26 Коэффициенты надежности, их классификация. Коэффициент готовности.
Рассмотренные выше характеристики надежности под которыми подразумеваются вероятность безотказной работы, вероятность отказа, интенсивность, мат ожидание (средняя наработка) – позволяют оценить надежность простых элементов в процессе их эксплуатации и хранении. Однако эти характеристики позволяют установить отношение между временными составляющими цикла эксплуатации, т.е. они не учитывают время. Затрачиваемое на профилактику, ремонт, не учитывают удобство эксплуатации, готовность изделия к работе. Поэтому вводятся дополнительные характеристики надежности, которые называются коэффициентами надежности. Все коэффициенты подразделяются:
1. Коэффициенты, характеризующиеся временем работы и временем простоя. К ним относятся коэф. готовности, коэф. вынужденного простоя и профилактики.
2. Коэффициенты, характеризующиеся частоту профилактических работ – частота профилактики.
3. Коэффициенты, характеризующие влияние надежного элемента установленного в данном изделии на надежность этого изделия. К ним относятся коэф. отказов, коэф. расхода элементов.
4. Прочие коэффициенты. К ним относятся коэф. значимости элемента, стоимость эксплуатации и ремонта и др.
Коэффициент
готовности – это отношение времени
безотказной работы к сумме времени
безотказной работы и времени восстановления:
.
время безотказной работы,
время
профилактики (ремонта).
В
не входит время хранения и время которое
тратится на подготовку изделия после
простоя, т.к. время простоя не является
характеристикой надежности. Время,
затраченное на подготовку мало и слабо
характеризует надежность.
.
Равенство (2) является статистическим
выражением коэффициента готовности.
Для перехода к определению вероятностного
используют среднее значение (средними
величинами).
,
где
- среднее время восстановления,
-
среднее время между соседними отказами.
Равенство (3)
устанавливает зависимость между Кг и
основными вероятностными количественными
характеристиками. Такими характеристиками
может быть частота отказа
.
,
если
,
то
,
тогда
.
Выражение (5) есть вероятность того, что
система исправна в любой момент времени.
(5) является вероятностным выражением
коэффициента готовности.
Время восстановления среднее существенно зависит от надежности, чем выше надежность тем еже производятся ремонт, тем меньше среднее время восстановления, т.к. коэффициент готовности зависит от времени восстановления, то этот коэффициент также характеризует эксплуатационные качества изделия, т.е. удобство, качество эксплуатации и т.д.
Однако равное значение коэффициента готовности изделия ещё не означает равнозначность изделия.
Кг – является характеристикой только для длительной непрерывной работы и должен решать задачи в течении короткого промежутка времени. Даже свойство коэффициента ограничивает его универсальность при оценке надежности и удобства эксплуатации.
27 Коэффициент вынужденного простоя, коэффициент профилактики, частота профилактики
Коэф. вынужденного простоя – называется отношение времени восстановления к сумме времени восстановления, безотказной работы.
,
.
Оперируя средними величинами получаем
выражение:
.
Из сравнения (3) и (7) следует:
.
Для длительно
эксплуатирующего изделия коэффициент
простоя стремится к постоянной величине:
.
Выражение (9) определение того, что в
установившемся процессе, что изделие
в любой момент времени будет в исправном
состоянии (состоянии восстановления).
Из равенств (8) и (9) следует, что коэффициент
простоя является производной от коэф.
готовности, поэтому этот коэффициент
обладает всеми достоинствами и
недостатками коэф. готовности.
Коэффициент
профилактики – это отношение времени
восстановления ко времени безотказной
работы:
.
.
Сравнивая (11) и (3) получим:
.
Коэффициент простоя через частоту
отказа записывается в виде:
.
Так же как Кг коэф. профилактики обладает
теме же достоинствами и недостатками.
Частота профилактики –называется отношение числа осмотра и ремонтов изделия к времени безотказной работы и времени восстановления, взятых за определенный календарный срок.
,
разделим числитель и знаменатель на
.
.
может быт выражена через Кг.
.
-
также как и все рассмотренные коэффициенты
характеризуют надежность изделия и
удобство эксплуатации. Из (15) и (16) следует
что, чем надежней изделие, чем больше
tcp и чем меньше noc,
тем меньше частота профилактики. Однако
уменьшение числа осмотров может привести
к уменьшению времени между отказами –
это приведет к увеличению частоты
профилактики и понижению коэффициента
надежности. Поэтому существует оптимальное
число осмотров, при которых частота
профилактики и коэф. простоя являются
наивыгоднышными. Частота профилактики
позволяет определить необходимое число
ремонтов и осмотров.