LC güvenilirliğinin sorunları ve görevleri. Sorunun temel kavramları ve TS'nin güvenilirliği sorunu, lazer sistemleri LK için de geçerlidir. LC güvenilirlik göstergelerinin deneysel olarak belirlenmesi, çoğu teknik parametrenin ölçülmesinden veya belirlenmesinden birçok kez daha zordur. Güvenilirlik bilimi, özelliklerinde mutlak değişikliklere yol açan nedenlerin etkisi altında ürünlerin kalite göstergelerindeki değişimi inceler.

Bu çalışma size uymuyorsa sayfanın alt kısmında benzer çalışmaların listesi bulunmaktadır. Arama butonunu da kullanabilirsiniz

Ders 1. Teknik sistemlerin (TS) güvenilirliğine giriş. LC güvenilirliğinin sorunları ve görevleri.

Teknik sistemler (TS), askeri ve sivil amaçlar için teknik nesneleri (ürünler, makineler, teknik kompleksler) içerir. ES güvenilirliğinin temel kavramları, sorunları ve sorunları lazer sistemleri (LC) için de geçerlidir.

Modern güvenilirlik teorisine göreLC güvenilirliği, zaman içindeki performansını, yani kompleksin belirtilen işlevleri yerine getirebildiği durumu, belirtilen parametrelerin (teknik özellikler) değerlerini tarafından belirlenen sınırlar içinde tutma yeteneğidir. düzenleyici ve teknik belgeler.

Bir arızadan oluşan bir olay, ör. LC'nin çalışamaz duruma geçişine arıza denir. Bir LC'nin arızalanması, yalnızca operasyonun derhal durdurulması değil, aynı zamanda görevin etkinliğini belirleyen teknik özelliklerde kabul edilemez bir azalmadır..

Farklı arızaların farklı sonuçları vardır: operasyondaki küçük sapmalardan acil durumlara.

LC'nin sağlık alanları, ürünün gerekli performansını belirleyen gerçek alana ve bireysel parametreler için teknik şartnamelerin gereklilikleri tarafından belirlenen atanan alana bölünmüştür.

Performans, çalışma süresine bağlıdır - takvim saatlerinde tahmin edilebilecek iş miktarı, döngü sayısı, darbe sayısı, kilometre, depolama süresi vb..

Takvim saatlerinde zamanın ölçümü, korozyon, dış sıcaklık faktörlerinin etkisi ve ışınlama gibi ürün arızası nedenleri için tipiktir.

Başarısızlık zamanı rastgele bir değişkendir.

Ürünün süresi düzenlenmiş ve deterministik bir değer ise, kurulu kaynak olarak adlandırılır.

Kaynak, teknik belgelerde belirtilen sınır durumuna kadar olan bir çalışma süresidir.

Hizmet ömrü, bakım ve onarım için verilen aralar dikkate alınarak, LC işleminin sınır durumuna kadar takvim süresidir.

Kompleksin kalitesini karakterize eden ana özelliklerden biri olan güvenilirlik, aynı zamanda, ana güvenilirlik, dayanıklılık, sürdürülebilirlik ve depolanabilirlik olan bir dizi özellik ile de karakterize edilir.

Güvenilirlik - zorunlu kesintileri hesaba katmadan belirli bir çalışma süresi boyunca sürekli olarak çalışma durumunu sürdürme özelliği.

Dayanıklılık - LC'nin, bakım ve onarımlar için gerekli kesintilerle performansı sınır durumda tutma özelliği.

Sınırlayıcı durum, güvenlik veya ekonomiklik dahil olmak üzere düşük verimlilik gereksinimi nedeniyle, LC'nin amaçlanan amacı için daha fazla kullanımının kabul edilemez olduğu bir durumdur.

Dayanıklılık ve güvenilirliğin aynı kavramlar olmadığı, aynı olgunun farklı yönlerini tanımladıkları belirtilmelidir. LK, yüksek güvenilirliğe ve aynı zamanda düşük dayanıklılığa sahip olabilir.

Bakım yapılabilirlik - bir LC'nin, bakım ve onarımları gerçekleştirerek arızaların ve arızaların önlenmesi, tespiti ve ortadan kaldırılmasına uyarlanabilirliğinden oluşan bir özelliği.

Önleyici bakımın amacı, ayarlama veya ayarlama, yağlama, temizleme ve bazı düzeltici eylemler gibi önleyici tedbirler yoluyla bir arıza veya anormal çalışma koşullarının oluşmasını önlemektir. Önleyici bakım, limitlerinde çalışan bileşenlerin veya öğelerin değiştirilmesini de içerebilir.

Kalıcılık - bir LC'nin depolama sürecinde sağlıklı bir durumu sürdürme özelliği.

Bu nedenle, bir LC'nin güvenilirliği, çoğu rastgele ve tek bir sayısal gösterge ile değerlendirilmesi zor olan çok sayıda farklı değişken faktöre bağlı olan çok özel bir özelliktir. LC güvenilirlik göstergelerinin deneysel olarak belirlenmesi, çoğu teknik parametrenin ölçülmesinden veya belirlenmesinden birçok kez daha zordur.

Zaman içinde kalite göstergelerindeki değişimi karakterize eden güvenilirlik, adeta “kalite dinamikleri”dir.zaman içindeki gelişimi. Bu nedenle güvenilirlik, bir ürünün tüm kullanım süresi boyunca gerekli kalite göstergelerini koruma özelliğidir.

Güvenilirlik bilimi, özelliklerinde mutlak değişikliklere yol açan nedenlerin etkisi altında ürünlerin kalite göstergelerindeki değişimi inceler.

Bir ürünün güvenilirliği, kalitesinin ana göstergelerinden biridir..

Yüksek düzeyde kalite ve güvenilirlik sağlama arzusu, yeni ürünlerin yaratılmasında ve mevcut ürünlerin işletilmesinde ana itici güçtür..

Güvenilirliğin temel özellikleri (arızasız çalışma, dayanıklılık, bakım kolaylığı ve depolanabilirlik), LC yaşam döngüsünün tüm aşamalarında sağlanmalıdır.

Tasarım yaparkenLC, kabul edilen rasyonel devre ve tasarım çözümleri tarafından sağlanması gereken güvenilirlik için gerekli gereksinimleri belirler ve doğrular. Bu aşamada, çeşitli zararlı etkilere karşı koruma yöntemleri geliştirilir, kaybedilen performansı otomatik olarak geri kazanma olasılıkları düşünülür ve onarım ve bakıma uygunluk değerlendirilir.

üretimde(üretimde) LC'nin güvenilirliği, imalat parçalarının kalitesine, ürünleri kontrol etme yöntemlerine, teknolojik sürecin gidişatını kontrol etme yeteneğine, montaj kalitesine, test yöntemlerine ve ince ayara bağlı olarak sağlanır ve kontrol edilir. , ve teknolojik sürecin diğer göstergeleri.

Operasyon sırasındaLK güvenilirliğini fark etti. Aynı zamanda, çalışma modlarına ve koşullarına, benimsenen onarım sistemine, bakım teknolojisine ve diğer operasyonel faktörlere bağlıdır.

Tüm teknik sistemler için ortak bir odak noktası olan TS'nin kalitesini ve güvenilirliğini iyileştirme yöntemleri, genellikle belirli bir numuneye uygulanan tasarım, amaç ve teknik gereksinimlere bağlı olarak belirli belirli özelliklere sahiptir.

Masada. 1.1, teknik sistemlerin (makinelerin) amaçlarına göre sınıflandırılmasını gösterir. Çeşitli amaçlar için araçların teknik özellikleri için temel gereksinimleri belirtir.

Tablo 1.1.

Güvenilirlik seviyesi, teknik koşulların (TS) öngördüğü herhangi bir durumda TS'yi kullanırken, arızalar meydana gelmeyecek şekilde olmalıdır, yani. performans bozulmadı. Ek olarak, çoğu durumda, teknik sistem, spesifikasyonlar tarafından sağlanmayan koşullara düştüğünde, aşırı darbelere karşı direnci artırmak için bir güvenlik payına sahip olmak arzu edilir.

Ek olarak, performansta kademeli bir bozulmaya yol açan aşınma koşulları altında performansı sağlamak için bir güvenlik payı gereklidir. Bu nedenle, güvenlik marjı ne kadar yüksek olursa, diğer şeyler eşit olursa, araç o kadar uzun çalışır durumda olacaktır.

Yetersiz araç güvenilirliği seviyesi (hem yeni hem de "yıpranmış"), performansı düşerse, başlıcaları aşağıdaki gibi olan çeşitli sonuçlara yol açabilir:

1.- yıkımsal hatainsanların ölümü (havacılık veya diğer felaketler sonucu), kritik anlarda askeri teçhizatın arızalanması, çevrenin geri dönüşü olmayan tahribatı ile ilişkili. Çernobil nükleer santralindeki kaza veya Challenger uzay aracının ölümü gibi trajik olayları hatırlamak yeterlidir. Dünyada sürekli olarak sayısız kaza ve felaket meydana gelmektedir.

Örneğin istatistikler, dünyada her yıl gemilerde yaklaşık 1.200 büyük kaza olduğunu gösteriyor. Kazalardan sonra dünya okyanuslarının dibinde 50'den fazla nükleer savaş başlığı ve 10'dan fazla nükleer reaktör var.

2. - önemli ekonomik kayıplara yol açan bir veya başka bir birimin (elemanın) arızalanması nedeniyle aracın işlevini yitirmesi nedeniyle arıza;

3.- Araç çalışabilir durumdayken iş verimliliğinde azalma, ancak yeni bir ürün için elde edilen daha düşük verimlilik, üretkenlik, güç, doğruluk ve diğer teknik özellikler.

TS'nin güvenilirlik açısından davranışı, amaçlanan amacı ve kaliteyi karakterize eden "çıktı" parametrelerinin zaman içindeki bir değişikliği ile ilişkilidir.

TS'nin parametrik güvenilirliğinin değerlendirilmesi ve uzun süreli çalışma sırasında teknik özelliklerindeki değişikliklerin nedenlerinin ve sonuçlarının analizi, tüm güvenilirlik sorununun temelidir.

Makine parkurunun çalışır vaziyette olması için dünyada çok büyük paralar harcanıyor. Yedek parça üretimi için onarım işletmelerinin ve fabrikaların oluşturulması, bilgi, ulaşım ve tedarik sistemleri de dahil olmak üzere makinelerin onarımı ve bakımı için çok amaçlı hizmetlerin kullanılması - tüm bunlar, makinelerin verimliliğini kaybetmesinin bir sonucudur. aşınma, korozyon, yorulma arızası ve makinenin "yaşlanmasına" yol açan diğer işlemler nedeniyle.

Çeşitli kaynaklara göre, tüm çalışma süreleri boyunca makinelerin onarım ve bakımına yenilerinin imalatından 5-10 kat daha fazla para harcanmaktadır.

Sanayileşmiş ülkelerde, gayri safi milli gelirin yaklaşık 4,5'i teknik ürünlerin hareketli bağlantılarının sürtünmesi, aşınması ve aşınması için harcanmaktadır. Bu, dünya çapında yılda birkaç yüz milyar dolarlık hammadde ve enerji israfına neden olur.

Benzersiz makinelerin yetersiz güvenilirliğinden kaynaklanan kayıplar özellikle büyüktür. Öngörülemeyen koşullar nedeniyle başarısız olduklarında, insanlar ve çevre için büyük bir trajik sonuç tehlikesi vardır.

Bu nedenle tüm dünyada endüstriyel ürünlerin bakım ve onarımına her geçen gün daha fazla önem verilmektedir.

Önde gelen endüstrilerin gelişimi için tahmin, 20'de i yüzyılda, işletme ve onarım alanındaki çoğu endüstride, tüm işgücü kaynaklarının %80...90'ına kadar istihdam edilecektir.

Yetersiz ürün güvenilirliği seviyesi, büyük ekonomik kayıplara yol açar.

Aracın çalışmasının güvenliği, insan faaliyetleri, emeğin organizasyonu, sosyo-politik durum (örneğin, sabotaj olasılığı), personelin eğitimi ve disiplini ile ilgili konuları içeren karmaşık bir sorundur. Aşırı durumlardaki davranışı da dahil olmak üzere aracın güvenilirliği, güvenlik sorunundaki ana faktörlerden biridir.

Birçok aracın arızalanması ve arızalanması yalnızca güvenlik sorunları ve ekonomik maliyetlerle ilgili değildir, aynı zamanda çevre ve gezegenimizdeki ekolojik durum üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir.

Özellikle öngörülemeyen koşullar altında veya makinelerin onarım ve bakımı yapıldığında, özellikleri (örneğin verimlilik, egzoz gazı bileşimi, sızdırmazlık, dinamik yükler, sıcaklık vb.) izin verilen sınırların ötesine geçtiğinde makinelerin çalışması, bir kazanın ardından, biyosfer, cansız doğa, atmosfer ve çevremizdeki dünyadaki tüm etkileşim mekanizması üzerinde zararlı, çoğu zaman yıkıcı etkilere yol açar.

Rekabetçi ürünler yaratma ve bunları satmanın en etkili yollarını bulma probleminde, tüketiciye sağlanan makinelerin güvenilirlik düzeyi önemli bir rol oynamaktadır.

Aracın kullanım sırasında arızalanması, ciddi sonuçlara yol açmasa bile üreticiye ciddi manevi zararlar vermekte ve güvenilirliğini zedelemektedir.

İşletme veya depolama sırasında araç arızaları olması durumunda, üreticiler veya özel kuruluşlar, uygun bir bilgi sistemi ile kapsamlı bir bakım ve acil onarım ağı oluşturmak zorunda kalır ve çeşitli tüketici taleplerinin maksimum memnuniyetini sağlar. Üretici tarafından garanti edilen aracın güvenilirlik seviyesi ne kadar yüksek olursa, o kadar rekabetçi olacaktır, ceteris paribus.

Elde edilen TS güvenilirliği düzeyini iyileştirme ihtiyacına ilişkin bir karar, ekonomik analize dayanmalıdır. Teknolojinin modern gelişme düzeyi, ürünün hemen hemen her türlü kalite ve güvenilirlik göstergesine ulaşmayı mümkün kılar. Her şey hedefe ulaşmak için maliyetlerle ilgili.

Bu nedenle, yalnızca güvenilirlik ve prestij gereksinimlerine göre değil, aynı zamanda ekonomik verimlilik açısından da oldukça güvenilir bir TS oluşturulması tavsiye edilir.

Yeni bir araç üretme maliyetindeki artışla birlikte, teknik özellikleri geliştirmek için bu fonların ne kadarının kullanılması gerektiğine ve güvenilirliğini artırmak için ne kadarının kullanılması gerektiğine karar vermek gerekir.

Makine mühendisliğinin yoğun gelişim koşullarında, tasarım, üretim ve işletme alanındaki çeşitli talepleri ile uygulama, tahmin, güvenilirlik test yöntemleri ve kalite ve güvenilirlik kriterlerine göre tasarım optimizasyonu ile ilgili güvenilirlik bilimi için yeni görevler ortaya koymaktadır.

Aynı zamanda, TS ve çalışma koşulları ne kadar çeşitli olursa olsun, güvenilirlik göstergelerinin oluşumu genel yasalara göre gerçekleşir, tek bir olay mantığına uyar ve bu ilişkilerin açıklanması değerlendirme, hesaplama ve tahmin etmenin temelidir. güvenilirliğin yanı sıra rasyonel üretim sistemleri oluşturmak, test etmek ve işletmek için.

Güvenilirlik bilimi, zaman içinde ürün kalite göstergelerindeki değişim modellerini inceler ve buna dayanarak, TS'nin gerekli süreyi ve hatasız çalışmasını en az zaman ve para ile sağlayan yöntemler geliştirilir.

Belirli bir makine kalitesi göstergesi seviyesine ulaşma konularının - doğrulukları, güçleri, verimlilikleri, üretkenlikleri ve diğerleri - genellikle dal bilimleri tarafından ele alındığı ve "güvenilirliğin" bu göstergeleri zaman içinde değiştirme sürecini dikkate aldığı vurgulanmalıdır.

Şu anda, zaman içinde ES performansını değiştirme sürecini resmileştiren parametrik güvenilirlik modellerinin geliştirilmesine dayanan metodik bir yaklaşım giderek daha fazla pozisyon kazanmaktadır. Bu sürecin olasılıksal özellikleri, yaratılmalarının ilk aşamalarında tahmin edilebilir.

Bu yüzden TS güvenilirliği sorununun bilimsel yönünün ana özellikleri kabul edilir:

• zaman faktörü dikkate alındığında, aracın çalışması sırasındaki ilk özelliklerindeki değişiklik tahmin edildiğinden;

• olasılıksal yöntemlerin fiziksel süreç yasalarıyla birleşimi;

• çalışması sırasında nesnenin durumunda olası bir değişikliği tahmin etmek;

• aracın güvenilirliği ile kalite ve performans göstergeleri arasında bir bağlantı kurmak.

Güvenilirliğin ana görevleri şunları içerir:

• Tasarım aşamasında- aracın ana elemanlarının hizmet ömrünün hesaplanması (aşınma, yorulma mukavemeti ile), çıktı parametreleri ile güvenilirlik tahmini, güvenilirlik açısından seçeneklerin analizi ve rasyonel bir tasarımın seçimi, optimum çalışma modlarının ve kapsamının değerlendirilmesi, belirtilen hizmet süresi dikkate alınarak.

• Üretim aşamasındayeni bir örnek - bir kalite ve güvenilirlik yönetim sisteminin oluşturulması, aracın parça ve montajlarının üretimi için teknolojik sürecin güvenilirliğinin sağlanması, numunelerin kalite ve güvenilirlik açısından test edilmesi için yöntemler geliştirilmesi.

• İşletme aşamasında- araçların bakımı ve onarımı için rasyonel bir sistemin geliştirilmesi, çalışma sırasında aracın durumunu teşhis etmek için yöntem ve araçların oluşturulması, sistemin ve elemanlarının güvenilirliği hakkında bir bilgi veritabanının oluşturulması.

Çeşitli güvenilirlik problemlerini çözerken, her şeyden önce, aracın işlevlerini yerine getirirken ve çevre ile etkileşimde nasıl davranacağını, bunun sonucunda teknik özelliklerinin yavaş yavaş değişeceğini belirlemek gerekir.

Bu sorunları çözmek için genel metodolojik yaklaşım, Şek. 1.1 parametrik güvenilirliği değerlendirmek için fiziksel ve olasılıksal bir model şeklinde.

Pirinç. 1.1. Parametrik güvenilirliği değerlendirmek için fiziksel ve olasılıklı bir model şeması.

Bu şema, çıktı parametrelerinin zamanında değişmesine (bozulmasına) yol açan ana neden-sonuç ilişkilerini ortaya koymaktadır.

Aracın (makinenin) durumunun bozulması, çalışma sırasında her türlü enerjinin - mekanik, termal, kimyasal, elektromanyetik - üzerinde etki etmesi ve içinde başlangıç ​​özelliklerini değiştiren tersinir ve geri döndürülemez süreçlere neden olması nedeniyle oluşur.

Makinede aşağıdaki ana enerji etkileri kaynaklarını belirtebilirsiniz:

• Operatör olarak görev yapan kişi de dahil olmak üzere, çalışma sırasında aracın bulunduğu ortamın enerjisinin etkisi;

• hem araçta meydana gelen çalışma süreçleriyle hem de bireysel birimlerinin çalışmasıyla ilişkili dahili enerji kaynakları;

• üretim sürecinde aracın malzeme ve parçalarında biriken potansiyel enerji (dökümdeki iç gerilimler, montaj gerilimleri);

• onarım çalışmaları ve bakım sırasında araç üzerindeki etkisi.

Aracın performansını etkileyen başlıca enerji türleri şunlardır:

• Çalışma sırasında sadece aracın tüm bağlantılarından iletilmeyen mekanik enerji, aynı zamanda dış çevre ile etkileşimden statik ve dinamik yükler şeklinde de hareket eder.

Araçta ortaya çıkan kuvvetler, çalışma sürecinin doğası, hareketli parçaların ataleti ve kinematik çiftlerdeki sürtünme ile belirlenir. Bu kuvvetler, meydana gelmelerinin doğası karmaşık fiziksel olaylarla ve aracın değişken çalışma modlarıyla ilişkili olduğundan, zamanın rastgele işlevleridir. Örneğin, dinamik sistemlerdeki yükler, motor torku, tarım, inşaat, tekstil ve diğer makinelerin çalışma gövdeleri üzerindeki kuvvetler, kinematik çiftlerdeki sürtünme kuvvetleri vb. oldukça geniş bir aralıkta değişir.

Bir araçtaki mekanik enerji, parçalarının üretimi sırasında meydana gelen ve onlarda potansiyel bir biçimde korunan enerji tüketiminin bir sonucu olarak da ortaya çıkabilir. Örneğin, montajın montajından sonra veya parçanın ısıl işleminden sonra iç gerilimlerin yeniden dağıtılması sırasında parçaların deformasyonu.

• Ortam sıcaklığındaki dalgalanmalar sırasında, çalışma sürecinin uygulanması sırasında (özellikle motorların ve bir takım teknolojik makinelerin çalışması sırasında güçlü termal etkiler meydana gelir), tahrik mekanizmalarının çalışması sırasında araç ve parçalarına etki eden termal enerji, elektrik ve hidrolik cihazlar.
• Örneğin, nem ve agresif bileşenler içeren havada münferit bileşenlerin korozyonu yoluyla aracın çalışmasını etkileyen kimyasal enerji.

Araç agresif ortamlarda (kimya endüstrisi ekipmanı, gemiler, tekstil endüstrisinin birçok makinesi vb.) çalışıyorsa, kimyasal etkiler bireysel elemanların ve düzeneklerin tahrip olmasına yol açan işlemlere neden olur.

• Nükleer reaksiyonlar sürecinde üretilen ve malzemeleri (özellikle uzayda) etkileyen, özelliklerini değiştiren nükleer (atomik) enerji.
• Radyo dalgaları (elektromanyetik salınımlar) şeklindeki elektromanyetik enerji, aracın etrafındaki tüm alana nüfuz eder ve modern sistemlerde giderek daha fazla kullanılan elektronik ekipmanın çalışmasını olumsuz yönde etkiler.
• Biyolojik faktörler de aracın performansını etkileyebilir ve yüzeyinde mikroorganizmalar (hidrojen bakterileri olarak adlandırılan) geliştiğinde, örneğin metal biyo-korozyon şeklinde biyolojik hasara neden olabilir. Bu süreçler, yalnızca belirli plastik türlerini yok etmekle kalmayıp aynı zamanda metali de etkileyebilen mikroorganizmaların bulunduğu tropik ülkelerde özellikle yoğundur.

Araç ve birimlerine etki eden her türlü enerji, araçta bir takım istenmeyen işlemlere neden olmakta, teknik özelliklerinin bozulması için koşullar yaratmaktadır.

TS'de meydana gelen süreçlerin bazıları tersine çevrilebilir. Tersine çevrilebilir süreçler, kademeli bir bozulma eğilimi olmaksızın, belirli sınırlar içinde parçaların, montajların ve tüm sistemin parametrelerini geçici olarak değiştirir. Bu tür işlemlerin en karakteristik örnekleri, dış ve iç kuvvetlerin etkisi altında meydana gelen makine bileşenlerinin ve parçalarının elastik deformasyonu ve yapıların termal deformasyonlarıdır.

Geri dönüşü olmayan süreçler zamanla aracın teknik özelliklerinin giderek bozulmasına yol açar ve bu nedenle yaşlanma süreçleri olarak adlandırılır.

En karakteristik geri dönüşü olmayan süreçler, aşınma, korozyon, yorulma, iç gerilimlerin yeniden dağılımı ve zamanla parçaların bükülmesidir.

TS'nin başlangıç ​​özelliklerini değiştiren süreçler farklı oranlarda ilerler ve üç ana kategoriye ayrılabilir.

Hızlı süreçleraraç çalışmaya başlar başlamaz meydana gelir. Bu süreçler, genellikle saniyenin kesirleri ile ölçülen bir değişim periyoduna sahiptir. Araç çalışma döngüsü içinde sona erer ve bir sonraki döngü sırasında yeniden ortaya çıkarlar.

Bu, düğüm titreşimlerini, hareketli eklemlerdeki sürtünme kuvvetlerindeki değişiklikleri, iş yüklerindeki dalgalanmaları ve herhangi bir zamanda araç düğümlerinin karşılıklı konumunu etkileyen ve çalışma döngüsünü bozan diğer süreçleri içerir.

Orta Hızlı Süreçleraracın sürekli çalışma süresi ile ilişkili olarak, süreleri genellikle dakika veya saat olarak ölçülür. İlk parametrelerde monoton bir değişikliğe yol açarlar. Bu kategori, hem tersine çevrilebilir süreçleri (örneğin, aracın kendisinin ve ortamın sıcaklığındaki bir değişiklik) hem de geri döndürülemez olanları (örneğin, parça ve bileşenlerinden çok daha yoğun bir şekilde ilerleyen bir kesici takımın aşınması süreci) içerir. metal kesme makinesinin aşınması).

Yavaş çalışan süreçleraracın tüm çalışma süresi boyunca görünür. Günler ve aylarca sürerler. Bu tür süreçler, ana elemanların aşınmasını, metallerin sürünmesini, sürtünme yüzeylerinin kirlenmesini, korozyonu ve mevsimsel sıcaklık değişikliklerini içerir.

Bu süreçler aracın doğruluğunu, gücünü, verimini ve diğer parametrelerini de etkiler ancak değişimleri çok yavaş gerçekleşir. Bu süreçlerle başa çıkmanın olağan yöntemleri, düzenli aralıklarla gerçekleştirilen onarımlar ve önleyici tedbirlerdir.

Tüm süreçlerin, değerlerin dağılımı ile karakterize edilen rastgele fonksiyonlar olduğu vurgulanmalıdır. Birçok araç için aşınma süreci en önemli rolü oynar.

Çeşitli süreçlerin TS'nin çıktı parametreleri üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, bunlar ve TS'nin kendisinin durumu arasında var olan geri beslemeyi de hesaba katmak gerekir. Örneğin, tek tek makine mekanizmalarının aşınması, yalnızca çalışmasının doğruluğunu azaltmakla kalmaz, aynı zamanda dinamik yüklerde bir artışa yol açar ve bu da aşınma sürecini yoğunlaştırır. Münferit bağlantıların sıcaklık deformasyonları sadece makine bileşenlerinin konumunu bozmakla kalmaz ve böylece işin kalitesini etkiler, aynı zamanda artan yüklere ve bunun sonucunda mekanizmalarda artan ısı oluşumuna yol açar.

Parametrik güvenilirliği değerlendirmek için fiziksel-olasılıklı modelin genel şeması (Şekil 1.1), TS durumundaki geri dönüşü olmayan değişimin ana nedenlerinden birinin, yapıldığı malzemelerde çeşitli yaşlanma süreçlerinin ortaya çıkması olduğunu göstermektedir. . Bu, aracın çalışma durumunu önemli ölçüde etkiler. Aracın teknik özelliklerinin izin verilen sınırların ötesinde çıkma olasılığının tahmini, özünde, makinenin parametrik güvenilirlik seviyesinin bir değerlendirmesidir. Bu olasılık sürecini diferansiyel veya integral formda tanımlayan dağıtım yasasına güvenilirlik yasası denir.

Anlatım 2. Aracın güvenilirliğinin göstergeleri. Arıza türleri.

Hem askeri hem de sivil LC'yi içeren aracın güvenilirliğini değerlendirme ve analiz etme sorunlarını çözmek için öncelikle sayısal değerleri aracın güvenilirlik seviyesini belirleyen ana göstergeleri oluşturmak gerekir ( ürünler, makineler, cihazlar, vb.)

Aracın güvenilirlik, dayanıklılık, depolanabilirlik ve bakım kolaylığı düzeyini ölçebilen ana güvenilirlik göstergeleri şunları içerir:

Güvenilirlik göstergeleri.

1. Arızasız çalışma olasılığıbelirli bir zaman aralığında (veya belirli bir çalışma süresi içinde) bir sistem arızasının oluşmama olasılığını gösteren aracın güvenilirliğinin ana göstergesidir.

Çalışma süresi olasılığı geçerli olabilirhem kurtarılabilir hem de kurtarılamaz sistem ve cihazların güvenilirlik düzeyini değerlendirmek. ‚ değeri, herhangi bir olasılık gibi, sınırlar içinde olabilir.

Örneğin, sırasında TS'nin hatasız çalışma olasılığı 0,95'e eşitse, bu, çok sayıda sistemden ortalama olarak% 5'inin çalışmadan daha önce çalışabilirliğini kaybedeceği anlamına gelir.

Gösterge, bir ürünün güvenilirliğini değerlendirmek için geçerlidir. Bu durumda ürünün belirli bir süre boyunca hatasız çalışabilme yeteneğini belirler. Arızasız çalışma olasılığı ve arıza olasılığı, tam bir olaylar grubu oluşturur, bu nedenle

Değer, başarısızlık riskinin derecesini karakterize eder ve bu nedenle değeri ne kadar düşük olursa, diğer her şey eşit olmak üzere ürün o kadar güvenilir çalışır. Örneğin havacılık teknolojisinin kritik ürünleri için arızasız çalışma olasılığının izin verilen değerleri ve üzerine çıkabilmektedir.

Başarısızlığın sonuçları önemsiz ekonomik kayıplarla ilişkiliyse, kabul edilebilir değer genellikle sınırlar içinde alınır.

Belirli bir ürünün hatasız çalışma olasılığının değeri, aynı zamanda güvenilirlik yasası olarak da adlandırılan hataya kadar geçen sürenin dağılımı yasası biliniyorsa belirlenebilir..

Şek. 2.1, diferansiyel (olasılık yoğunluğu) ve integral formlarda güvenilirlik yasasının oluşumunun bir diyagramını gösterir..

Arızanın nedeni, ürünün çıkış parametresini zaman içinde başlangıçtan izin verilen maksimum değere değiştirmenin rastgele bir işlemidir. Sürecin rastgeleliği nedeniyle, farklı yoğunlukta ilerleyebilir. Bu nedenle, sınır durumuna kadar çalışma süresi, yani. başarısızlık zamanı rastgele bir değişken olarak görünür.

Pirinç. 2.1. Güvenilirlik yasasının oluşum şeması.

Dağılım yasası, analitik biçimde veya istatistiksel verilerden elde edilen bir histogram olarak ifade edilebilir.

Belirli bir çıktı parametresi için arızaya kadar geçen sürenin dağılımı kanunu biliniyorsa, verilen herhangi bir değer için arızasız çalışma olasılığı bağımlılığa göre belirlenebilir.

Sayısal olarak, değerler ve sırasıyla değerden önceki ve sonraki dağılım eğrisinin altındaki alana eşittir (Şekil 2.1, b).

Ürünün çalışmasının dikkate alındığı süreyi belirtmeden bir göstergenin kullanılmasının mantıklı olmadığı unutulmamalıdır..

Güvenilirlik gereksinimleri ne kadar düşükse, ürünün kullanım süresi o kadar uzun olabilir.

1. Ürünün güvenilirliği için yüksek gereksinimlerle, kabul edilebilir bir değere ayarlanırlar ve belirli bir düzenlenmiş arızasız çalışma olasılığına karşılık gelen ürünün çalışma süresini belirlerler. Değer, gama yüzdesi kaynağı (rastgele olmayan değer) olarak adlandırılır ve değeri, ürünlerin daha fazla veya daha az güvenilirliğini yargılamak için kullanılır. γ = %50'de ortalama Tsr.r kaynağının değerini elde ederiz.

1. Güvenilirlik için olağan gereksinimlerle, arıza ciddi sonuçlara yol açmazsa, t =Tr.r ürününün yerleşik kaynağını (veya hizmet ömrünü t =Tsl) ayarlayabilirsiniz. Bu durumda, ürünün güvenilirliği doğrudan yerleşik kaynağa karşılık gelen P(t)‚ değeri ile değerlendirilir.

2. Arıza akış parametresi ω.

,

nerede:

Ω(t) - 0'dan belirli bir zaman aralığındaki ortalama arıza sayısı t (yani

lider işlev olarak adlandırılır);

tm - başarısızlık zamanı;

Arıza oranı parametresi ω, birim zaman başına ortalama ürün arızası sayısıdır.

Bu parametre, kolayca giderilebilen ve önemli sonuçlara yol açmayan arızalarda (örneğin bir metal kesme makinesinde çalışırken takım değiştirme) kurtarılabilir araçlar için kullanılır.

3.Güvenlik marjı Kn , bu X oranını temsil eder maksimum parametrenin γ olasılığı ile verilen sınırların ötesine geçmeyeceği X γ parametresinin böyle bir değerine, yani.

.

(Kn≥1) koşulunun sağlanmasının sağlandığı süreye, ürünün garantili çalışma süresi denir. Tr.

4. Hemen çıkma oranı(λ-karakteristik).

Bu, zaman içinde bu noktadan önce arıza meydana gelmemiş olması koşuluyla, dikkate alınan zaman noktası için belirlenen bir ürün arızasının meydana gelme olasılığının koşullu yoğunluğudur.

Genel durumda başarısızlık oranı, zamanın λ(t) bir fonksiyonudur ve güvenilirlik yasasının diğer özellikleri ile bağımlılık yoluyla ilişkilidir.

.

İstatistiksel olarak, başarısızlık oranı bağımlılığa göre tahmin edilir.

1.14.

nerede:

Deneye katılan tüm ürünlerin sayısı;

Belirli bir zamanda kalan iyi ürünlerin sayısı

LK tipi TS'nin güvenilirliğini hesaplama pratiğinde, hata oranının normal çalışma süresi için kullanılması tavsiye edilir;λ karakteristikve sabit bir değer olarak alınır (λ= yapı).

Arıza oranının zamana kalitatif bağımlılığı, Şek. 2.2.

Pirinç. 2.2. Arıza yoğunluğunun zamana bağımlılığı.

Şekilden aşağıdaki gibi, λ(t) > 0 davranışının önemli ölçüde farklı olduğu üç zaman aralığını ayırt etmek şartlı olarak mümkündür.

0'dan aralık süresi t1 - alıştırma aralığı.

Üzerinde, başarısızlık oranı monoton olarak azalır ve zamanla belirli bir sabit yoğunluğa ulaşır. Aralığın adı, içindeki cihaz arızalarının esas olarak kalitesiz montaj, kurulum, teknoloji ihlali, bileşenlerdeki kusurlar vb. Alıştırma aralığının başlangıcında, gizli kusurları olan cihazların arızalanma olasılığı daha yüksektir. Alıştırma aralığının sonuna doğru başarısızlık oranı azalır.

Bunu, devam eden normal çalışma aralığı takip eder.

t n \u003d t 2 - t 1.

Bu aralıkta, cihaz arızaları temel olarak rastgele, işletim faktörleri ve gizli kusurlardan kaynaklanmaktadır. Arıza oranı λ, tüm normal çalışma aralığı boyunca sabit (λ=const) olarak kabul edilebilir.Güvenilirlik el kitaplarında verilen, özellikle radyo elektroniğindeki bu arıza oranı λ'dır..

Bu durumda, normal çalışma aralığında hatasız çalışma olasılığı, bağımlılığa göre belirlenir.

Normal çalışma aralığını, arıza oranının monoton olarak arttığı bir yaşlanma aralığı takip eder.

Bu aralıkta, TS'nin yapısal elemanlarındaki yorulma gerilmeleri, bireysel fonksiyonel blokların ve bileşenlerin bozulması giderek daha önemli bir şekilde etkilenmeye başlar.

dayanıklılık göstergeleri.

Dayanıklılığın ana göstergeleri teknik kaynak, ortalama kaynak, gama yüzdesi kaynağı ve hizmet ömrünü içerir.

5.Teknik kaynak- nesnenin çalışmasının başlangıcından veya onarımdan sonra yeniden başlamasından sınır durumuna geçişe kadar çalışma süresi.

Onarılamaz (onarılamaz) nesneler için, arıza zamanına denk gelir.

6. Ortalama kaynak teknik kaynağın matematiksel beklentisidir.

7. Gama yüzdesi kaynağınesnenin bir olasılıkla sınırlayıcı duruma ulaşmadığı çalışma süresidir.γ , yüzde olarak ifade edilir.

8. Hizmet ömrü - nesnenin çalışmasının başlangıcından sınır durumuna geçişe kadar olan takvim süresi.

Onarılmış araçlar için onarım öncesi, revizyon, onarım sonrası ve tam (hizmetten çıkarmadan önce) hizmet ömrü arasında bir ayrım yapılır. Hizmet ömrü, takvim zamanı birimleriyle ölçülür.

Dikkate alınan güvenilirlik endeksleri, geri yüklenen sistemin güvenilirliğini bütünsel olarak karakterize etmez. Bu amaçla, karmaşık güvenilirlik göstergeleri kullanılır.

Kapsamlı güvenilirlik göstergeleri.

Bunlar hazırlık faktörü, operasyonel hazırlık faktörü,verimlilik tutma oranıve teknik kullanım katsayısı.

9. Kullanılabilirlik faktörü Kg- sistemin amaçlanan amacı için kullanılmasının amaçlanmadığı planlı dönemler dışında, sistemin herhangi bir zamanda çalışma durumunda olma olasılığı. Genel olarak, Kg(t) zamanın bir fonksiyonudur.

Büyük zaman aralıkları için formül ile belirlenir.

Bu formülden, kullanılabilirlik faktörünün sistemin iki farklı özelliğini aynı anda karakterize ettiği görülebilir: güvenilirlik ve sürdürülebilirlik (kurtarılabilirlik). T 0 - Başarısızlık için ortalama zaman. TV, ortalama iyileşme süresidir.

10. Kullanılabilirlik oranıİhtiyacın keyfi bir zamanda ortaya çıkan ve belirli bir arızasız çalışma olasılığı ile belirli bir süre çalışması gereken sistemlerin güvenilirliğini karakterize eder:

nerede

Tp, aracın operasyonel kullanımına başladıktan sonra gerekli çalışma süresidir.

Araç, operasyonel kullanım anına kadar bekleme modunda (tam veya hafif yüklerde, ancak belirtilen çalışma işlevlerini yerine getirmeden) veya diğer çalışma işlevlerini gerçekleştirmek için kullanım modunda olabilir. Her iki modda da sistemin arızalanması ve kurtarılması mümkündür.

11. Verimlilik tutma oranı- Aracın belirli bir çalışma süresi boyunca amacına uygun olarak kullanılmasına ilişkin verimlilik göstergesinin gerçek değerinin, aracın bu süre içinde arıza yapmaması koşuluyla hesaplanan verimlilik göstergesinin nominal değerine oranıdır. .

Uygulamada, kural olarak, operasyonel hazırlık katsayısının hesaplanmasıyla sınırlıdırlar.

12.Teknik kullanım faktörü Kti- bu, nesnenin belirli bir çalışma süresi boyunca çalışır durumda olması için zaman aralığının matematiksel beklentisinin bu sürenin süresine oranıdır. Teknik kullanım katsayısı (Kt), her türlü bakım ve onarım dahil olmak üzere belirli bir çalışma süresi boyunca nesnenin çalışır durumda olduğu sürenin oranını karakterize eder ve bağımlılığa göre belirlenir.

nerede Trab - belirli bir çalışma süresi boyunca amaçlanan amacı için kullanıldığında makinenin toplam faydalı çalışma süresi;

ΣTirem, aynı süre içinde yapılan onarım ve bakım nedeniyle makinenin toplam duruş süresidir.

Teknik kullanım katsayısı boyutsuz bir değerdir (0≤Kti≤1) ve değeri ne kadar yüksekse, makine uzun süreli çalışmaya o kadar adapte olur. Kti katsayısı, belirli bir zamanda, keyfi olarak alınan bir zamanda, aracın çalışıyor olması ve tamir edilmemesi ve bakımda olmaması olasılığına sayısal olarak eşittir.

TS ve cihazların tasarım ve geliştirme aşamalarında, bu göstergeler hesaplama ile tahmin edilir, üretim ve işletme aşamalarında test sonuçlarına göre belirlenir.

Arızaların ana türleri ve sınıflandırılması.

Güvenilirlik göstergelerini hesaplarken ortaya çıkan veya olası arızaların türü ve niteliği büyük önem taşımaktadır.

Çeşitli arıza türlerini belirleyen ana özellikler, başarısızlığa yol açan süreçlerin oluşumu ve seyri, arızaların sonuçları ve bunların ortadan kaldırılması için yöntemlerdir.

Bu bakış açısından, aşağıdaki ana arıza türleri vardır:

1. Kademeli ve ani arızalar

Ürünün ilk parametrelerini kötüleştiren bir veya daha fazla yaşlanma sürecinin ortaya çıkmasının bir sonucu olarak kademeli arızalar meydana gelir..

Kademeli arızanın ana özelliği, belirli bir süre içinde meydana gelme olasılığının, ürünün önceki çalışmasının süresine bağlı olmasıdır. t1 . Ürün ne kadar uzun süre kullanılmışsa, arıza olasılığı o kadar yüksek, yani. , Eğer. Arızaların çoğu bu türdendir. Ürünlerin yapıldığı malzemelerin aşınma, korozyon, yorulma, sürünme ve diğer yaşlanma süreçleri ile ilişkilidirler.

Ani arızalar, olumsuz faktörlerin ve ürünün bunları algılama yeteneklerini aşan rastgele dış etkilerin bir kombinasyonundan kaynaklanan süreçlerin neden olduğu arızalardır..

Ani bir arızanın ana işareti, belirli bir süre içinde meydana gelme olasılığının, ürünün önceki çalışmasının süresine bağlı olmamasıdır.

Bu tür arızaların örnekleri, yağlayıcı tedarikinin kesilmesi nedeniyle parçada ortaya çıkan termal çatlaklardır; makinenin hatalı çalışması veya aşırı yüklenmesi nedeniyle parça kırılması; öngörülemeyen çalışma koşullarına düşen parçaların deformasyonu veya kırılması.

Bu durumda başarısızlık, kural olarak, önceki yıkım belirtileri olmadan aniden ortaya çıkar ve aşınma derecesine bağlı değildir.

Örneğin, bir araba lastiği arızasının nedeni, arabanın uzun süreli çalışmasının bir sonucu olarak diş aşınması veya kötü bir yolda sürüş nedeniyle bir delinme ve rastgele faktörlerin olumsuz bir kombinasyonu olabilir.

Diş aşınması nedeniyle lastiğin arızalanma olasılığı, eski bir lastiğin yenisine göre çok daha fazladır. Buna karşılık, bir patlama - ani bir arıza - olaydan önce lastiğin çalışma süresi ile ilgili değildir. Oluşma olasılığı hem yeni hem de aşınmış lastikler için aynıdır.

Kademeli ve ani arızalara bölünme, oluşumlarının doğasına göre belirlenir.

Kademeli arıza için, ürünün çalışması sırasında hemen çalışma kapasitesi kaybı süreci başlar.

Ani bir arıza için, meydana gelme zamanı rastgele bir değişkendir. Geliştirme süreci çok hızlıdır.

Önceki ikisinin özelliklerini içeren ve karmaşık arıza olarak adlandırılan üçüncü bir arıza türü olabilir. Burada, arızanın başlama zamanı, ürünün durumuna bağlı olmayan rastgele bir değişkendir ve ürün performansı kaybı sürecinin hızı, yaşlanma sürecinin fiziğine bağlıdır. Örneğin, yabancı nesnelerden makineye dış etkiler (nadir rastlanan bir olay), parçanın yüzeyindeki birincil hasar nedeniyle yorulma çatlaması kaynağı olabilir.

2. İşlevsel hatalar ve parametrik hatalar.

İşlevsel başarısızlıkürünün kendisine atanan işlevleri yerine getirememesi gerçeğine yol açar. Örneğin, bir arızanın sonucu olarak, dişli kutusu hareketi iletmez, içten yanmalı motor çalışmaz, pompa yağ sağlamaz, vb. Genellikle, işlemin arızalanması, ayrı elemanların arızalanması veya sıkışması ile ilişkilidir. ürünün.

Parametrik başarısızlıkModern makineler ve ürünler için en tipik olan , ürünün parametreleri (özellikleri) izin verilen sınırların ötesine geçtiğinde ortaya çıkar. Burada ürün, spesifikasyonlar tarafından belirlenen gereksinimler açısından çalışamaz hale gelir.

Parametrik hatası olan bir ürünün sürekli kullanımı çok ciddi ekonomik ve diğer sonuçlara yol açabilir. Örneğin, faaliyet gösterdiği alanda operasyonda aksaklıklara neden olabilecek düşük kaliteli ürünlerin piyasaya sürülmesi, ürünün görevlerini yerine getirememesi, büyük ek zaman ve para maliyetleri. Ancak parametrik arızaların rolü de önemlidir, çünkü karmaşık sistemlerde elemanların parametrik arızaları, işleyişin bozulmasına yol açabilir.

Bu nedenle, parametrik arızalar, araçların ve makinelerin güvenilirliği teorisinde dikkate alınan ana nesnelerden biridir.

3. Gerçek ve olası arızalar.

Ürünün çalışması sırasında, er ya da geç ilk arızası ve ardından sonraki arızalar meydana gelecektir. Bu arızalar erken onarım ve ayarlamalarla önlenirse, bunlar gerçek değil, potansiyel olaylar olarak algılanır.Bu tür başarısızlıklar potansiyel olarak adlandırılacaktır..

Üreticiler ve operatörler, makinenin çalışmasında herhangi bir arızayı önlemek için sürekli çabalıyorlar. Bu, sadece makinenin tasarımının mükemmelleştirilmesiyle değil, aynı zamanda onarım ve bakım sisteminin doğru organizasyonu ve çalışma kurallarına sıkı sıkıya bağlı kalınması ile olası arızaların önüne geçilmesiyle de sağlanabilir.

Ancak, gerçek arızaların olmaması, henüz makinenin yüksek güvenilirliğini göstermez. Makinenin çalışması sırasında herhangi bir arızası olmayabilir, ancak bu, büyük miktarda önleyici ve onarım çalışması ile elde edilirse, güvenilirlik düzeyi geliştiricileri ve tüketicileri tatmin etmeyecektir. Yalnızca gerçek arızalar dikkate alındığında, çalışma alanından alınan istatistiksel bilgiler, genellikle aracın ve makinenin güvenilirlik düzeyi hakkında yanlış bir fikir verir.

4. Kabul edilebilir ve kabul edilemez hatalar.

Aracın ve makinelerin çalışması sırasında meydana gelen tüm arızalar, ürünün çeşitli etkileri algılama yeteneğinin sınırlı olması nedeniyle kaçınılmaz olanlara ve tasarım, imalat yöntem ve kurallarının ihlali sonucu ortaya çıkan arızalara ayrılabilir. ve makinenin çalıştırılması ve kaçınılması mümkün ve gerekli olanlar.

İzin verilen arızalargenellikle önlenemeyen ve ürünün çıktı parametrelerinde kademeli bir bozulmaya yol açan yaşlanma süreçleriyle ilişkilidir. Bu, spesifikasyonlarda belirtilen limitler dahilindeyse, faktörlerin olumsuz bir kombinasyonunun neden olduğu ani arızaları da içermelidir. Tasarımcı, tasarımın maliyetini azaltmak ve kolaylaştırmak için bilinçli olarak bazı (genellikle küçük) başarısızlık olasılığının ortaya çıkmasına izin verebilir.Bu, elbette, yalnızca başarısızlığın feci sonuçlara neden olmayacağı durumlarda izin verilir.. Örneğin uçak yapılarında bile bazı elemanlarda ve kanat panellerinde yorulma çatlaklarının oluşmasına izin verilir.

Geçersiz Hatalarüretim ve işletme koşullarının ihlali ve hesaba katılmayan faktörlerle ilişkili.

Birincisi, bunlar ürünlerin imalatı ve montajı sırasında teknik koşulların ihlali nedeniyle oluşan arızalardır. İkincisi, çalışma ve onarım kurallarının ve koşullarının ihlali durumunda - makinenin çalışma modlarının izin verilenlerin üzerinde aşılması, onarım kurallarının ihlali, makineyi çalıştıran kişilerin hataları vb. Ek olarak, kabul edilemez arızaların ortaya çıkmasının gizli nedenleri vardır - bunlar, güvenilirliği etkileyen teknik koşullar ve standartlarda dikkate alınmayan parametrelerdir. Ürün, teknik özelliklere (TS) tam olarak uygun olarak yapılabilir, ancak TS'nin kendisi, güvenilirliği etkileyen ve çalışma sırasında kendini gösteren nesnel olarak mevcut tüm faktörleri dikkate almaz. Her bir arızanın bir veya başka bir sınıflandırma kategorisine ait olup olmadığının analizi, ürünün kullanıldığı gerçek durumu doğru bir şekilde yansıtan güvenilirlik göstergeleri ve bir hesaplama modeli seçmenize olanak tanır.

Güvenilirlik göstergelerinin sınıflandırılması

Yeni bir araç veya makine oluştururken, makinenin çalışması sırasında güvenliğin ve yüksek iş verimliliğinin garanti edilmesi için güvenilirlik göstergelerinin atanması gerekir.

Genellikle, ürünün verimliliğine ilişkin gereksinimlere ve güvenilirliğine ilişkin gereksinimlere bağlı olarak, aralarında bir uzlaşmaya varılır.

Her şeyden önce, ürünün arızalanmama olasılığı, tahmin edildiği sürenin süresine ilişkin bir tahminle ve bir güvenlik payına ve değerine sahip olması gereken son derece güvenilir sistemler için tayınlamaya tabidir.

Aynı zamanda, hatasız çalışma olasılığının kabul edilebilir değeri, önemsiz maddi hasardan felakete kadar çok çeşitli olabilen bir arızanın sonuçlarını değerlendirmek için bir ölçüdür. Bu sonuçlar, arızanın doğası, arıza kategorisi ve arızayı ortadan kaldırmak için gereken süre, onarım türü, arızanın varlığının süresi (kendi kendini iyileştirme olasılığı) gibi faktörlerle ilişkilidir. ürünün), bu arızanın diğer arızaların olasılığı üzerindeki etkisi, vb.

Arızanın tüm özellikleri ve sonuçları, arıza sonuçlarının tehlikesini biriktiren ve sayısal olarak değerlendiren izin verilen hatasız çalışma olasılığı ile karakterize edilmelidir.

Bu nedenle, arıza kısa bir süre için mevcutsa ve ardından makinenin performansı kendini toparlarsa ve bu süre zarfında geri dönüşü olmayan hiçbir işlem meydana gelmezse, "tam" bir arıza ve daha tehlikeli sonuçlardan daha düşük bir hatasız çalışma olasılığına izin verilecektir. . Karmaşık ürünlerin güvenilirliğini değerlendirirken, yalnızca bir bütün olarak makine değil, aynı zamanda bireysel bileşenleri ve tertibatları da kabul edilebilir bir hatasız çalışma olasılığı ile karakterize edilmelidir. Güvenilirlik göstergelerini normalleştirirken, bu makinenin tasarımının ve amacının özelliklerini dikkate almak gerekir.

Genellikle, izin verilen değerlere bağlı olarak altı güvenilirlik sınıfı kullanılır (Tablo 2.2).

Tablo 2.2.

Sıfır sınıfı, başarısızlığı pratik olarak sonuçsuz kalan, düşük sorumluluğa sahip parçalar ve montajlar içerir. Onlar için iyi bir güvenilirlik göstergesi, ortalama hizmet ömrü, arızalar arasındaki ortalama süre veya arıza oranı parametresi olabilir.

1-4. Sınıflar artan güvenilirlik gereksinimleri ile karakterize edilir (sınıf numarası, değerin ondalık noktasından sonraki dokuz sayısına karşılık gelir.

beşinci sınıfa arızası olan son derece güvenilir ürünler içerir

belirtilen süre boyunca izin verilmez.

RUSYA FEDERASYONU EĞİTİM VE BİLİM BAKANLIĞI

FEDERAL DEVLET ÖZERK EĞİTİM KURUMU

YÜKSEK ÖĞRETİM

"Ulusal Araştırma Nükleer Üniversitesi "MEPhI"

Obninsk Atom Enerjisi Enstitüsü -

Federal Devlet Özerk Eğitim Kurumu Şubesi "Ulusal Araştırma Nükleer Üniversitesi "MEPhI"

(IATE NRNU MEPHI)

Teknik okul IATE NRNU MEPhI

kurs tasarımı

"Otomasyon sistemlerinin ve mekatronik sistemlerin modüllerinin güvenilirliğini sağlamak için teorik temeller" disiplininde

"Teknik sistemlerin güvenilirliği" konusunda

Tanıtım. 3

1 Genel bölüm. 6

1.1 Güvenilirlik teorisi. 6

1.2 Güvenilirliği değerlendirmek için göstergeler. dokuz

1.3 Sürdürülebilirliği değerlendirmek için göstergeler. on bir

1.4 Dayanıklılığı değerlendirmek için göstergeler. on bir

1.5 Kalıcılığı değerlendirmek için göstergeler. 12

2 Hesaplama yöntemlerinin seçimi ve gerekçesi 12

2.1 Güvenilirliğin hesaplanması. 12

3 Tahmini kısım. on dört

3.1 Sistem güvenilirliğinin hesaplanması.. 14

3.2 Olay ağacı. yirmi

3.3 Hata ağacı. yirmi

4 Sistem güvenilirliği.. 21

4.1 Sistem güvenilirliğini artırmanın yolları.. 21

4.2 Güvenilirliği artırılmış bir devre oluşturma. 23

5. Sonuç. 24

6. Sonuç. 25

Kullanılmış literatür listesi.. 26

Tanıtım

Her yıl teknik sistemlerin güvenilirliği konularına daha fazla önem verilmektedir. Teknik sistemlerin güvenilirliği sorununun önemi, hemen hemen tüm endüstrilerde her yerde bulunmalarından kaynaklanmaktadır.

Ülkemizde, 50'li yıllardan itibaren güvenilirlik teorisi yoğun bir şekilde gelişmeye başlamış ve şimdiye kadar ana görevleri olan bağımsız bir disiplin haline gelmiştir:

• Bunların güvenilirlik göstergesi türlerinin oluşturulması. sistemler;
• Güvenilirliği değerlendirmek için analitik yöntemlerin geliştirilmesi;
• Teknik sistemlerin güvenilirliğinin değerlendirilmesinin basitleştirilmesi;
• Sistem işletim aşamasında güvenilirlik optimizasyonu.

Güvenilirlik - sistemin belirli modlarda ve çalışma koşullarında gerekli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden tüm parametrelerin değerlerini zamanında ve belirlenmiş sınırlar içinde tutma özelliği. Güvenilirlik, ürün yaşam döngüsünün tüm aşamalarında (tasarım - üretim - işletme) sağlanması gereken ürün kalitesinin en önemli göstergesidir. Güvenilirlik kalite, verimlilik ve güvenlik gibi temel göstergelere bağlıdır. Bir teknik ancak yeterince güvenilirse iyi çalışabilir.

Güvenilirlik, esasen bir sistemin verimliliğinin bir ölçüsüdür. Bir otomatik sistemin kalitesini değerlendirmek için, onu sistemin çeşitli durumlardaki fonksiyonların performansının güvenilirliği ile karakterize etmek yeterliyse, o zaman güvenilirlik, sistemin verimliliği ile örtüşür.

Teknik ekipmanın güvenilirliği, tasarımına ve üretimine bağlıdır. Güvenilir bir teknik sistem oluşturmak için, tasarım sırasında güvenilirliğini doğru bir şekilde hesaplamanız, hesaplama ve yüksek güvenilirlik sağlama yöntemlerini ve programlarını bilmeniz gerekir. Teknik sistemin elde edilen güvenilirliğinin göstergelerinin belirtilen göstergelerden daha düşük olmadığını pratikte kanıtlamak da gereklidir.

Sezgisel olarak, nesnelerin güvenilirliği, operasyondaki hataların kabul edilemezliği ile ilişkilidir. Bu, "dar" anlamda bir güvenilirlik anlayışıdır - bir nesnenin belirli bir süre veya belirli bir çalışma süresi boyunca sağlıklı bir durumu sürdürme özelliği. Başka bir deyişle, bir nesnenin güvenilirliği, çalışma ve depolama sırasında kalitesinde öngörülemeyen, kabul edilemez değişikliklerin yokluğunda yatmaktadır. "Geniş" anlamda güvenilirlik, nesnenin amacına ve çalışma koşullarına bağlı olarak güvenilirlik, dayanıklılık, sürdürülebilirlik ve kalıcılık özelliklerini ve bu özelliklerin belirli bir kombinasyonunu içerebilen karmaşık bir özelliktir. .

Bu ders çalışmasının önemi, çeşitli yöntem ve araçların kullanılabileceği güvenilirliğin hesaplanması ve gerekli güvenilirliğin sağlanmasının önemidir. Kurs çalışması, teknik sistemlerin güvenilirliğini hesaplama yöntemlerini, arıza türlerini, güvenilirliği artırma yöntemlerini ve ayrıca arızaların nedenlerini ele alır.

Bu ders çalışmasında çalışmanın amacı elektrik devreleridir.

Bu ders çalışmasının temel amacı, belirli bir sistemin parametrelerini ve bunun için gereksinimlerini analiz etmek, sistemin güvenilirliğini hesaplamak için gerekli yöntemlerin seçimi ve bu yöntemlerin gerekçesini belirlemektir.

Bu hedefe ulaşmak için bir dizi görevi çözmek gerekir:

• Verilen sistemi ve ayrıca parametreleri, açıklamayı ve gereksinimleri göz önünde bulundurun;
• Hesaplama yöntemlerini seçin ve gerekçelendirin;
• Hesaplama kısmına katılın: sistemin güvenilirliğini doğrudan hesaplayın, bir hata ağacı ve bir olay ağacı oluşturun;
• Belirli bir sistem için güvenilirliği artırmak için yöntemler bulun.

Bu ders çalışması aşağıdaki bölümlerden oluşacaktır:

1) Çalışmanın amacını ve hedeflerini açıklayan giriş

2) Güvenilirliği hesaplamak için temel kavramları, gereksinimleri ve yöntemleri ortaya koyan teorik kısım.

3) Belirli bir sistemin güvenilirliğinin hesaplanmasının yapıldığı pratik kısım.

4) Bu çalışmayla ilgili sonuçları içeren sonuç

Modern teknik tesislerin mümkün olduğu kadar güvenilir ve emniyetli olması gerektiğinden, modern dünyadaki çeşitli teknik sistemlerin güvenilirliğinin önem derecesi çok yüksektir.

1. Genel

1.1 Güvenilirlik teorisi

Güvenilirlik - nesnenin bu özelliği, belirlenen sınırlar içinde, belirtilen bakım, onarım, depolama ve nakliye uygulama modları ve koşullarında gerekli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden parametrelerin değerlerini zamanında tutacaktır. Güvenilirlik, nesnenin amacına ve kullanım koşullarına bağlı olarak güvenlik ve sürdürülebilirliğin bir kombinasyonundan oluşan karmaşık bir özelliktir.

Yıl boyunca kullanılan teknik cihazların büyük çoğunluğu için, güvenilirliklerini değerlendirirken en önemlileri üç özelliktir: arızasız çalışma, dayanıklılık ve bakım kolaylığı.

Güvenilirlik - bir nesnenin belirli bir süre veya çalışma süresi boyunca sağlıklı bir durumu sürekli olarak koruma özelliği.

dayanıklılık - bir nesnenin, kurulu bakım ve onarım sistemi ile sınır durumu oluşana kadar çalışma durumunu sürdürme özelliği.

sürdürülebilirlik - bakım ve onarım yoluyla bir çalışma durumunu sürdürme ve geri yüklemeye uyarlanabilirlikten oluşan bir nesnenin özelliği.

Kalıcılık - bir nesnenin, belirli sınırlar içinde, bir nesnenin depolama ve (veya) nakliye sırasında ve sonrasında gerekli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden parametrelerin değerlerini koruma özelliği.

Kaynak (teknik) - teknik belgelerde kararlaştırılan sınır durumuna ulaşana kadar ürünün çalışma süresi. Kaynak, yıl, saat, kilometre, hektar, kapanım sayısı olarak ifade edilebilir. Bir kaynak var: tam - operasyonun sonuna kadar tüm hizmet ömrü için; ön onarım - operasyonun başlangıcından geri yüklenen ürünün elden geçirilmesine kadar; kullanılmış - çalışmanın başlangıcından veya ürünün önceki revizyonundan söz konusu zamana kadar; artık - söz konusu zamandan tamir edilemeyen ürünün arızalanmasına veya revizyonuna, revizyona kadar.

Operasyon zamanı - ürünün çalışma süresi veya belirli bir süre boyunca yaptığı iş miktarı. Döngüler, zaman birimleri, hacim, çalışma uzunluğu vb. ile ölçülür. Günlük çalışma süresi, aylık çalışma süresi, ilk arızaya kadar çalışma süresi vardır.

MTBF - Statik bir değer olan güvenilirlik kriteri, onarılan bir ürünün arızalar arasındaki çalışma süresinin ortalama değeridir. Çalışma süresi zaman birimlerinde ölçülürse, arızalar arasındaki ortalama süre, arızasız çalışmanın ortalama süresi olarak anlaşılır.

Listelenen güvenilirlik özellikleri (arızasız çalışma, dayanıklılık, sürdürülebilirlik ve kalıcılık) kendi nicel göstergelerine sahiptir.

Bu nedenle güvenilirlik, aşağıdakiler gibi önemli olanlar da dahil olmak üzere altı gösterge ile karakterize edilir: başarısızlık olasılığı. Bu gösterge, ulusal ekonomide çeşitli teknik araç türlerini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır: elektronik ekipman, uçak, parçalar, bileşenler ve tertibatlar, araçlar, ısıtma elemanları. Bu göstergelerin hesaplanması devlet standartlarına göre yapılır.

reddetme - ürünün performansının ihlalinden oluşan güvenilirliğin ana tanımlarından biri (ürünün bir veya daha fazla parametresi izin verilen sınırların ötesine geçer).

Arızalar aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır:

1) tezahürün doğası gereği:

• Ani (ürünün bir veya daha fazla belirtilen parametresinde keskin bir değişiklik ile karakterize edilir);
• Kademeli (makinenin bir veya daha fazla belirtilen parametresinde kademeli bir değişiklik ile karakterize edilir);
• Aralıklı (tekrar tekrar oluşur ve kısa bir süre sürer).

2) rastgele olaylar olarak hatalar şunlar olabilir:

• Bağımsız (herhangi bir elemanın arızalanması, diğer elemanların arızalanmasına yol açmadığında);
• Bağımlı (diğer öğelerin başarısızlığının bir sonucu olarak ortaya çıkar);

3) dış işaretlerin varlığı ile:

• Açık (açık);
• Gizli (örtük);

4) hacme göre arızalar:

• Dolu (kaza durumunda);
• kısmi;

5) meydana gelme nedenlerinden kaynaklanan arızalar:

• Yapısal (yetersiz güvenilirlik, başarısız montaj tasarımı vb. nedeniyle ortaya çıkar);
• Teknolojik (üretimde düşük kaliteli malzemelerin kullanılması veya teknolojik süreçlerin ihlali nedeniyle ortaya çıkar);
• Operasyonel (çalışma modlarının ihlali, eşleşen parçaların sürtünmeden aşınması nedeniyle ortaya çıkar).

Tüm nesneler, arızayı ortadan kaldırma yöntemine bağlı olarak onarılabilir (geri yüklenebilir) ve onarılamaz (onarılamaz) olarak ayrılır.

Başarısızlık oranı - kurtarılamaz bir nesnenin arızasının koşullu olasılık yoğunluğu, arızanın dikkate alınan zaman noktasından önce meydana gelmemiş olması koşuluyla belirlenir.

Çalışma süresi olasılığı - belirli bir çalışma süresi içinde bir nesnenin arızasının meydana gelmeme olasılığı.

Dayanıklılık, farklı kaynak ve hizmet ömrü türlerini temsil eden altı gösterge ile de karakterize edilir. Güvenlik açısından, gama yüzdesi kaynağı en büyük ilgidir - nesnenin yüzde olarak ifade edilen bir olasılıkla g ile sınır durumuna ulaşmadığı çalışma süresi

Bir nesnenin kalitesinin bir göstergesi, güvenilirliğidir. Bu nedenle, güvenilirlik ne kadar yüksek olursa, nesnenin kalitesi de o kadar yüksek olur. Çalışma sırasında bir nesne aşağıdaki teknik durumlardan birinde olabilir (Şekil 1.1):

1) İyi durum - düzenleyici ve teknik belgelerin tüm gereksinimlerini karşıladığı nesnenin durumu.

2) Hatalı durum - düzenleyici ve teknik belgelerin gerekliliklerinden en az birine uymadığı nesnenin böyle bir durumu.

3) Operasyonel durum - belirtilen işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden tüm parametrelerin değerlerinin düzenleyici ve teknik belgelerin gerekliliklerine uygun olduğu nesnenin durumu.

4) Çalışmayan durum - belirli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden en az bir parametrenin değerinin düzenleyici ve teknik belgelerin gereksinimlerini karşılamadığı nesnenin durumu.

5) Sınırlama durumu - nesnenin daha fazla çalışmasının kabul edilemez veya pratik olmadığı veya çalışma durumunun restorasyonunun imkansız veya pratik olmadığı bir durum.

1.2 Güvenilirliği değerlendirmek için göstergeler

Güvenilirliği değerlendirmek için aşağıdakiler gibi göstergeler:

1) Arızasız çalışma olasılığı - belirli bir çalışma süresi içinde nesnede herhangi bir arıza olmaması olasılığı. Arızasız çalışma olasılığı 0 ile 1 arasında değişir ve aşağıdaki formülle hesaplanır:

nerede zamanın ilk anında çalıştırılabilir nesnelerin sayısıdır ve testin veya işlemin başlangıcından itibaren t anında başarısız olan nesnelerin sayısıdır.

2) MTBF (veya MTBF) ve MTBF. Arızalar arasındaki ortalama süre, bir nesnenin ilk arızaya kadar olan çalışma süresinin matematiksel beklentisidir:

-th nesnesinin başarısız olma zamanı nerede ve nesne sayısıdır.

3) Arıza olasılığının yoğunluğu (veya arıza sıklığı) - birim zaman başına arızalı ürün sayısının gözlemlenen ilk sayıya oranı:

dikkate alınan çalışma zaman aralığındaki arıza sayısı nerede;

- denetim altındaki toplam ürün sayısı;

- incelenen çalışma aralığının değeri.

4) Arıza oranı - bir nesne arızası olasılığının koşullu yoğunluğu, dikkate alınan zamandan önce arızanın meydana gelmemiş olması koşuluyla belirlenir:

başarısızlık oranı nerede;

Arızasız çalışma olasılığı;

Şu zamana kadar başarısız olan ürün sayısı;

Dikkate alınan çalışma zaman aralığı;

Aşağıdaki formülle belirlenen, arızaya dayanıklı öğelerin ortalama sayısı:

dikkate alınan çalışma zaman aralığının başlangıcında arızaya dayanıklı ürünlerin sayısı nerede;

- çalışma zaman aralığının sonunda arızaya dayanıklı ürün sayısı.

1.3 Sürdürülebilirliği değerlendirmek için göstergeler

Sürdürülebilirliği değerlendirmek için aşağıdakiler gibi göstergeler:

1) Ortalama kurtarma süresi - aşağıdaki formülle belirlenen bir nesnenin kurtarma süresinin matematiksel beklentisi:

inci nesne arızasının iyileşme süresi nerede;

Belirli bir test veya işlem süresi için arıza sayısı.

2) Sağlıklı bir durumu geri yükleme olasılığı, bir nesnenin sağlıklı durumunu geri yükleme zamanının belirli bir değeri geçmeme olasılığıdır. Daha fazla sayıda mühendislik nesnesi için kurtarma olasılığı, üstel dağılım yasası tarafından belirlenir:

başarısızlık oranı nerede (sabit değer).

1.4 Dayanıklılığı değerlendirmek için göstergeler

Dayanıklılık özelliği hem belirli bir çalışma süresi boyunca (sonra kaynak hakkında konuşurlar) hem de takvim süresi boyunca (sonra servis ömrü hakkında konuşurlar) gerçekleştirilebilir. Kaynak ve hizmet ömrünün bazı temel göstergeleri:

1) Ortalama kaynak - kaynağın matematiksel beklentisi.

2) Gama yüzdesi kaynağı - nesnenin belirli bir olasılıkla sınır durumuna ulaşmadığı toplam çalışma süresi.

3) Ortalama hizmet ömrü - hizmet ömrünün matematiksel beklentisi.

4) Gama yüzdesi hizmet ömrü - nesnenin olasılık ile sınır durumuna ulaşmadığı takvim çalışma süresi.

5) Atanan kaynak - teknik durumuna bakılmaksızın tesisin işletiminin sonlandırılması gereken toplam işletme süresi.

6) Atanmamış hizmet ömrü - teknik durumuna bakılmaksızın tesisin çalışmasının sona erdirilmesi gerektiğine ulaşıldığında takvim operasyon süresi.

1.5 Raf ömrünü değerlendirmek için göstergeler

Güvenilirlik teorisi açısından, nesnenin iyi durumda depoya konduğunu veya taşınmaya başladığını varsaymak doğaldır.

Kalıcılık özelliği, kalıcılık süresi olarak adlandırılan bir süre için de uygulanır.

1) Raf ömrü - nesnenin belirtilen işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden parametrelerin değerlerinin belirtilen sınırlar içinde saklandığı, nesnenin depolama ve / veya nakliyesinin takvim süresi.

2) Ortalama raf ömrü, nesnenin raf ömrünün matematiksel beklentisidir.

3) Gama yüzdesi raf ömrü - nesnenin güvenilirlik, sürdürülebilirlik ve dayanıklılık göstergelerinin olasılık ile belirlenen sınırların ötesine geçmeyeceği, nesnenin depolama ve / veya nakliyesinin takvim süresi.

1. Hesaplama yöntemlerinin seçimi ve gerekçesi

2.1 Güvenilirliğin hesaplanması.

Teknik sistemlerin güvenilirliğinin incelenmesi, sistemlerin ve elemanlarının kullanımı sonucu elde edilen arızalar ve restorasyonlar hakkındaki verilerle yöntemler temelinde gerçekleştirilir. Çalışma sırasında, genellikle güvenilirliği hesaplamak için analitik yöntemler kullanılır. Çoğu zaman, bunlar mantıksal ve olasılıksal yöntemlerin yanı sıra rastgele süreçler teorisine dayanan yöntemlerdir.

Sistem öğelerinin kurtarma süresi, genellikle arızalar arasındaki süreden çok daha kısadır. Bu gerçek, güvenilirliği hesaplamak için asimptotik yöntemlerin kullanılmasını mümkün kılar. Ancak, güvenilirliği tanımlayan formüller her zaman elde edilmediğinden ve pratik kullanım için zor olduğundan, bu yöntemleri kullanarak güvenilirlik çalışması zor bir iştir.

Ancak, sistemlerin güvenilirliğini analiz etmek ve hesaplamak için başka yöntemler kullanılır. Bunlar mantıksal - olasılıksal, grafik, buluşsal, analitik - statik ve makine modellemedir.

Mantıksal-olasılıklı yöntemler, teknik sistemlerin güvenilirliğinin analizi ve hesaplanması için teoremlerin ve olasılık teorilerinin doğrudan uygulanmasına dayanır.

Grafik yöntemi, teknik bir sistemi tanımlamak için daha geneldir. Sistemi etkileyen herhangi bir faktörün etkisini dikkate alır. Ancak bu yöntemin dezavantajı, veri girişinin karmaşıklığı ve güvenilirlik özelliklerinin belirlenmesidir.

Güvenilirliği değerlendirmek ve hesaplamak için buluşsal yöntemin özü, sistem öğesi gruplarını tek bir ortak öğede birleştirmektir. Böylece sistemdeki eleman sayısında azalma olur. Bu yöntem, yalnızca hesaplama hatası olmayan oldukça güvenilir elemanlar için kullanılır.

Makine modelleme yöntemleri evrenseldir ve çok sayıda elemana sahip sistemlerin değerlendirilmesine izin verir. Ancak bu yöntemin bir güvenilirlik çalışması olarak kullanılması, yalnızca analitik bir çözüm elde etmenin imkansız olduğu durumlarda tavsiye edilir.
Yüksek güvenilirliğe sahip sistemleri analiz ederken, büyük bilgisayar zaman harcamalarıyla ilgili sorunlar vardır. Hesaplamaların hızını artırmak için analitik-statik bir yöntem kullanılır. Ancak bu yöntem, düzgün çalışmasını etkileyen çok sayıda faktör göz önüne alındığında, sistemin güvenilirliğini tam olarak belirlemeye izin vermez.

Belirli bir sistemin hesaplanması yönteme dayanmaktadır. üstel dağılım.

Tek bir parametre λ ile belirlendiği için üstel dağılım yöntemi seçilmiştir. Üstel dağılımın bu özelliği, daha fazla sayıda parametreye bağlı olan dağılımlara göre avantajını gösterir. Genellikle parametreler bilinmez ve yaklaşık değerlerin bulunması gerekir. Bir parametreyi değerlendirmek, iki veya üç vb.'den daha kolaydır.

3 Yerleşim bölümü

3.1 Sistem güvenilirliğinin hesaplanması

1. Görev 1:

Görev 1'in blok şeması:

Pirinç. 1 - Görev 1'in blok şeması

Çıkma Oranı:

Başarısızlık için ortalama zaman:

Arızasız çalışma olasılığı:

Bir dizi eleman bağlantısına sahip sistemin FBG'si:

1. Görev 2:

Görev 2'nin blok şeması:

Pirinç. 2 - Görevin blok şeması

Tablo 1 - Arıza oranı ve arızaya kadar geçen ortalama süre:

Tek bir elemanın hatasız çalışma olasılığını hesaplama formülü:

Devrenin her bir elemanının hatasız çalışma olasılığı:

Elektrik devresinin güvenilirliğinin hesaplanması:

3.2 Olay ağacı

Pirinç. 3 - Olay ağacı

3.3 Arıza ağacı

Pirinç. 4 - Hata ağacı

4 Sistem güvenilirliği

4.1 Sistem güvenilirliğini artırmanın yolları

Ekipmanın güvenilirliğini artırma yöntemleri arasında başlıcaları ayırt edilebilir:
. sistem elemanlarının arıza oranının azaltılması;
. rezervasyon;
. sürekli çalışma süresinin azaltılması;
. iyileşme süresinin azaltılması;
. rasyonel frekans seçimi ve sistem kontrolünün kapsamı.
Bu yöntemler, ekipmanın tasarımında, imalatında ve çalıştırılmasında kullanılır.
Daha önce de belirtildiği gibi, sistemlerin güvenilirliği tasarım, yapım ve imalatta belirlenir. Ekipmanın belirli çalışma koşullarında nasıl çalışacağını belirleyen tasarımcı ve kurucunun işidir. Operasyon sürecinin organizasyonu aynı zamanda nesnenin güvenilirliğini de etkiler. İşletim sırasında bakım personeli, sistemlerin güvenilirliğini hem aşağı hem de yukarı yönde önemli ölçüde değiştirebilir.
Güvenilirliği artırmanın yapıcı yolları şunları içerir:
- son derece güvenilir elemanların uygulanması ve çalışma modlarının optimizasyonu;
- sürdürülebilirliğin korunması;
- servis personelinin vb. çalışması için en uygun koşulların yaratılması;
- bir dizi kontrollü parametrenin rasyonel seçimi;
- elemanların ve sistemlerin ana parametrelerini değiştirmek için rasyonel tolerans seçimi;
- elemanların titreşimlerden ve darbelerden korunması;
- elemanların ve sistemlerin birleştirilmesi;
- bu tür ekipmanı kullanma deneyimini dikkate alarak operasyonel belgelerin geliştirilmesi;
- tasarımın operasyonel olarak üretilebilirliğini sağlamak;
- yerleşik kontrol cihazlarının kullanımı, kontrol otomasyonu ve arızaların gösterilmesi;
- bakım ve onarım için yaklaşımların rahatlığı.
Ekipman üretiminde, güvenilirliği artırmak için aşağıdaki gibi yöntemler kullanılır:
- teknolojinin iyileştirilmesi ve üretim organizasyonu, otomasyonu;
- istatistiksel olarak doğrulanmış numunelerle aletli ürün kalite kontrol yöntemlerinin uygulanması;
- elemanların ve sistemlerin eğitimi.
Güvenilirliği artırmaya yönelik bu yöntemler, her birinin sistem performansı üzerindeki etkisi dikkate alınarak uygulanmalıdır.
Sistemlerin çalışması sırasında güvenilirliğini artırmak için, çalışma deneyimi çalışmasına dayalı yöntemler kullanılır. Servis personelinin kalifikasyonu da güvenilirliğin artırılması için büyük önem taşımaktadır.

Sistemin durumu, elemanlarının durumu tarafından belirlenir ve yapısına bağlıdır. Yedeklilik, sistemlerin ve öğelerin güvenilirliğini artırmak için kullanılır: Yedeklilik, gerekli işlevleri gerçekleştirmek için gereken minimum ile ilgili olarak fazlalık olan ek araçlar ve (veya) yetenekler kullanılarak bir nesnenin güvenilirliğini sağlama yöntemidir. Rezerv - rezervasyon için kullanılan bir dizi ek fon ve (veya) fırsat.

Bir rezervi açmanın üç yolu vardır:

• sabit - öğelerin ana öğelerle aynı düzeyde çalıştığı;
• yedek yedeklilik - ana elemanın arızalanmasından sonra yedek elemanın sisteme dahil edildiği, bu tür fazlalık aktif olarak adlandırılır ve anahtarlama cihazlarının kullanılmasını gerektirir;
• kayan yedeklilik - sistemin ana elemanlarının bir grubunun, her biri bu gruptaki herhangi bir arızalı ana elemanın yerini alabilecek bir veya daha fazla yedek eleman tarafından yedeklendiği, değiştirme yoluyla fazlalık.

4.2 Arttırılmış güvenilirliğe sahip bir devre oluşturma

Bize verilen blok diyagram:

Pirinç. 5 - Blok diyagramı

Öğe 1 ve 18 en güvenilmez olanlardır, çünkü bunlardan biri başarısız olursa tüm sistem başarısız olur.

Yedek yedekliliği kullanarak artan güvenilirliğin yapısal diyagramı:

Pirinç. 6 - Arttırılmış güvenilirliğe sahip yapısal diyagram

5. Sonuç

Değiştirme yoluyla yedekleme, sistemin güvenilirliğini artırmanın daha uygun bir yoludur.

Avantajları:

1. Sistem çalışma süresinde önemli artış
2. Az sayıda yedek eleman
3. Sürdürülebilirliğin iyileştirilmesi (çünkü tam olarak hangi elemanın başarısız olduğu biliniyor).

Bu tür bir rezervasyonun dezavantajları şunlardır:

1. Bir hata tespit edilirse, arızalı elemanı tespit etmek ve çalışmadan ortadan kaldırmak için ana yazılımın çalışmasını kesmek gerekir.
2. Hatalı elemanları tespit etmek için özel bir programın gerekli olması nedeniyle yazılım daha karmaşık hale gelir.
3. Ana ve yedek elemanlar aynı anda arızalanırsa sistem bir hatayı tespit edemez.

6. Sonuç

Bu ders çalışmasında, karmaşık bir sistemin hatasız çalışma olasılığının hesaplanması gerçekleştirilmiştir. Blok diyagrama dayalı olarak bir hata ağacı ve bir olay ağacı oluşturulmuştur. Güvenilirliği artırma yöntemleri de dikkate alındı ​​ve artıklık temelinde, güvenilirliği artırılmış bir blok diyagram oluşturuldu, güvenilirliği artırmak için seçilen yöntemin avantaj ve dezavantajlarının bir analizi yapıldı.

kullanılmış literatür listesi

1. Polovko, AM Güvenilirlik teorisinin temelleri / A.M. Polovko, S.V. Gurov - SPb.: BHV - Petersburg, 2006.-S.
2. Teknik sistemlerin güvenilirliği: referans kitabı / Yu.K. Bilyaev; V.A. Bogatırev
3. Teknik sistemlerin güvenilirliği [Elektronik kaynak]: elektronik ders kitabı. - Giriş türü: http://www.kmtt43.ru/pages/technical/files/pedsostav/krs/Nadejnost"%20tehnicheskih%20sistem.pdf
4. GOST 27.301 - 95 Mühendislikte güvenilirlik. Güvenilirliğin hesaplanması. Anahtar noktaları
5. Güvenilirlik teorisinin temel kavramları [Elektronik kaynak]: elektronik ders kitabı. - Giriş türü: http://www. obj. tr / üstünde/4-1. html(13.02.2017 tarihinde erişildi)
6. GOST R 27.002-2009 Mühendislikte güvenilirlik. Terimler ve tanımlar.

İndirmek: Sunucumuzdan dosya indirme erişiminiz yok.

Şartlar güvenilirlik, emniyet, tehlike Ve risk anlamları örtüşerek sıklıkla karıştırılır. Genellikle terimler güvenlik analizi veya tehlike analizi eşdeğer terimler olarak kullanılır. Terim ile birlikte Güvenilirlik analizi hem çalışabilirlik, ekipman arızaları, çalışabilirlik kaybı hem de bunların oluşum süreci ile ilgilidir.

Sistemlerin güvenilirliğinin sağlanması, insan faaliyetinin çok çeşitli yönlerini kapsar. Güvenilirlik, çeşitli teknik sistemlerin geliştirme, tasarım ve işletim aşamalarında dikkate alınan en önemli özelliklerden biridir.

Teknolojinin gelişmesi ve karmaşıklığı ile güvenilirliği sorunu derinleşti ve gelişti. Nesnelerin arızalanmasına neden olan nedenlerin incelenmesi, uydukları kalıpların belirlenmesi, ürünlerin güvenilirliğini kontrol etmek için bir yöntemin geliştirilmesi ve güvenilirliğin izlenmesi için yöntemler, hesaplama ve test yöntemleri, güvenilirliği artırmanın yollarını ve araçlarını bulmak - güvenirlik araştırmalarının konusudur.

Güvenliği karakterize eden parametreleri belirlemek için analiz gerekliyse, ekipman arızaları ve sistem arızalarına ek olarak ekipmanın kendisine zarar verme olasılığını veya bunlardan kaynaklanan diğer hasarları dikkate almak gerekir. Güvenlik analizinin bu aşamasında sistemdeki arıza olasılığı varsayılırsa, arızaların ekipmana verilen zararlar ve çevresindeki insanlar için sonuçları açısından sonuçlarını belirlemek için bir risk analizi yapılır.

Güvenilirlik bilimi karmaşık bir bilimdir ve özellikle büyük ölçekli ve karmaşık sistemlerin güvenilirliğini belirlerken belirgin olan fizik, kimya, matematik vb. gibi diğer bilimlerle yakın etkileşim içinde gelişir.

Güvenilirlik konularını incelerken, çok çeşitli nesneler dikkate alınır: ürünler, yapılar, alt sistemleri olan sistemler. Bir ürünün güvenilirliği, elemanlarının güvenilirliğine bağlıdır ve güvenilirlikleri ne kadar yüksek olursa, tüm ürünün güvenilirliği de o kadar yüksek olur.

Güvenilirlik teorisi, devlet standartlarında (GOST) sıkı bir şekilde düzenlenen bir dizi çeşitli kavram, tanım, terim ve göstergeye dayanmaktadır.

sistem belirli işlevleri yerine getirmek için tasarlanmış teknik bir nesnedir.

Sistemin ayrı bölümlerine (kural olarak yapısal olarak izole edilmiş) denir elementler.

Ancak, aynı nesnenin tasarımcının (araştırmacı, tasarımcı, geliştirici) çözmek istediği göreve bağlı olarak bir sistem veya bir öğe olarak kabul edilebileceğine dikkat edilmelidir. Örneğin, bir radyo istasyonu genellikle bir sistem olarak görülür. Bununla birlikte, daha büyük bir nesnenin bir parçası olabilir - bir sistem olarak kabul edilen bir radyo röle hattı. Bu nedenle, bir öğenin tam bir tanımı daha verilebilir.

eleman- bu, sistemin en basit parçası olan, tek tek parçaları belirli bir değerlendirme çerçevesinde bağımsız ilgiye sahip olmayan bir nesnedir.

Güvenilirlik teorisi açısından, herhangi bir teknik nesne (sistem, cihaz, eleman), özellikleri, teknik durumu ve performans kaybından sonra iyileşmeye uyarlanabilirliği ile karakterize edilebilir (Şekil 1).

Güvenilirlik bir nesnenin zaman içinde belirlenen sınırlar içinde tutma özelliği, gerekli işlevleri belirtilen mod ve kullanım, bakım, depolama ve nakliye koşullarında gerçekleştirme yeteneğini karakterize eden tüm parametrelerin değerlerini. Tesisin yetersiz güvenilirliği, büyük onarım maliyetlerine, makinelerin arıza sürelerine, nüfusa elektrik, su, gaz, araç tedarikinin kesintiye uğramasına, önemli görevlerin yerine getirilememesine, bazen büyük ekonomik kayıplarla bağlantılı kazalara, büyük tesislerin tahrip olmasına neden olur. ve insan kayıpları. Makinelerin güvenilirliği ne kadar düşükse, o kadar büyük partilerin üretilmesi gerekir, bu da aşırı metal tüketimine, üretim kapasitesinde bir artışa ve onarım ve işletme maliyetlerinin fazla tahmin edilmesine yol açar.

Şekil 1 - Aracın ana özellikleri

Bir nesnenin güvenilirliği, karmaşık mülk, dört göstergeye göre değerlendirilir - güvenilirlik, dayanıklılık, sürdürülebilirlik ve kalıcılık veya bu özelliklerin bir kombinasyonu.

Güvenilirlik - bir nesnenin belirli bir süre veya belirli bir çalışma süresi boyunca sürekli olarak çalışır durumda kalma özelliği. Bu özellik, arızası insan hayatı için tehlike oluşturan makineler için özellikle önemlidir. Güvenilirlik, bir nesnenin, depolama ve nakliye sırasında da dahil olmak üzere, varlığının olası modlarından herhangi birinde doğasında bulunur.

dayanıklılık - bir nesnenin, kurulu bakım ve onarım sistemi ile sınır durumu oluşana kadar çalışma durumunu sürdürme özelliği.

Güvenilirliğin aksine, dayanıklılık, planlanmış ve planlanmamış onarım ve bakımlarda performansını eski haline getirmek için periyotlarla kesintiye uğrayan toplam çalışma süresi açısından nesnenin çalışma süresi ile karakterize edilir.

Sınır durumu - daha fazla çalışmasının kabul edilemez veya pratik olmadığı nesnenin durumu veya çalışabilir durumunun restorasyonu imkansız veya pratik değildir.

Bakım - bakım ve onarım yoluyla bir çalışma durumunu sürdürme ve geri yüklemeye uyarlanabilirliğinden oluşan bir nesnenin özelliği. Teknik sistemlerin sürdürülebilirliğinin önemi, makinelerin büyük onarım maliyetleri tarafından belirlenir.

Kalıcılık - bir nesnenin, belirli sınırlar içinde, bir nesnenin depolama ve (veya) nakliye sırasında ve sonrasında gerekli işlevleri yerine getirme yeteneğini karakterize eden parametrelerin değerlerini koruma özelliği. Bu özelliğin pratik rolü, bir dizi yedek aksesuarda saklanan parçalar, tertibatlar ve mekanizmalar için mükemmeldir.

Nesneler ayrılır kurtarılamaz, tüketici tarafından tamir edilemeyen ve değiştirilmesi gereken (örneğin ampuller, yataklar, dirençler vb.) ve kurtarılabilir, tüketici tarafından geri yüklenebilen (örneğin, bir TV seti, araba, traktör, makine aleti vb.).

Bir nesnenin güvenilirliği aşağıdaki durumlarla karakterize edilir: hizmet verilebilir, arızalı, çalıştırılabilir, çalışmaz.

Çalışma şartı - düzenleyici ve teknik ve (veya) tasarım (proje) belgelerinin tüm gereksinimlerini karşıladığı nesnenin böyle bir durumu.

Doğru ürün çalışması gerekir.

Hatalı durum - düzenleyici ve teknik ve (veya) tasarım (proje) belgelerinin gerekliliklerinden en az birine uymadığı nesnenin böyle bir durumu. Başarısızlığa yol açmayan hatalar ve başarısızlığa yol açan hatalar vardır. Örneğin, bir arabanın boyasının hasar görmesi, arızalı bir durumda olduğu, ancak böyle bir arabanın çalışır durumda olduğu anlamına gelir.

çalışma şartı düzenleyici ve teknik ve (veya) tasarım (proje) belgelerinin gereksinimlerini karşılayan belirtilen işlevleri yerine getirebildiği nesnenin böyle bir durumunu arayın.

Çalışmayan bir ürün de kusurludur.

Hizmet verilebilirlik kavramı, performans kavramından daha geniştir. Arızalı bir araç çalışabilir ve çalışmayabilir - bunların tümü, NTD'nin hangi şartının bu aracı karşılamadığına bağlıdır. Yani örneğin kasa veya şase bükülmüş, boyası kırılmış, iletkenlerin izolasyonu zarar görmüş ancak ekipman parametreleri normal aralıkta ise araç arızalı ama aynı zamanda araç arızalı kabul ediliyor. çalıştırılabilir.

Şekil 2 - TS nesnelerinin sınıflandırılması

Bilim adamı Dunin-Barkovsky, "teknolojik güvenilirlik" teriminin aşağıdaki tanımını verdi: üretilen ürünün kalitesinin gerekli süre içinde çıktı parametrelerinin seviyesi. Ardından A. S. Pronikov, "teknolojik süreçlerin güvenilirliği" kavramını tanıttı. “Çeşitli makinelerin arızalarının daha büyük bir yüzdesinin teknolojik sürecin yetersiz güvenilirliği ile ilişkili olduğunu”, “teknolojik süreç güvenilir olmalıdır, yani. üretilen ürünlerin kalitesini etkileyebilecek bu tür göstergelerden kaçının. Teknolojik süreçlerin güvenilirliğini ve güvenilirliğini değerlendirme konuları da PI Bobrik, AL Meerov ve diğerlerinin çalışmalarında ve yalnızca teknolojik sistemlerin, süreçlerin ve operasyonların (belirli bir süre içinde) sağlama yeteneği açısından ele alınmaktadır. ) belirlenmiş gerekliliklere uygun olarak kalite göstergelerine sahip ürünlerin imalatı.

Ancak zaman içinde teknolojik sistemlerin özelliklerinde meydana gelen bir değişikliğin, sadece imalat ürünlerinin kalitesinde değil, aynı zamanda verimlilikte de bir değişikliğe yol açabileceği açıktır. Çoğu durumda teknolojik sistemlerin arızaları, kusurlu ürünlerin ortaya çıkmasına değil, görevin yürütülmesinde ekipmanın verimliliğini etkileyen bir gecikmeye yol açar. Bu nedenle, teknolojik sistemlerin güvenilirliğinin özelliğini karakterize ederken, hem kalite göstergeleri hem de üretilen ürünlerin hacmi açısından görevlerin yerine getirilmesi açısından dikkate alınması tavsiye edilir.

Bu nedenle, teknik literatürde, ürünlerin teknik dokümantasyon gerekliliklerine uygun olarak ve öngörülen hacimde üretilmesini sağlamak için teknolojik sistemlerin özelliklerinin analizine güvenilirlik teorisi yöntemlerinin uygulanması konuları geniş bir kapsama sahiptir.

Teknolojik sistem, belirli teknolojik süreç ve işlemleri gerçekleştirmek için gerekli ve yeterli olan ve bir dizi teknolojik ekipman, üretim tesisi ve genel olarak icracılardır; teknik döküman. Böylece, bir işlemi gerçekleştirmek için teknolojik bir sistem ve ayrı işlemlerden oluşan bazı işlemleri gerçekleştirmek için teknolojik bir sistem düşünebiliriz.

Teknolojik sistem, üretim ürünleri için teknolojik süreçlerin akışını sağlamak için fonksiyonel bağlantıların varlığının gerekli olduğu unsurları içerir. Bu tür bağlantıların özel bir durumu, bireysel elemanlar arasındaki kinematik bağlantılardır (örneğin, takım tezgahı - fikstür - alet - parça sisteminde).

Teknolojik sistemin güvenilirliği, gerekli çalışma süreleri veya gerekli çalışma süresi için kalite göstergelerini ve uygun ürünlerin serbest bırakılmasının ritmini korurken, belirtilen işlevleri yerine getirmek için teknolojik sistemin özelliğidir. Serbest bırakma ritmi, birim zaman başına üretilen belirli bir isim, boyut ve tasarımdaki ürün sayısıdır.

"Teknolojik süreç güvenilirliği" ve "teknolojik operasyon güvenilirliği" kavramları, teknik dokümantasyon gerekliliklerine uygun olarak incelenen prosesin veya operasyonun işleyişini sağlayan teknolojik bir sistemin güvenilirliği anlamına gelir.

Tanımlardan, üretilen veya üretilen ürünlerin kalitesi ve performans parametreleri açısından görevin yerine getirilmesini sağlıyorsa, teknolojik bir sistemin güvenilir olarak kabul edilebileceği sonucu çıkmaktadır.

Bir teknolojik sistemin parametreleri ve özellikleri ve elemanları, operasyon sırasında, yani bir teknolojik süreç veya operasyon sırasında değişir. Bu nedenle, teknolojik sistem belirli bir anda çalışır veya çalışmaz durumda olabilir.

Araştırma yaparken, sistemin performansını hem üretilen ürünlerin gerekli kalite seviyesini ve performans parametrelerini sağlama yeteneği hem de aralarındaki ilişkiyi dikkate alarak her iki özellik ile de ayrı ayrı değerlendirmek mümkündür.

Teknolojik sistem, teknik dokümantasyon gerekliliklerini karşılayan kalite göstergelerine sahip ürünlerin üretilmesini sağlıyorsa kalite parametreleri açısından, kurulu sürüm ritmini sağlıyorsa performans parametreleri açısından çalışır durumda.

Teknolojik sistemdeki ayrı ayrı ihlaller, sistemi sağlıklı durumdan arızalı duruma geçirmeleri halinde hasar, çalışır halden çalışmaz duruma geçmeleri halinde ise arıza olarak sınıflandırılacaktır.

Bu nedenle, teknolojik bir sistemin arızalanması, işlerlik kaybından oluşan bir olaydır.

Teknolojik sistemlerdeki arızalar ani ve kademeli olabilir. Kademeli arızalar, teknolojik sistemin durumundaki değişikliklerin düzensiz veya ayrık yapısından kaynaklanan ve kademeli performans kaybına (makine kılavuzlarının, aletlerin, fikstürlerin aşınması, termal deformasyonlar, temel ekipman parçalarının malzemesinin yaşlanması, vb.) yol açan arızaları içerir. .). Ani arızalara, meydana gelme anı tahmin edilmesi neredeyse imkansız olan bireysel ihlaller neden olur (alet kırılması, ayarlayıcının ekipmanı kurma hatası, malzeme veya iş parçalarındaki kusurlar, vb.).

Gelecekte, bu tür kademeli ve ani arızalar, sistemin durumuna bağlı arızalar, yani dahili arızalar olarak sınıflandırılacaktır. Ancak, bireysel operasyonların veya süreçlerin teknolojik sistemleri de dış etkenlerden (elektrik kesintisi, tesis hasarı, malzeme eksikliği, iş parçaları vb.) dolayı çalışmaz durumda olabilir. Açıkçası, dış faktörler performans açısından güvenilirliğin azalmasına neden olur. Dış arızalar, organizasyonel nedenlerden dolayı teknolojik sistemlerin kapalı kalma süresini de içermelidir.

Makinelerin ve mekanizmaların güvenilirliğini artırma sorununu çözmek için, yalnızca arıza gerçeğini belirtmek değil, her bir erken arıza durumunu bir olay olarak ele almak ve arızanın gerçek nedenini belirlemek gerekir. Analiz, arızanın yerini belirleyerek başlamalıdır. Her tür hasar veya başarısızlık, farklı tezahür biçimlerine sahiptir. Tüm arıza nedenleri aşağıdaki üç ana gruptan birine atanabilir:

Tasarım ve imalat hataları;

İşlem hataları;

Dış nedenler, yani doğrudan söz konusu ürün veya montaja bağlı olmayan nedenler.

Tipik tasarım kusurları şunlardır: sürtünme birimlerinin yetersiz korunması, gerilim yoğunlaştırıcıların varlığı, taşıma kapasitesinin yanlış hesaplanması, yanlış malzeme seçimi, vb. En tipik teknoloji kusurları şunları içerir: yanlış malzeme bileşiminden kaynaklanan kusurlar, eritme ve üretimdeki kusurlar boşlukların, mekanik işleme, vb. Arızaların ve hasarların ana operasyonel nedenleri şunlardır: kullanım koşullarının ihlali; uygunsuz bakım; güç kaynağındaki bozulmaların neden olduğu aşırı yüklenmelerin ve öngörülemeyen yüklerin varlığı, ilgili arızaların etkisi (ikincil hasar), doğal olayların etkisi, mekanizmaya yabancı cisimlerin girmesi vb.

Böyle bir sınıflandırma, kaydedilen arızanın yalnızca yukarıdaki nedenlerden birine bağlanmasına izin verir. Görev, tahribatın fiziksel nedenini bilerek, belirli bir dayanıklılığa sahip ürünlerin tasarımını sağlamaktır. Bu nedenle, tahrip olan parçanın görünümünden yola çıkarak tahribatın nedenleri hakkında doğru bir ön sonuca varmak önemlidir.

Teknolojik sistemlerin güvenilirliğini değerlendirme problemini çözerken, aşağıdaki ön koşullar dikkate alınır:

1) Teknolojik sistemlerin güvenilirliği, yalnızca, seviyesi söz konusu işleme bağlı olan, üretilen ürünlerin kalitesinin parametreleri ve göstergeleri ile değerlendirilmelidir. Örneğin, bir şaftı taşlarken, yalnızca bir yüzey işleme tabi tutulur ve geri kalanı değişmez. Bu nedenle, böyle bir taşlama işleminin güvenilirliğinin değerlendirilmesi, yalnızca işlenmiş yüzeyin gerekli boyutu ve pürüzlülüğünü sağlama koşullarına bağlıdır.

Ergonomi ve teknik estetiğin birçok göstergesi, ürünün tasarımı tarafından benzersiz bir şekilde belirlenir ve teknolojik işlemlerin güvenilirliğine bağlı değildir (örneğin, üretilen üründeki yağlama noktalarının yeri ve sayısı, görünürlük vb.). Bu nedenle, teknolojik işlemlerin güvenilirliğini hesaplarken, bitmiş ürünün kalitesine ilişkin bu tür göstergeler dikkate alınmamalıdır.

2) Teknolojik sistemlerin güvenilirliğini hesaplarken, tasarım belgelerinin bitmiş ürünün nominal değerlerini ve kalite göstergelerini açıkça belirttiği gerçeğinden hareket edilmelidir. Teknolojik işlemlerin güvenilirliğini değerlendirirken (hem üretimin teknolojik hazırlık sürecinde hem de seri üretimde), yalnızca üretim sürecinin belirlenmiş gereksinimlere uyumu nasıl sağladığını dikkate almalı ve mevcut gösterge seviyesine uygunluğu dikkate almamalıdır. tasarım belgelerinde aşağı. Bu, uygulanması sırasında elde edilen ürünler ikinci kalite kategorisine ait olsa da, teknolojik sürecin oldukça güvenilir olabileceği anlamına gelir.

3) Seri üretim koşullarında teknolojik sistemlerin güvenilirliğini değerlendirirken, teknolojik belgelerde belirtilen teknolojik rotalardan, modlardan ve teknolojik ekipman araçlarından geçilmelidir.

4) Teknolojik işlem ve süreçlerin üretim öncesi aşamada güvenilirlik göstergeleri açısından geliştirilmesi, ekonomik kriterler ve üretilen ürünlerin kalite göstergeleri açısından görevi tamamlama olasılığı açısından en iyi teknolojik çözüm bulunarak gerçekleştirilmelidir ve performans parametreleri.

Teknolojik sistemlerin güvenilirliğinin değerlendirilmesi, güvenilirlik, dayanıklılık ve sürdürülebilirlik göstergelerinin farklı bir değerlendirmesine veya gerekirse, güvenilirliğin tüm bileşik özelliklerini aynı anda karakterize eden karmaşık göstergelerin hesaplanmasına indirgenir.

Güvenilirlik değerlendirmesi şu tanıma indirgenir:

Söz konusu teknolojik sürecin (veya işlemin), birim zaman başına belirli bir üretim hacmini (lansman) sağlarken, belirli bir zaman aralığında zorunlu kesintiler olmaksızın teknik dokümantasyonun gerektirdiği kalite göstergelerine uygun ürünlerin üretilmesini sağlama olasılıkları. ritim);

Başarısızlık için ortalama zaman;

Sıçrama akış parametresi.

Güvenilirlik göstergelerini değerlendirirken, organizasyonel nedenlerden dolayı ekipmanın zorunlu duruş süresi dikkate alınmaz.

Sürekli teknolojik işlemler için çalışma süresi çalışma süresi (h) olarak alınır; ayrı teknolojik işlemler için (kesme, damgalama vb.) - işlenmiş parçaların sayısı veya işlenmiş çubukların sayısı (çubuk malzemeden parçaların imalatında).

Otomatik hatların güvenilirliği ve teknolojik işlemler değerlendirilirken, işletme süresi birimi olarak bitirme işlemi sonrası üretilen parça sayısı alınır.

Kontrol işlemi, ilgili teknolojik işlemlerin ayrılmaz bir parçası olarak düşünülmelidir.

Teknolojik sistemin kalite göstergeleri açısından bir arızası, işleme operasyonundan sonra meydana gelen, kontrol operasyonu sırasında belirlenen kalite göstergelerinden biri için teknik dokümantasyon gerekliliklerinden sapma olarak kabul edilmemelidir, bunun sonucunda kusurlu parça izole edilmiş veya revizyon (işleme) için gönderilmiştir. Güvenilirlik, verimlilik açısından değerlendirilirken, arızanın giderilmesi için geçen süre olarak kusurlu bir ürünün üretilmesi için geçen süre dikkate alınmalıdır.

Üretimi pahalı ve emek yoğun ürünler için, işleme işlemi için güvenilirlik ve kontrol işlemi için ayrı ayrı değerlendirilmelidir.

Dayanıklılık değerlendirmesi şu tanıma indirgenir:

Arıza, revizyon, onarımlar arasında, tamamen değiştirilene kadar teknolojik sistemin çalışmasının takvim süresi;

Sistemin çalışma süresi aynı periyotlara kadar.

Teknolojik sistemin sürdürülebilirliğinin değerlendirilmesi aşağıdakilere indirgenmiştir:

Arızaları belirleme ve ortadan kaldırmanın süresini ve maliyetini karakterize eden göstergelerin tanımına;

Sistemi çalışır duruma getirmek için gereken süreyi belirlemek;

Teknolojik sistemlerin, ayarlamaların, alet değişikliklerinin emek yoğunluğunu ve bakım işlemlerinin maliyetini karakterize eden göstergelerin ortadan kaldırılması.

Teknolojik sistemlerin güvenilirliğinin değerlendirilmesi, üretimin teknolojik hazırlığı, seri üretim aşamalarında ve ayrıca teknolojik sistemlerin en önemli unsurlarının büyük onarımlarından veya modernizasyonundan sonra güvenilirlik göstergelerinin hesaplanmasıyla gerçekleştirilir.

Teknolojik sistem güvenilirliği değerlendirmelerinin temel amacı, teknolojik süreçleri, ürünlerin teknik dokümantasyonda belirlenen parametrelere ve kalite göstergelerine uygun olarak üretilmesini sağlarken, maksimum verimlilik ve kusurlardan minimum kayıp sağlar. Değerlendirme aşamasına bağlı olarak, belirli görevler çözülebilir:

Planlama yaparken - bireysel bölümlerin ve atölyelerin üretim hacimlerinin oluşturulması, ekonomik olarak haklı doğruluk standartlarının tanımı;

Üretimin teknolojik hazırlığı sırasında - optimal teknolojik süreçlerin seçimi (işleme modlarının seçimi, teknolojik süreçte kontrol işlemleri için yerlerin oluşturulması ve kontrol planları);

Seri üretimde - teknolojik sistemin parametrelerinin belirlenen gerekliliklere uygunluğunu belirlemek, olumsuz faktörleri belirlemek ve teknolojik süreçlerin güvenilirliğini veya doğruluğunu ve istikrarını iyileştirmek için önlemler geliştirmek;

Teknolojik sistemlerin onarımını yaptıktan sonra - onarımların kalitesinin değerlendirilmesi.

Aynı yöntemler, teknolojik sistemlerin ana unsurlarının onarımından veya modernizasyonundan sonra kabul testlerini düzenlemek için kullanılabilir.

Güvenilirlik teorisi üzerine çalışmaların modern gelişiminin temeli olarak aşağıdaki ön koşullar kullanılabilir:

Ürünlerin çalışması sırasında meydana gelen arızaların çoğu önceden öngörülebilir, bu nedenle rastgele kabul edilemezler;

Ani arızaların çoğu tasarım, imalat ve montajdaki kusurlar ve hatalarla açıklanır, bu nedenle sadece ani arızaların ortaya çıkmasıyla ilgili gerçekleri belirtmek değil, aynı zamanda olasılıklarını dışlayan yöntemler geliştirmek gerekir;

Çoğu endüstriyel kontrol yöntemi aslında kusurları tespit etmez; Arızaların ani doğası dışında, gerekli önlemleri zamanında almak için arızaların meydana geldiği anları tahmin etmeyi mümkün kılan yeni kontrol yöntemlerine ihtiyaç vardır;

Teknik sistemlerin güvenilirliği tasarım aşamasında değerlendirilmelidir;

Güvenilirlik yönetimi, tasarım, üretim, işletme ve onarım aşamalarında kapsamlı olmalı ve sağlanmalıdır.

Güvenilirlik göstergeleri nesnenin güvenilirliğini oluşturan bir veya daha fazla özelliğinin nicel özelliklerini adlandırın. Güvenilirlik göstergelerinin değerleri, testlerin veya operasyonların sonuçlarından elde edilir. Ürünlerin geri kazanılabilirliğine göre, güvenilirlik göstergeleri onarılamaz ürün göstergeleri ve geri kazanılabilir ürünler için göstergelere ayrılır.

kurtarılamazöyle bir eleman diyorlar ki, ilk arızaya kadar çalıştıktan sonra, çalışma koşullarında restorasyonu imkansız olduğu için aynı elemanla değiştiriliyor. Kurtarılamaz elemanlara örnek olarak diyotlar, kapasitörler, triyotlar, mikro devreler, hidrolik valfler, sivri uçlar vb.

Uzun hizmet ömrüne sahip en karmaşık teknik sistemler, kurtarılabilir, yani çalışma sırasında meydana gelen sistem arızaları, onarımlar sırasında giderilir. Ürünlerin çalışma sırasında teknik olarak sağlam olması, önleyici ve iyileştirici çalışmalarla desteklenmektedir.

Ürünlerin güvenilirliği, amaçlarına bağlı olarak, güvenilirlik göstergelerinin bir kısmı veya tüm göstergeler kullanılarak değerlendirilebilir.

Güvenilirlik göstergeleri:

• - hatasız çalışma olasılığı - belirli bir çalışma süresi içinde nesnenin arızasının oluşmama olasılığı;
• - Başarısızlık için ortalama zaman - nesnenin ilk arızaya kadar çalışma süresinin matematiksel beklentisi;
• - Başarısızlık için ortalama zaman - geri yüklenen nesnenin toplam çalışma süresinin, bu çalışma süresi boyunca arıza sayısının matematiksel beklentisine oranı;
• - başarısızlık oranı - Arızanın dikkate alınan zaman noktasından önce meydana gelmemiş olması koşuluyla belirlenen, bir nesne arızasının meydana gelme olasılığının koşullu yoğunluğu. Bu gösterge, onarılamayan ürünleri ifade eder.

dayanıklılık göstergeleri. Geri yüklenen ürünlerin dayanıklılığının nicel göstergeleri iki gruba ayrılır.

• 1) Ürünün hizmet ömrü ile ilgili göstergeler:
  • - ömür - nesnenin çalışmasının başlangıcından veya onarımdan sonra yeniden başlamasından sınır durumuna geçişe kadar takvim çalışma süresi;
  • - ortalama hizmet ömrü- hizmet ömrünün matematiksel beklentisi;
  • - ünitenin veya montajın ilk revizyonuna kadar hizmet ömrü - bu, servis verilebilirliği geri kazanmak ve temel olanlar da dahil olmak üzere herhangi bir parçasının değiştirilmesi veya restorasyonu ile ürün kaynağının tamamen veya tamamen geri yüklenmesi için gerçekleştirilen onarımdan önceki çalışma süresidir;
  • - bakımlar arasındaki hizmet ömrü, esas olarak onarımın kalitesine, yani kaynaklarının ne ölçüde restore edildiğine bağlı olarak;
  • - toplam hizmet ömrü- onarımdan sonraki çalışma zamanı dikkate alınarak, operasyonun başlangıcından itlaf işlemine kadar teknik sistemin çalışma süresi ego takvimi;
  • - gama yüzde ömrü- yüzde olarak ifade edilen, nesnenin y olasılığı ile sınır durumuna ulaşmayacağı takvim çalışma süresi.
• 2) Ürünün kaynağına ilişkin göstergeler:
  • - kaynak- nesnenin çalışmasının başlangıcından veya onarımdan sonra yenilenmesinden sınır durumuna geçişe kadar toplam çalışma süresi.
  • - ortalama kaynak - kaynağın matematiksel beklentisi; teknik sistemler için, dayanıklılık kriteri olarak teknik bir kaynak kullanılır;
  • - atanan kaynak- teknik durumuna bakılmaksızın tesisin işletilmesine son verilmesi gereken toplam işletme süresi;
  • - gama yüzdesi kaynağı- yüzde olarak ifade edilen, belirli bir olasılık y ile nesnenin sınır durumuna ulaşmadığı toplam çalışma süresi.

Kaynağı ölçmek için birimler, her endüstri için ve her makine, birim ve yapı sınıfı için ayrı ayrı seçilir.

Kapsamlı güvenilirlik göstergeleri. Teknik kullanım katsayısı, bir sistemin, nesnenin, makinenin dayanıklılığını belirleyen bir gösterge işlevi görebilir.

Teknik kullanım katsayısı - nesnenin belirli bir çalışma süresi için çalışır durumda olduğu toplam sürenin matematiksel beklentisinin, nesnenin çalışır durumda olduğu toplam sürenin ve onarım ve bakım için tüm kesinti sürelerinin matematiksel beklentisine oranı. Planlı onarımlar ve bakım arasındaki süre boyunca alınan teknik kullanım katsayısına denir. hazır olma faktörü,öngörülemeyen makine duruşlarını ve planlanmış onarım ve bakım faaliyetlerinin görevlerini tam olarak yerine getirmediğini değerlendiren.

Kurtarılamaz bir öğenin veya tüm sistemin güvenilirliğinin bir göstergesi, hatasız çalışma olasılığı P(t) belirli bir süre için / veya güvenilirlik fonksiyonu, dağıtım fonksiyonunun ters fonksiyonu olan:

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

burada Р(/), elemanın / anından önce arızalanma olasılığıdır; t, kurtarılamaz elemanın çalışma süresidir.

Grafik olarak, güvenilirlik fonksiyonu monoton olarak azalan bir eğridir (Şekil 6.7); / = O'da P(1\u003d 0) \u003d 1, ne zaman / - "o P(1= oo) = 0.

Pirinç. 6.7.

Genel olarak, test edilen yapısal elemanların hatasız çalışma olasılığı P(0), test süresinin sonunda kullanılabilir durumda kalan eleman sayısının teste tabi tutulan ilk eleman sayısına oranı olarak tanımlanır:

/>(*) = (ЛГ - „)/#,

nerede n- test edilen elemanların ilk sayısı; P- için başarısız olan öğelerin sayısı V, N - n = n 0- performansı koruyan öğelerin sayısı.

Değer P(t) ve başarısızlık olasılığı F(t) zamanında T oran ile ilgili

P(t) + F(t)-,

nerede F(t) = l - P(t) veya F(t) = -n 0 / N.

Ani arızaların ortaya çıkmasının nedeni, nesnenin durumundaki bir değişiklik ve önceki çalışma süresi ile ilgili değildir, ancak dış etkilerin seviyesine bağlıdır. Ani arızalar değerlendirilir başarısızlık oranı A(0 - bu zamana kadar arızanın meydana gelmemiş olması şartıyla, birim zaman başına bir arızanın meydana gelme olasılığı. Genel olarak, arızasız çalışma olasılığı, arıza oranı A cinsinden ifade edilebilir. (/):

P(t) = tecrübe

Gösterge A (0, birim zamandaki arıza sayısı (h ") ile ölçülür. Bu ifadeyi kullanarak, bilinen herhangi bir zaman dağılımı için teknik bir sistemin herhangi bir elemanının hatasız çalışma olasılığı için bir formül elde edebilirsiniz. A fonksiyonu (/) test sonuçlarından belirlenebilir Çok sayıda deneysel veri, birçok eleman için A (7) fonksiyonunun grafiğinin "oyuk şeklinde" bir forma sahip olduğunu göstermektedir (Şekil 6.8).

Pirinç. 6.8.

çalışma zamanından /

Grafiğin analizi, test süresinin şartlı olarak üç döneme ayrılabileceğini göstermektedir. İlkinde, A(/) fonksiyonu yükseltilmiş değerlere sahiptir. Bu alıştırma dönemi veya gizli kusurlar için erken başarısızlık dönemi. İkinci dönem denir normal çalışma süresi. Bu dönem, sabit bir başarısızlık oranı ile karakterize edilir. Son, üçüncü periyot yaşlanma dönemi. Normal çalışma süresi esas olduğundan, güvenilirlik hesaplamalarında alınır. k(t) - inşaat Bu durumda, üstel dağılım kanunu ile güvenilirlik fonksiyonu şu şekildedir:

P = deneyim

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

Sistem güvenilirliğinin en önemli özelliklerinden biri, ortalama yaşam süresi ifade kullanılarak değerlendirilen nesne:

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

Bu nedenle, güvenilirlik fonksiyonu aşağıdaki gibi yazılabilir:

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

Elemanın çalışma süresi, ortalama "ömür" süresine kıyasla kısaysa, yaklaşık bir formül kullanılabilir:

Üstel dağılım durumunda, sistemin ortalama "ömrü" eşittir.

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

Örnek 6.4. Belirli bir süre için sistemin ortalama "ömrünü" belirleyin ben= 10 saat, sistemin karşılık gelen arıza oranlarına sahip beş elemandan oluştuğu biliniyorsa, h-1: ^ = 2 10 e; 2 = 5 10 "5; X, 3 = 10" 5; X, 4 = 20kg 5; A-5 - 50 10 "5. Test sonuçları, arızalar arasındaki zaman dağılımının üstel bir yasaya uyduğunu buldu.

Çözüm. Arızalar arasındaki zamanın üstel dağılımını dikkate alarak, arızasız çalışma olasılığını belirleriz:

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

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

Aynı koşullar altında, sistemin "ömrünün" ortalama süresini belirleriz:

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