määramine kehtestatud nõuetele, negatiivsete tegurite väljaselgitamine ja meetmete väljatöötamine tehnoloogiliste protsesside töökindluse või täpsuse ja stabiilsuse parandamiseks;

Peale tehnoloogiliste süsteemide remonditööde teostamist - remondi kvaliteedi hindamine.

Samade meetoditega saab korraldada vastuvõtuteste pärast tehnoloogiliste süsteemide põhielementide remonti või nende kaasajastamist.

Usaldusväärsuse teooriateemaliste tööde kaasaegse arendamise aluseks võivad olla järgmised eeldused:

Enamikku toodete töö käigus tekkivatest riketest oli ette näha, mistõttu ei saa neid pidada juhuslikeks;

Suurem osa äkilistest tõrgetest on seletatav vigade ja vigadega projekteerimisel, valmistamisel ja koostamisel, mistõttu tuleb mitte ainult äkiliste rikete ilmnemise faktide väljaselgitamiseks, vaid nende võimaluste välistavate meetodite väljatöötamiseks;

Enamik tööstuslikke kontrollimeetodeid tegelikult defekte ei tuvasta; vaja on uusi kontrollimeetodeid, mis võimaldavad ette näha rikete ilmnemise momente, et õigeaegselt rakendada vajalikke meetmeid, välistades rikete äkilisuse;

Tehnosüsteemide töökindlust tuleks hinnata projekteerimisetapis;

Töökindluse juhtimine peaks olema kõikehõlmav ja tagatud projekteerimise, valmistamise, käitamise ja remondi etappides.

Usaldusväärsuse näitajad nimetada objekti ühe või mitme omaduse kvantitatiivseid omadusi, mis moodustavad selle usaldusväärsuse. Töökindlusnäitajate väärtused saadakse testide või töö tulemustest. Vastavalt toodete taastatavusele jagunevad töökindlusnäitajad mitteremonditavate toodete ja taaskasutatavate toodete näitajateks.

Taastamatu nad nimetavad sellist elementi, mis pärast esimese rikkeni töötamist asendatakse sama elemendiga, kuna selle taastamine töötingimustes on võimatu. Taastamatute elementide näideteks on dioodid, kondensaatorid, trioodid, mikroskeemid, hüdroventiilid, squibs jne.

Kõige keerulisemad pika kasutuseaga tehnosüsteemid on taastatav, st töö käigus ilmnevad süsteemirikked kõrvaldatakse remondi käigus. Toodete tehniliselt korras seisukorda töö ajal toetavad ennetus- ja parandustööd.

Toodete töökindlust, olenevalt nende otstarbest, saab hinnata kas usaldusväärsuse näitajate osa või kõigi näitajate abil.

Usaldusväärsuse näitajad:

• - tõrgeteta töö tõenäosus - tõenäosus, et antud tööaja jooksul objekti riket ei esine;
• - keskmine aeg ebaõnnestumiseks - matemaatiline ootus objekti tööaja kohta esimese rikkeni;
• - keskmine aeg ebaõnnestumiseks - taastatud objekti kogu tööaja suhe selle rikete arvu matemaatilise ootusega selle tööaja jooksul;
• - ebaõnnestumise määr - objekti rikke esinemise tõenäosuse tingimuslik tihedus, mis määratakse tingimusel, et enne vaadeldavat ajahetke riket ei esinenud. See indikaator viitab parandamatutele toodetele.

vastupidavuse näitajad. Restaureeritud toodete vastupidavuse kvantitatiivsed näitajad jagunevad kahte rühma.

• 1) Toote kasutuseaga seotud näitajad:
  • - eluaeg - käitamise kalendriline kestus rajatise käitamise algusest või selle taasalustamisest pärast remonti kuni piirseisundisse üleminekuni;
  • - keskmine kasutusiga- kasutusea matemaatiline ootus;
  • - kasutusiga kuni seadme või sõlme esimese kapitaalremondini - see on töö kestus enne remonti, mis tehakse töövõime taastamiseks ja toote ressursi täielikuks või peaaegu täielikuks taastamiseks koos selle mis tahes osa, sealhulgas põhiosa asendamise või taastamisega;
  • - kasutusiga kapitaalremondi vahel, olenevalt peamiselt remondi kvaliteedist, s.o sellest, mil määral on nende ressurss taastatud;
  • - kogu kasutusiga- tehnosüsteemi töötamise ego kalendri kestus alates töö algusest kuni praagimiseni, arvestades remondijärgset tööaega;
  • - gammaprotsent eluiga- kalendriline tööaeg, mille jooksul objekt ei jõua piirseisundisse tõenäosusega y, väljendatuna protsentides.
• 2) Toote ressursiga seotud näitajad:
  • - ressurss- objekti kogu kasutusaeg selle ekspluatatsiooni algusest või remondijärgsest uuendamisest kuni piirseisundisse üleminekuni.
  • - keskmine ressurss - ressursi matemaatiline ootus; tehnosüsteemide puhul kasutatakse tehnilist ressurssi vastupidavuse kriteeriumina;
  • - määratud ressurss- kogu kasutusaeg, mille saabumisel tuleb objekti töö lõpetada, olenemata selle tehnilisest seisukorrast;
  • - gammaprotsendi ressurss- kogu tööaeg, mille jooksul objekt ei jõua etteantud tõenäosusega y piirseisundisse, väljendatuna protsentides.

Ressursi mõõtmise ühikud valitakse igale tööstusharule ning igale masinaklassile, sõlmedele ja konstruktsioonidele eraldi.

Põhjalikud usaldusväärsuse näitajad. Tehnilise kasutuse koefitsient võib olla näitaja, mis määrab süsteemi, objekti, masina vastupidavuse.

Tehniline kasutuskoefitsient - matemaatilise ootuse suhe kogu aja kohta, mil objekt on teatud kasutusperioodi jooksul töökorras, matemaatilise ootusega kogu objekti tööseisundis olemise aja ja kogu remondi- ja hooldusseisundi kohta. Nimetatakse tehnilise kasutuse koefitsienti, mis on võetud plaaniliste remondi- ja hooldustööde vahelise perioodi kohta valmisoleku tegur, kes hindab masina ettenägematuid seiskamisi ja et plaanilised remondi- ja hooldustoimingud ei täida täielikult oma rolli.

Mittetaastava elemendi või kogu süsteemi töökindluse näitaja on rikkevaba töö tõenäosus P(t) etteantud ajaks / või töökindluse funktsioon, mis on jaotusfunktsiooni pöördfunktsioon:

P(t) = l-F(t) = P(r>t),

kus Р(/) on elemendi rikke tõenäosus enne hetke /; t on mittetaastava elemendi tööaeg.

Graafiliselt on usaldusväärsuse funktsioon monotoonselt kahanev kõver (joonis 6.7); at / = O P(1\u003d 0) \u003d 1, kui / - "o P(1= oo) = 0.

Riis. 6.7.

Üldiselt on testitud konstruktsioonielementide rikkevaba töö tõenäosus P(0) määratletud kui katseaja lõpuks kasutuskõlblikuks jäänud elementide arvu suhe testitavate elementide esialgsesse arvusse:

/>(*) = (ЛГ - „)/#,

kus N- testitud elementide esialgne arv; P- ebaõnnestunud elementide arv V, N - n = n 0– jõudluse säilitanud elementide arv.

Väärtus P(t) ja ebaõnnestumise tõenäosus F(t) sellel ajal t seotud suhtega

P(t) + F(t)-,

kus F(t) = l - P(t) või F(t) = -n 0/N.

Ootamatute rikete ilmnemise põhjus ei ole seotud objekti seisukorra ja selle eelneva tööaja muutumisega, vaid sõltub välismõjude tasemest. Äkilisi tõrkeid hinnatakse ebaõnnestumise määr A(0 - tõrke ilmnemise tõenäosus ajaühikus, eeldusel, et kuni selle ajahetkeni pole riket esinenud. Üldjuhul saab rikkevaba töö tõenäosust väljendada rikkemäära A abil. (/):

P(t) = eksp

Näitajat A (0 mõõdetakse rikete arvuga ajaühikus (h "). Seda avaldist kasutades saate valemi tehnosüsteemi mis tahes elemendi rikkevaba töö tõenäosuse kohta mis tahes teadaoleva ajajaotuse korral rikete vahel.Funktsiooni A (/) saab määrata katsetulemuste põhjal Arvukad katseandmed näitavad, et paljude elementide puhul on funktsiooni A (7) graafik "künakujulise" kujuga (joon. 6.8).

Riis. 6.8.

tööajast /

Graafiku analüüs näitab, et katseaja võib tinglikult jagada kolmeks perioodiks. Neist esimeses on funktsioonil A(/) kõrgendatud väärtused. See sissesõiduperiood või varjatud defektide varajane rikkeperiood. Teist perioodi nimetatakse normaalse töö periood. Seda perioodi iseloomustab pidev rikete määr. Viimane, kolmas periood on vananemisperiood. Kuna tavatöö periood on peamine, võetakse see töökindlusarvutustes k(t) - konst. Sel juhul on eksponentsiaalse jaotuse seaduse korral usaldusväärsuse funktsioon järgmine:

P = eksp

P(/) = exp[-(?1, + A. 2

Süsteemi töökindluse üks olulisemaid omadusi on keskmine eluiga objekt, mida hinnatakse avaldise abil:

r 0 \u003d | p (^ \u003d / ex p (-M L \u003d m-0 0 ^

Seetõttu saab usaldusväärsuse funktsiooni kirjutada järgmiselt:

/ 5 (/) = exp (-/ / r 0).

Kui elemendi tööaeg on keskmise elueaga võrreldes lühike, võib kasutada ligikaudset valemit:

Eksponentjaotuse korral on süsteemi keskmine "eluiga" võrdne

A,] + A, + ... + A. ((

Näide 6.4. Määrake süsteemi keskmine "eluiga" teatud aja jooksul I= 10 h, kui on teada, et süsteem koosneb viiest elemendist koos vastavate rikete määradega, h-1: ^ = 2 10 e; kuni 2 = 5 10 "5; X, 3 = 10" 5; X, 4 = 20 kg 5; A-5 - 50 10 "5. Testi tulemused näitasid, et tõrgete vaheline aja jaotus järgib eksponentsiaalset seadust.

Lahendus. Võttes arvesse tõrgetevahelise aja jaotuse eksponentsiaalset seadust, määrame rikketa toimimise tõenäosuse:

/'(?) \u003d exp "1-(I, + I, 2 + A, 3 + A. 4 + I. 5) \u003d

1 -(2 + 5 + 1 + 20 + 50)10“ 5 -10 = 0,992.

Samadel tingimustel määrame süsteemi "eluea" keskmise aja:

• 1 I A / l I * « I A /
• 1 1 p
• 1 / (2+ 5 + 1+ 20+ 50) 10 ~ 5 \u003d 10 5 / 78 \u003d 1282 tundi.