2 Определение показателей надежности работы систем, комплектов и отдельных машин

В соответствии с ГОСТ 27.002-89 основными показателями надежности машин являются:

1. Показатель надежности – количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность системы.

2. Единичный показатель надежности – показатель надежности, характеризующий одно из свойств, составляющих надежность системы.

3. Комплексный показатель надежности – показатель надежности, характеризующий несколько свойств, составляющих надежность системы.

4. Расчетный показатель надежности – показатель надежности, значения которого определяются расчетным методом.

5. Экспериментальный показатель надежности – показатель надежности, точечная или интервальная оценка которого определяется по данным испытаний.

6. Эксплуатационный показатель надежности – показатель надежности, точечная или интервальная оценка которого определяется по данным эксплуатации.

7. Экстраполированный показатель надежности – показатель надежности, точечная или интервальная оценка которого определяется на основании результатов расчетов, испытаний и (или) эксплуатационных данных путем экстраполирования на другую продолжительность эксплуатации и другие условия эксплуатации.

Коэффициент готовности (K_г) – вероятность того, что машина окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение машины по назначению не предусматривается.

Коэффициент готовности представляет собой отношение времени исправной работы к сумме времен исправной работы и вынужденных простоев объекта, взятых за один и тот же календарный срок.

Коэффициент готовности определяется по формуле

,

где Т_р – суммарное время исправной работы объекта; Т_п – суммарное время вынужденного простоя.

Коэффициент оперативной готовности (K_ог) показывает вероятность того, что машина окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение машины по назначению не предусматривается, и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

Коэффициент оперативной готовности характеризует надежность машины, необходимость применения которой возникает в произвольный момент времени, после которого требуется безотказная работа машины в течение заданного интервала времени. Значение коэффициента оперативной готовности K_ог определяется по формуле

,

где K_г – коэффициент готовности;

Р – вероятность безотказной работы машины в течение заданного интервала времени.

Значения коэффициента оперативной готовности используются при выполнении работ по оценке эффективности системы, а также при оценке расчетных значений надежности по полученным из эксплуатации результатам работы системы.

Коэффициент технического использования (K_ти) характеризует отношение математического ожидания суммарного времени пребывания машины в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к математическому ожиданию суммарного времени пребывания машины в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период.

Коэффициент технического использования можно рассматривать как вероятность того, что в данный, произвольно взятый момент времени, объект работоспособен, а не находится в ремонте.

Рассчитать коэффициент технического использования можно по формуле

,

где К_в – коэффициент использования по времени;

K_г – коэффициент готовности.

Рассчитать коэффициент эффективности можно по формуле

,

где К_в – коэффициент использования по времени;

– максимальное значение коэффициент использования по времени за расчетный интервал времени (за месяц).

Коэффициент сохранения эффективности (К_сэ) – отношение значения показателя эффективности использования машины по назначению за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателя, вычисленному при условии, что отказы машины в течение того же периода не возникают.

Коэффициент сохранения эффективности системы можно выразить формулой

,

где К_в – коэффициент использования по времени по месяцам;

n – количество рассматриваемых месяцев;

– максимальное значение коэффициент использования по времени.

Коэффициент сохранения эффективности работы машин за первый год равен ( ) 94%.

Коэффициент сохранения эффективности работы машин за второй год равен ( ) 94%.

Ориентировочную оценку времени наработки на отказ можно также определить по формуле

,

где T_ф – календарный фонд рабочего времени;

K_ти – коэффициент технического использования.

Предложенные для оценки надежности систем, комплектов и отдельных машин комплексные показатели надежности не дают полной информации о работе строительных машин на конкретных объектах, так как они не учитывают технологию и организацию строительства в конкретных производственных условиях. Поэтому целесообразно дополнить рассматриваемые комплексные показатели надежности показателем организационно-технологической надежности.

надежности.

Задача 1

При анализе работы строительных машин рассмотрены основные комплексные показатели надежности: коэффициент готовности, коэффициент оперативной готовности, коэффициент технического использования, коэффициент сохранения эффективности). При анализе работы строительных машин рассмотрены только основные комплексные показатели надежности: коэффициент готовности, коэффициент оперативной готовности, коэффициент технического использования, коэффициент сохранения эффективности (табл. 2.1.)

Таблица 2.1 – Показатели работы машин

Месяц	Календарный фонд времени, ч	Время работы, ч	Технологические перерывы, ч	Простои, ч	Коэффициент использования по времени	Коэффициент готовности	Коэффициент технического использования	Коэффициент эффективности	Время наработки на отказ, ч
Месяц	Tф	Tр	Tтп	Tп	Kв	Kг	Kти	Kэ	Tн
1	720	403	174	143	0,559	0,738	0,757	0,918	545,295
2	672	375	163	134	0,558	0,737	0,757	0,916	508,967
3	744	441	167	136	0,593	0,764	0,776	0,974	577,251
4	720	383	186	152	0,531	0,716	0,742	0,872	534,050
5	744	427	174	143	0,574	0,749	0,766	0,943	570,075
6	720	403	174	143	0,56	0,738	0,759	0,920	546,271
7	744	432	172	141	0,58	0,754	0,769	0,952	572,363
8	744	442	166	136	0,594	0,765	0,777	0,975	577,916
9	720	419	166	136	0,581	0,755	0,770	0,954	554,099
10	744	427	174	142	0,574	0,750	0,765	0,943	569,075
11	720	407	172	141	0,565	0,743	0,761	0,928	547,731
12	744	453	160	131	0,609	0,776	0,785	1,000	584,124
13	720	427	161	132	0,593	0,764	0,776	0,974	558,948
14	672	388	156	128	0,577	0,752	0,767	0,947	515,660
15	744	420	178	146	0,565	0,742	0,761	0,928	566,485
16	720	434	158	129	0,602	0,771	0,781	0,989	562,274
17	744	401	189	154	0,539	0,723	0,746	0,885	555,022
18	720	352	202	166	0,489	0,680	0,720	0,803	518,118
19	744	397	191	156	0,533	0,718	0,742	0,875	552,376
20	744	433	171	140	0,582	0,756	0,770	0,956	573,011
21	720	401	176	144	0,556	0,736	0,756	0,913	544,076
22	744	446	164	134	0,599	0,769	0,779	0,984	579,553
23	720	415	168	137	0,577	0,752	0,767	0,947	552,585
24	744	420	178	146	0,565	0,742	0,761	0,928	566,485

На рисунке 2.1 (построенному с помощью формулы 2.6) показана вероятность работы машины на отказ, полученная по результатам обработки натурных испытаний работы последнего.

Вероятность наработки на отказ, %

Время наработки на отказ, ч.

Рисунок 2.1 – Вероятность работы машины