1.13 Расчет показателей надежности на этапе проектирования

На основе анализа работы привода оставляют структурную схему надежности.

Проектный расчет надежности основывается на использовании -характеристик и принятом допущении об их постоянстве в течение гарантийного срока эксплуатации. Такое допущение позволяет применять экспоненциальный закон распределения:

где – интенсивность отказа i-го элемента;

- время работы изделия;

- число последовательных элементов.

Проектный расчет привода проводят в двух вариантах:

1. с использованием статистических данных интенсивностей отказов или наработок на отказ, полученных в процессе испытаний приборов-аналогов;

2. по результатам статистических данных интенсивностей отказов или наработок на отказ, полученных в процессе испытаний и эксплуатации приборов-аналогов только данного предприятия.

Это обусловливается тем, что каждое предприятие имеет значительную преемственность в проектировании, технологии изготовления и методах контроля, структуре производства, специальной оснастке и испытаний. Такой подход позволяет объективно контролировать и сравнивать показатели надежности, полученные расчетным путем (1-ый вариант) и с учетом особенностей создания и эксплуатации (2-ой вариант).

Расчетная формула вероятности безотказной работы функционально законченной j-той сборочной единицы имеет вид:

где , , - интенсивности отказов i-го элемента при работе, хранении и транспортировании соответственно;

, , – время работы i-го элемента при работе, хранении и транспортировании соответственно.

В справочной литературе приводятся интенсивности отказов для нормальных и утяжеленных условий работы.

Пересчет в заданный режим работы ведут по формуле:

где – интенсивность отказов при нормальных условиях работы;

- коэффициент, учитывающий нагрузку элемента, его температурный режим, влажность среды и др.

При отсутствии данных о надежности элементов принимают:

При расчете вероятности безотказной работы по справочным -характеристикам среднее квадратичное отклонение вероятности безотказной работы определяют по формулам:

– для i-ой детали;

– для j-той сборочной единицы;

- для привода в целом.

Расчетные формулы средней наработки на отказ при известной интенсивности отказов имеют вид:

– для i-ой детали;

– для j-той сборочной единицы;

- для привода в целом.

Коэффициент готовности определяют как:

где – среднее время восстановления, рассматриваемое по технологическим картам замены.

Если в процессе испытаний или эксплуатации в качестве статистической оценки получена средняя наработка на отказ i-го элемента , то вероятность безотказной работы элемента за время будет иметь вид:

Среднее квадратичное отклонение вероятности безотказной работы элемента с учетом статистических данных:

где - число циклов испытаний.

При отсутствии отказов:

Наработку на отказ определяют по формулам:

- для i-ой детали, где - время работы i-го элемента, - число отказов;

- для j-той сборочной единицы;

- для привода в целом.

Время восстановления j-той сборочной единицы есть отношение суммарного времени восстановления i-тых элементов за период испытаний или эксплуатации к суммарному числу отказов i-тых элементов за период испытаний или эксплуатации:

Среднее время восстановления привода в целом:

где – число отказов j-той сборочной единицы.

Коэффициент готовности привода выражается как: