Файл: Липчин Ц.Н. Надежность самолетных навигационно-вычислительных устройств.pdf

го момента времени, при условии, что отказ до этого мо­ мента не возник. Определяется она из уравнения

Р(()

Величина k(t) может быть определена по результа­ там испытаний. Если число образцов N0 — велико, a At мало, то

где n(t) —число элементов, не отказавших к моменту t;

работы. Интенсивность отказов является локальной ха­

71

При большом N наработку на отказ можно опреде­ лить по приближенной формуле

где со = const, тогда период до t — t0 называется периодом приработки, после которого из уравнений (4.8), (4.10) получаем

Если в этих условиях при испытаниях N изделий по­ лучено m отказов, то

ся то, что по его величине непосредственно нельзя судить о характере изменения надежности аппаратуры во вре­ мени.

73

Если на отыскание и устранение m отказов было за­ трачено время tu h, h tm, то среднее время восстанов­ ления Гв , т. е. среднее время вынужденного нерегламентированного простоя, вызванного отысканием и устране­ нием одного отказа,

m

Т =

m _

Коэффициент готовности — это вероятность того, что изделие будет работоспособно в произвольно выбранный момент времени в промежутках между выполнениями планового технического обслуживания.

В установившемся режиме эксплуатации коэффици­ ент готовности определяют из уравнения

произвольный момент времени. Коэффициент готовности является весьма важным и распространенным показате­ лем надежности, так как характеризует готовность аппа­ ратуры к работе.

Из уравнения (4. 16) следует, что величина kT может быть повышена за счет как увеличения наработки на от­ каз Т, так и сокращения среднего времени восстановле­ ния і в- Отсюда очевидна необходимость наряду с повы­ шением надежности аппаратуры путем повышения степе­ ни безотказности ее в работе разрабатывать мероприя­ тия, способствующие быстрой восстанавливаемости ап­

времени за некоторый период эксплуатации к сумме этой наработки и времени всех простоев, вызванных техничес­ ким обслуживанием и ремонтами за тот же период экс­ плуатации, и определяется из уравнения

74

Трем — время простоя на ремонт; ^обсл — время простоя на обслуживание.

В суммарное время вынужденного простоя в общем случае включается время на обнаружение и устранение отказов, регулирование и настройку аппаратуры, на простои из-за отсутствия запасных элементов и на про­ ведение профилактических (регламентных) работ.

Коэффициент технического использования kTM пока­ зывает, какую долю общего времени работы и простоя аппаратура находится в исправном, готовом к практичес­ кому применению, состоянии.

Количественные характеристики параметров надеж­ ности достаточно просто могут быть рассчитаны при пра­ вильном определении закона распределения времени ме­ жду отказами.

Расчет надежности систем типа HB можно условно разделить на приближенный или ориентировочный рас­ чет и уточненный или окончательный.

Для выполнения приближенного расчета надо знать усредненные (среднегрупповые) значения интенсивности отказов типовых элементов Яг- и число элементов опреде­ ленного типа в каждой группе Ni. В группу объединяют­ ся элементы, имеющие примерно одинаковую интенсив­ ность отказов. Ориентировочный расчет надежности HB можно осуществить, если известны общее число элемен­ тов в HB и данные о надежности аналогичных HB, по­ лученные из опыта эксплуатации.

Для уточненного расчета надежности необходимо рас­ полагать данными о реальных режимах работы элемен­ тов HB и о зависимостях интенсивности отказов элемен­ тов с учетом температурных, электрических, вибрацион­ ных и других режимов и нагрузок.

4 2. ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ

Приближенный расчет надежности HB производится на этапе эскизного проектирования, при определении структуры электрических и кинематических схем.

Наиболее распространены следующие разновидности приближенного расчета надежности [50, 55 и др.]:

— по среднегрупповым (т. е. усредненным группам однотипных элементов) интенсивностям отказов элемен­ тов;

—коэффициентный;

—с использованием данных опыта эксплуатации.

75

Эти методы расчета надежности основываются на сле­ дующих предположениях:

— элементы в системе соединены последовательно; —интенсивность отказов элементов системы не зави­

сит от времени, т. е. hi — const;

— отказы элементов взаимно независимы. Проведенные исследования показали, что время без­

отказной работы для таких сложных систем, как HB, состоящих из разнородных элементов с различными ха­

Таким образом, периоды приработки и износа HB при расчете перечисленными выше методами из рассмотре­ ния исключаются.

Проведение приближенного расчета надежности HB позволяет:

а) выбрать элементы, способные работать в задан­ ных условиях;

б) определить ориентировочную оценку ожидаемого уровня надежности разрабатываемого HB;

в) провести сравнительный анализ различных вари­ антов структур HB и выбрать оптимальную.

Точность приближенного расчета HB определяется в основном достоверностью исходных статистических дан­ ных по интенсивности отказов, (входящих в HB элементов.

Рассмотрим подробнее указанные разновидности при­ ближенного расчета надежности.

Расчет надежности по среднегрупповым интенсивностям отказов элементов. Для проведения расчета необхо­ димо знать: типы элементов, интенсивность отказов h элементов различных типов и количество элементов Ni каждого типа, входящих в систему. Учет эксплуатаци­ онных условий HB сводится к выбору типов элементов, способных работать в заданных условиях эксплуатации.

На этапе эскизного проектирования количество эле­ ментов, входящих в HB, обычно уже известно. Рассмат­ риваемый приближенный метод расчета надежности поз­ воляет определить наработку на отказ Тср и вероятность безотказной работы P(t) HB. Расчет выполняют в сле­ дующем порядке:

76