2.7 Апріорний розрахунок надійності з урахуванням умов і режимів експлуатації

Розрахунок надійності виробів роблять на етапах науково-дослідних робіт, технічних пропозицій і дослідно-конструкторських робіт (при розробці ескізних і технічних проектів і робочий конструкторскої документації) в умовах обмеженого обсягу випробувань із використанням апріорної інформації про надійність елементів конструкції виробів і результатів випробувань на безвідмовність, довговічність і збережуваність конструктивно-технологічних аналогів. Оцінка показників надійності виробляється з метою:

• визначення показників надійності при розробці виробів і порівняння їх із заданими вимогами по надійності;

• обґрунтування оптимального з погляду надійності варіанта конструктивного рішення й технічного виконання виробу;

• визначення можливості забезпечення заданих значень показників надійності при різних варіантах конструктивного рішення й установлених обмежень на конструктивні параметри виробів;

• розробка методів підвищення надійності виробів;

• порівняння показників надійності обраних варіантів конструктивного рішення з перспективними вимогами по надійності найкращих вітчизняних і закордонних аналогів.

Уточнений розрахунок надійності [1] з урахуванням умов і режимів експлуатації застосовується на етапі технічного проектування виробу. Він звичайно можливий тоді, коли на виріб заповнена так звана відомість (карта) режимів роботи елементів. Цей розрахунок ведеться по відомих характеристиках надійності деталей, вузлів, блоків, механізмів, приладів і т.п., що входять у виріб. Тому що елементи виробу перебувають звичайно в різних режимах роботи, що сильно відрізняються від номінальної величини, те це значно впливає на надійність як виробу в цілому, так і окремих його складових частин. Тому виконання уточненого розрахунку надійності можливо тільки при наявності даних про коефіцієнти навантаження окремих елементів і при наявності залежностей інтенсивностей відмов елементів від їхнього електричного навантаження, температури навколишнього середовища й інших факторів.

Методика розрахунку надійності, як правило, містить у собі наступні моменти:

• визначення типів елементів і його характеристик;

• вибір методу розрахунку з наступним підбором певних номограм, таблиць, графіків або поправочних коефіцієнтів;

• визначення електричних навантажень і впливу зовнішнього середовища на кожний елемент;

• визначення по відповідній таблиці або графікові інтенсивності відмови кожного елемента;

• визначення показників безвідмовності елементів з обліком обраної теоретичної моделі надійності;

• визначення показників надійності вузлів, блоків, приладів і систем.

Для визначення надійності виробу необхідно знати:

• число елементів з розбивкою їх по типах і режимам роботи;

• залежності інтенсивності відмов елементів від електричного режиму роботи й заданих зовнішніх умов;

• структурну схему надійності.

При розробці й виготовленні елементів звичайно передбачаються певні, так звані «нормальні» умови роботи, наприклад: температура 25±10°С, номінальний електричний режим, відносна вологість 60±20%, відсутність механічних перевантажень і т.д. Інтенсивність відмов елементів у номінальному режимі експлуатації називається номінальною інтенсивністю відмов .

Якщо елементи, що входять до складу модуля, перебувають у режимах (електричне навантаження, температура та інш.) відмінних від номінального, то коректування інтенсивностей відмов здійснюються шляхом введення поправочних коефіцієнтів:

,

(17)

Потім, на основі скоректованої інтенсивності відмов і відповідного їй наробітку визначається середній наробіток до відмови елементів , що використовується для подальших розрахунків надійності виробів.

Рис. 2.2. Структурна схема розрахунку надійності модуля