8.2 Классификация объектов по надежности

В основу классификации технических объектов по на­дежности могут быть положены различные критерии. Обычно объекты разделяются на вос­станавливаемые и невосстанавливаемые, ремонтируемые и неремонтируемые, обслуживаемые и необслуживаемые.

Восстанавливаемый объект - объект, для которого проведение восстановления работоспособного состояния предусмотрено в нормативно-технической и конструкторской документации. Для невосстанавливаемого объекта восста­новление не предусматривается.

Ремонтируемый объект - объект, для которого прове­дение ремонтов предусмотрено в нормативно-технической и конструкторской документации. Для перемонтируемого объекта ремонты не предусматриваются.

Обслуживаемый объект - объект, для которого прове­дение технического обслуживания предусмотрено в норма­тивно-технической и конструкторской документации. Для необслуживаемого объекта обслуживание не предусматри­вается.

8.3 Показатели надежности

Показатель надежности - количественная характери­стика одного или нескольких свойств, составляющих надеж­ность объекта. Показатель надежности количественно ха­рактеризует, в какой степени объекту присущи определен­ные свойства надежности.

Уровень надежности технического объекта определяется совокупностью значений нескольких характеристик надеж­ности как его отдельных элементов (деталей, узлов, систем и т.д.), так и объекта в целом. В зависимости от того, сколько свойств надежности характеризуют показатели, раз­личаются единичные и комплексные показатели надежности: единичные характеризуют одно из свойств, комплексные - не менее двух.

При определении надежности объектов используются две формы представления показателей - вероятностная и статистическая. Вероятност­ная форма удобнее для аналитических расчетов, статистическая - при экспериментальных исследованиях и испытаниях. Кроме того, одни показатели надежности лучше интерпретируются в вероятностных терминах, другие - в статистических. При экспериментальных исследованиях с ростом числа ис­пытываемых объектов или числа испытаний статистические показатели схо­дятся в пределе к вероятностным. Поэтому для характеристики основных показателей надежности удобнее пользоваться вероятностными формами, а статистические использовать для практических расчетов при эксперимен­тальных исследованиях.

Основным показателем безотказности является веро­ятность безотказной работы p(t) - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет. В общем случае величина вероятности безотказной работы зависит от наработки объекта и ее конкретное значение должно быть поставлено в соответствие с определенной на­работкой или временем эксплуатации объекта. Вероятность безотказной работы определяется в предположении, что в начальный момент времени (при нулевой наработке) объект работоспособен, то есть р(0) = 1. Очевидно, что р(∞) = 0.

Статистическая оценка вероятности безотказной работы может быть получена в результате испытаний на надежность достаточно больших выбо­рок. Способ вычисления зависит от плана испытаний. Для про­стейшего испытания N объектов до отказа последнего объекта без замен и восстановлений статистическая оценка:

где N(0) и N(t) - число работоспособных объектов при t=0 и в момент вре­мени или при наработке t, п(t) - число отказавших объектов за время или наработку t.

Наработка до отказа - наработка объекта от начала эксплуатации до возникновения первого отказа. Наработка до отказа используется для характеристики надежности как восстанавливаемых, так и невосстанавливаемых объектов. Средняя наработка до отказа t_ср - математическое ожида­ние наработки до отказа:

Интенсивность отказов λ(t) - условная плотность ве­роятности возникновения отказа объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до это­го момента отказ не возник:

где f(t) - плотность распределения наработки до отказа (частота отказов):