Файл: Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
на проведение технического обслуживания и ремонта, т. е. это сумма периодов безотказной работы, прерываемой на время, не обходимое для проведения плановых профилактик и ремонтов.
Р е м о н т о п р и г о д н о с т ь — свойство изделия, которое ха рактеризуется тем, что неисправности легко предупредить либо обнаружить и устранить в процессе проведения технического об служивания или ремонта.
С о х р а н я е м о с т ь — свойство изделия сохранять свои обус ловленные эксплуатационные показатели в процессе транспорти ровки или хранения.
Надежность работы изделия характеризуется показателями для неремонтируемых и ремонтируемых изделий. Определение численных значений показателей надежности осуществимо по точ ным (теоретическим) или приближенным (статистическим) урав нениям при наличии достаточного количества достоверных стати стических данных.
Показатели безотказности для неремонтируемых изделий. Та ковыми являются средняя наработка до отказа, вероятность без отказной работы на протяжении наработки т, интенсивность от казов, гамма-процентный ресурс.
1. Средняя наработка до отказа
/ср= о |
(23) |
где f ( t ) — плотность вероятности отказов изделий, которая опре деляется из уравнений соответствующих теоретиче ских законов.
Приближенная формула
|
|
*сР = — 2 |
U , |
|
(24) |
|
|
п i=i |
|
|
|
где п — первоначальное |
количество испытываемых изделий; |
||||
ti — наработка |
t-ro |
изделия до |
отказа. |
протяжении наработки |
|
2. Вероятность |
безотказной работы на |
||||
|
|
СО |
|
|
|
|
|
P(r) = $ f(t) dt, |
|
(25) |
|
где х — наработка, |
на |
окончание |
которой |
определяется |
вероят |
ность безотказной работы. |
|
|
|
||
Приближенная |
формула |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
(26) |
|
|
|
|
|
|
где N (х) — число изделий, оставшихся работоспособными |
до кон |
||||
ца наработки т. |
|
|
|
||
3. Интенсивность отказов |
|
|
|
||
|
|
Щ = |
, |
|
(27) |
|
|
P(t) |
|
|
|
2 7 0
где p(t) — функция вероятности |
безотказной |
работы. |
|
|
||||
Приближенная |
формула |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
Д |
t N{ t ) |
|
|
(28) |
|
|
|
|
|
|
||||
где N ( t) — число |
работоспособных |
изделий |
к концу |
наработки t; |
||||
- |
At — некоторый достаточно |
малый промежуток |
времени. |
|||||
4. |
Гамма-процентный ресурс |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= |
|
|
|
. |
(29) |
Приближенная |
формула |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
(30) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели безотказности |
для |
ремонтируемых изделий. |
Для |
|||||
их определения проводят испытания или наблюдают в эксплуата
ции N изделий и определяют число nii(t) |
отказов каждого из этих |
изделий до наработки t. |
t |
Среднее число отказов до наработки |
|
N |
|
2 m i (о |
|
— • |
(31) |
В пределе получаем характеристику потока отказов Я:
N
2 |
mi (*) |
|
т = П т '- 1 - |
(32) |
|
N-+оо |
N |
|
Как правило, после периода приработки t0 функция H(t) ста
новится линейной |
Н (t) = Н (t0) + d)(t —10) , |
|
||
|
|
(33) |
||
где со — параметр |
потока |
отказов, величина |
постоянная. |
|
1. |
Параметр потока отказов |
|
||
|
|
|
|
(34) |
Приближенная |
формула |
|
||
|
|
2 /»|(<+д <)-2 m t |
|
|
|
|
г - 1 |
_____________ 1 =1 ______ |
(35) |
|
|
■(О* |
N М |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2. |
Наработка |
на отказ от наработки t\ |
до наработки t% |
|
|
|
Т = |
t2— |
(36) |
|
|
H{ t 2) - H { h ) |
||
271
Приближенная формула
r£*. |
^j ^i |
(37) |
|
|
m c p ( h ) ~ m c p ( h )
3. Вероятность безотказной работы
(38)
4. Коэффициент готовности в установившемся режиме эксплу атации (стационарный случай)
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
(39) |
|
|
|
т+ тв |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где Т — время наработки |
на отказ; |
|
|
|
|
|
|||
ТЕ— среднее время |
восстановления |
(см. ниже). |
|
|
|||||
Показатели долговечности. Таковыми |
являются |
средний ре |
|||||||
сурс, гамма-процентный ресурс, коэффициент готовности и коэф |
|||||||||
фициент технической готовности. |
|
|
|
|
распределение |
||||
1. |
Средний ресурс. |
Если |
ресурс изделия имеет |
||||||
с плотностью вероятности |
/((), |
то |
средний |
ресурс |
находят по |
||||
формуле |
^ср=J t3uf(tm)dt, |
|
|
(40) |
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
где |
t зм — текущее значение |
ресурса |
ремонтируемых |
изделий |
|||||
|
до замены |
или капитального ремонта; |
|
или капи |
|||||
/ ( £ з м ) — плотность |
вероятности |
отказов |
до замены |
||||||
|
тального ремонта определяется из уравнений соответ |
||||||||
|
ствующих |
теоретических законов. |
|
|
|||||
Приближенная формула |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
^ ср" |
N |
|
|
|
|
(41) |
|
|
|
S ^ -ам: |
|
|
|
||||
|
|
|
N |
i—1 |
|
|
|
|
|
где ti — ресурс i-го изделия.
2.Гамма-процентный ресурс. Если ресурс изделия имеет рас
пределение. с плотностью |
вероятности f {t), то он может быть |
найден по формуле |
|
р (^)р = |
(42) |
Ю0 = | |
или по приближенной формуле
Pit т)р |
W(-) |
(43) |
|
100 "" N |
|||
|
|||
|
|
3. Коэффициент готовности как показатель долговечности оп ределяется аналогично коэффициенту готовности как показателю безотказности.
272
4. |
Коэффициент технического использования |
|
|
|
К , - _____ *сум |
(44) |
|
|
|
^сум “Ь ^рем 4“ ^обс |
|
где |
^сум — суммарная |
наработка исследуемых изделий; |
в ре |
^рем) ^обс— суммарные |
простои изделий соответственно |
||
|
монте и на техническом обслуживании. |
|
|
Показатели ремонтопригодности. Таковыми являются среднее время восстановления, коэффициент технического использования, коэффициент готовности.
1.Среднее время восстановления. Если на отыскание и устра
нение т отказов было затрачено время t\, t2, U,..., tn,
|
7 ’в = — |
2 |
и , |
(45) |
|
т |
ы 1 |
|
|
где Тв— время |
восстановления; |
|
|
|
ti — время, |
затрачиваемое |
на |
восстановление |
г'-го изделия. |
2.Коэффициент технического использования (см. выше).
3.Коэффициент готовности (см. выше).
Существует два способа опытной оценки количественных пока зателей надежности: по результатам работы изделий в условиях специальных испытаний на надежность и в реальных условиях эксплуатации. Специальные испытания проводятся в заводских лабораториях, а второй способ практически осуществим в порто
вых условиях. |
|
|
|
|
|
автоматиче |
||||
Исследование надежности отдельных элементов |
||||||||||
ских |
систем |
и |
системы |
в целом представляет большой интерес |
||||||
для |
механиков, |
занятых |
эксплуатацией. |
Знание сроков работы |
||||||
изделия позволяет оптимизировать |
режимы |
профилактических |
||||||||
работ и восстановительных мероприятий и |
повысить |
эффектив |
||||||||
ность работы |
системы в |
целом. Эффективность — более широкое |
||||||||
понятие, чем |
надежность, потому |
что |
оно включает в |
себя |
на |
|||||
дежность и экономичность работы системы. |
Эффективность |
пе |
||||||||
регрузочной |
системы |
обеспечивается |
не только |
надежностью |
||||||
работы изделий, но и эффективностью использования вложенных в нее средств.
Определение показателей надежности в реальных условиях эксплуатации перегрузочных машин затрудняется тем, что про цесс эксплуатации не зависит от наблюдателя и он должен су меть выбрать достоверную информацию, например по записям сменных механиков в вахтенных журналах.
Недостатками этой информации об отказах являются, во-пер вых, отсутствие единообразия записей, во-вторых, поверхностное определение причины отказа и, в-третьих, отсутствие на большин стве перегрузочных машин автоматизированного учета нара ботки.
Как следует из формул показателей надежности, приведенных выше, для определения показателей по точным формулам необ-
18 А, А. Ретман, В. С. Шиф |
273 |
ходимо в одних случаях знать закон распределения отказов по времени, а в других — иметь большое количество статистических данных.
Расчет показателей надежности по приближенным формулам значительно проще, но точность определения зависит от количе ства достоверных статистических данных. Иногда, например, для решения практических задач по прогнозированию отказов необ ходимо знать закон распределения.
В общем случае картина отказа оказывается довольно слож ной, а знание его физической природы относительным в большей или меньшей степени. Поэтому принятый закон распределения времени безотказной работы не всегда точно отображает дейст вительное положение, вследствие чего необходимо при расчетах надежности исходить из конкретных задач. Не все задачи расче та надежности требуют подробных сведений о физической карти не отказа и определения закона распределения. Так, если необ ходимо оценить среднее время безотказной работы изделия, ко эффициент использования, коэффициент вариации времени безотказной работы, достаточно определить среднюю арифмети ческую величину.
Для некоторых задач надежности, таких, как расчет необхо димого обслуживания, расчет ремонтируемого резерва, расчет вероятности отказа сложной системы и другие, законы распреде ления известны.
Для такой задачи, как, например, оценка вероятности безот казной работы изделий, подвергающихся наблюдению при не большом их количестве, требуется подробное знание физической картины, схемы отказа и соответственно определения закона распределения.
§ 41. ЗАКОНЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И МЕТОДИКА ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Данные об отказах, полученные из записей в вахтенных жур налах машин или сменных механиков, с регистрацией наработки на отказ необходимо обработать методами математической стати стики. Так, при определении наработки на отказ какого-либо из делия. вводятся так называемые доверительные уровни. Эта ин формация может иметь ограниченное применение для расчетов показателей надежности, если она не содержит сведений о режиме использования и окружающих условиях.
При правильном учете к групповому механику должна посту пать информация о количестве отказов, происшедших в течение смены, сведения о проведенных профилактических работах и ре монте с указанием о всех заменах и регулировках. Кроме того, отказ‘должен быть классифицирован и должно быть указано, в каких условиях он произошел.
Любое полученное значение наработки на отказ является слу чайной величиной, потому что в процессе сбора данных она мо
274
