3. Надежность авиационной техники

1. Отличие невосстанавливаемых и восстанавливаемых изделий АТ.

• (Учебник: Надежность и техническая диагностика авиационного оборудования. В.Г. Воробьев, В.Д.Константинов)

• Восстанавливаемым называется объект, для которого в рассматриваемой ситуации (например, в условиях эксплуатации) проведение восстановления работоспособного состояние предусмотрено документацией.

• Невосстанавливаемый называется объект, для которого в рассматриваемой ситуации (например, в условиях эксплуатации) проведение восстановления работоспособного состояния не предусмотрено технической документацией.

• Ремонтируемый объект может быть принят как восстанавливаемый и как невосстанавливаемый в зависимости от рассматриваемой ситуации. Например, самолетный электрический генератор является ремонтируемым. При некоторых отказах он является восстанавливаемым в условиях эксплуатации (разрушение контактных щеток и др.). При ряде отказов (обрывы или короткое замыкание обмоток, поломки механические и т.д.) в условиях эксплуатации генератор оказывается невосстанавливаемым. Но он может быть отремонтирован, т.е. восстановлен на ремонтном заводе.

• Таким образом, понятие о восстанавливаемых или невосстанавливаемых объектах являются относительными к рассматриваемой ситуации(характер отказа, условия эксплуатации или ремонта). Неремонтируемый объект является в то же время и невосстанавливаемым, а ремонтируемый объект может быть восстанавливаемым в одних условиях и невосстанавливаемым в других.

2. Основные характеристики надежности невосстанавливаемых изделий.

К основным характеристикам надежности невосстанавливаемых изделий относится: 1)Вероятность безотказной работы 2)Вероятность отказа 3)Плотность вероятности отказа 4)Интенсивность отказа 5)Среднее время безотказной работы (среднее наработка до отказа) 6)Средняя наработка на отказ

Надежность и техническая диагностика АО (2010). Эл. версия. Стр.30. Гл. 2.2

3. Основные характеристики надежности восстанавливаемых изделий.

• Среднее число отказов (восстановлений) за наработку процесса функционирования изделия.

• Параметр потока отказа (имеет 3 формы).

• Связь среднего параметра потока отказов (третья форма) с характеристиками надежности невосстанавливаемых изделий.

• Средняя наработка на отказ.

• Усредненная наработка на отказ.

Надежность и техническая диагностика АО (2010). Эл. версия. Стр.80-108. Гл. 4.2.

4. Отличия и сходство интенсивности отказов и параметра потока отказов.

Интенсивность отказов характеризует скорость появления отказов среди исправных в данный момент устройств.

Интенсивность отказов – условная плотность вероятности (т.е. плотность вероятности при условии, что изделие исправно).

Интенсивность отказов в момент t есть число отказов изделий, приходящиеся на единицу времени суммарной наработки многих изделий на большом интервале времени.

- наработка изделия на интервале времени.

В качестве показателя надежности для восстанавливаемых изделий используется параметр потока отказа, а не интенсивность отказов.

Параметр потока отказов есть математическое ожидание числа отказов, приходящиеся на один час суммарной наработки большого (стремящегося к бесконечности) числа изделий в момент t.

Для каждого интервала, примыкающего к моменту наработки процесса функционирования, статическое значение параметра потока отказов определяется зависимостью:

где, - общее число отказов во всем парке испытуемых изделий на достаточно малом интервале времени, примыкающем интервале времени;

– суммарная наработка всех N изделий на интервале времени.

При N→∞ и Δt→0 из 1-ой ф-лы получается точное значение параметра потока отказов:

По внешнему виду 1-я и 2-я ф-лы одинаковы.

Но для 1-ой в Δn входят только первые отказы изделий, а для 2-ой – все отказы, включая первые, вторые и т.д. для каждого из учитываемых изделий.

Параметр потока отказов авиационной техники в отличии от большинства показателей надежности невосстанавливаемых характеристик устройств можно легко получить в процессе ее эксплуатации на авиапредприятиях. Необходимы данные о количестве зарегистрированных отказов, налет или наработка авиационной техники и общее количество наблюдаемых изделий.

Стр. 40 Воробьев и Константинов «Надежность»

5. Отличия средней наработки на отказ и среднего времени безотказной работы.

Отказ-событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния. При отказе один или несколько основных параметров объекта выходят за границы полей допусков.

Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки

Надежность и техническая диагностика авиационного оборудования (страницы 44-48)

6. Как из опыта эксплуатации оценить характе­ристики надежности изделия?

Для оценки уровня надежности конкретного образца изделия необходимо собрать и обработать соответствующие данные по большому числу однотипных изделий. Главным условием для обеспечения возможности контроля фактического уровня надежности изделия является организация и осуществление правильного сбора и обработки статистики их отказов.

В соответствии с «Типовой методикой анализа и оценки надежности авиатехники эксплуатационных предприятий ГА» расчету подлежат следующие характеристики технической • состояния эксплуатируемого парка ВС:

К1000 С - количество неисправностей, выявленных в полете и при техническом обслуживании, на 1000 часов налета;

К1000 П - количество неисправностей, выявленных в полете, на 1000 часов налета;

К1000 ДСД - количество неисправностей, приведших к досрочному съему двигателей, на 1000 часов наработки;

К1000 ЗР - количество задержек вылетов по техническим причинам на 1000 часов налета, в том числе возвращений со старта;

К1000 ПС - количество неисправностей, приведших к демонтажу агрегата с ВС, на 1000 часов наработки;

К1000 ДС – количество неисправностей, приведших к досрочному съему агрегата с эксплуатации, на 1000 часов наработки;

К1000 N - количество событий на 1000 полетов.

Могут использоваться и другие подобные характеристики Каждый из этих параметров определяется однотипными зависимостями вида

где X — количество определяемых событий (неисправностей, задержек вылетов и др.) за рассматриваемое календарное время;

Т - число часов наработки или число полетов за рассматриваемое календарное время.

Аналогичные характеристики для видов оборудования в цепом, для отдельных систем, для отдельных агрегатов.

Заметим, что в отношение (X/T) представляет собой размер потока соответствующего собия, умноженного на 1000. Поэтому можно записать:

Для научных целей данные карточек учета неисправностей используются для расчета характеристик надежности: средней наработки на отказ, среднего времени безотказной работы, интенсивности и плотности вероятности отказов, оценки параметров распределений и др.

Учебник:

Надежность и техническая диагностика авиационного оборудования: учебник. - М.: МГТУ ГА, 2010. - 448 с., 42 табл., 147 рис., лит.: 52 найм. [Гл.6, стр. 164-170]

7. Расчет характеристики надежности системы при последовательном и параллельном соединении ее элементов на структурной модели надежности.

Рис. 5.1. Структурная схема надежности системы с последовательным соединением элементов.

Рис. 5.2. Структурная схема надежности с последовательным соединением элементов при их параллельном соединении на электрической схеме.

Общая интенсивность отказов последовательного соединения N элементов равна сумме их интенсивностей отказов:

Вероятность безотказной работы изделия с последовательным соединением элементов равна произведению вероятностей их безотказной работы:

В случае постоянства всех интенсивностей отказов:

Надежность изделия с последовательным соединением элементов всегда ниже надежности самого ненадежного элемента из них (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Вероятности безотказной работы системы Рс последовательно соединенных элементов на схеме надежности (л = 1...4 - число элементов в схеме; р - вероятность безотказной работы одного элемента).

Cредняя наработка на отказ системы:

где Ti(t) — средняя наработка на отказ /-го элемента системы.

При hi(t)=hj=const

Вероятность отказа устройства с параллельным соединением т элементов на схеме равна произведению вероятностей отказов всех этих элементов

Вероятность безотказной работы

Из зависимости надежности устройства от числа параллельно соединенных элементов (рис. 5.6) видно, что надежность устройства с параллельным соединением элементов выше, чем надежность самого надежного из них.

Учебник:

Надежность и техническая диагностика авиационного оборудования: учебник. - М.: МГТУ ГА, 2010. - 448 с., 42 табл., 147 рис., лит.: 52 найм. [Гл. 5, стр. 112-117].

8. Как оценить уровень надежности изделия?

8. Как оценить уровень надежности изделия

Надежность и техническая диагностика авиационного оборудования (страницы 164-165)

9. Как определить вероятность безотказной работы за время полета системы, состоящей из N последовательно соединенных на модели надежности блоков этой системы?