Отказ. Понятие, классификация и характеристики отказов.
Отказ – частичная или полная утрата функцион. св-в системы или ее составляющих, к-ая существенным образом снижает функцион. возм-ти или приводит к потере работоспособности.
Классификация:
По харак-ру возникновения:
внезапный – резкое изменение (ухудшение) характеристик объекта (пробой изоляции провода).
постепенный – медленное ухудшение харак-к (старение, износ).
По причине возникновения:
конструкционный – при неудачной конструкции объекта.
производственный – ошибки при изготовлении объекта.
эксплуатационный – при нарушении правил эксплуатации.
Характер устранения:
устойчивый отказ.
перемежающийся отказ – возникающий/исчезающий.
Последствия отказа:
легкий отказ – легкоустранимый.
средний отказ – не вызывающий отказы смежных узлов – вторичные отказы.
тяжелый – вторичные отказы, полная неработоспособность объекта. Может привести к угрозе здоровья и жизни чел-ка.
Дальнейшее использование объекта:
полные отказы, исключающие возможность работы объекта до их устранения.
частичные отказы, при которых объект может частично использоваться.
Легкость обнаружения:
явный (очевидный).
скрытый (неявный).
Время возникновения:
приработочные отказы, возникающие в начальный период эксплуатации (мало отказов).
отказы при нормальной эксплуатации (стабильное кол-во).
износовые отказы, вызванные необратимыми процессами износа деталей, старения материалов и пр. (много отказов).
Наряду с отказом различают также повреждения. Несущественное повреждение не нарушает работоспособность. Существенное же повреждение есть отказ.
Последствиями отказа являются:
невыполнение заданных показателей производительности;
внеплановый ремонт;
досрочная замена узла;
завышенный объем работ при плановом ремонте.
Показатели надежности. Безотказность.
Показатели надежности количественно характеризуют, в какой степени данному объекту присущи определенные свойства, обуславливающие надежность.
Безотказность – св-во сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени.
вероятность безотказной работы - это вероятность того, что в пределах заданной наработки или заданном интервале времени отказ объекта не возникает.
,
где N0 —
исходное число работоспособных объектов,
n(t) —
число отказавших объектов за время t.
Убывающая
ф-ия времени, может принимать значения
от 0 до 1.
вероятность отказа
,
где Q(t)
– интегр. ф-ия распределения случайной
величины.
,
наработка до отказа – наработка объекта от начала эксплуатации до 1го отказа.
– ф-ия распределения случ. величины,
где 
- матем. ожидание наработки до 1го отказа.
Наработка до отказа — эквивалентный параметр для неремонтопригодного устройства. Поскольку устройство неремонтируемое, то это просто среднее время, которое проработает устройство до того момента, как сломается.
среднее время безотказной работы - это математическое ожидание времени работы системы до отказа.
гамма - процентная наработка до отказа – наработка в течение к-ой отказ эл-та не возникает с вероятностью φ (%).
средняя наработка на отказ – отношение наработки восстанавливаемого эл-та к матем. ожиданию числа отказов.
Наработка на отказ — технический параметр, характеризующий надёжность восстанавливаемого прибора, устройства или технической системы. Средняя продолжительность работы устройства между ремонтами, то есть показывает, какая наработка в среднем приходится на один отказ. Выражается обычно в часах.
Т = 1/m * Σti, где ti — наработка i-го объекта между отказами; m — число отказов.
интенсивность отказов – отношение отказавших эл-ов к среднему числу эл-ов.
,
где f(t) — частота
отказов узлов
(деталей);
P(t) — вероятность
безотказной работы.
n(t) — число отказавших образцов в интервале времени от t − (Δt / 2) до t + (Δt / 2); Δt — интервал времени; Ncp — среднее число исправно работающих образцов в интервале Δt.
1
этап – небольшое кол-во отказов. Выходят
из строя детали с малым запасом
устойчивости.
2 этап – нормальный. Определенное кол-во отказов. Продолжит-ть этапа зависит от срока службы эл-ов и от условий эксплуатации.
3 этап – старение. Износ и увелич-е числа отказов.