ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 100
Скачиваний: 0
ние которого будет обеспечена заданная вероятность безотказ ной работы (рис. 37).
Зависимость между плотностью вероятности отказов, нара боткой и средним временем безотказной работы получается пос
ле подстановки в формулу интенсивности |
отказов |
значения Л: |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
_<_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ ( 0 |
= |
~ е |
г» . |
|
|
|
(2.39) |
||
|
|
|
|
|
|
|
* |
т |
|
|
|
|
|
|
Таким образом, если интенсивность отказов является |
посто |
|||||||||||||
янной величиной, то вероятность |
|
|
|
|
|
|
||||||||
безотказной работы и плотность ве |
|
|
|
|
|
|
||||||||
роятности |
отказов |
являются |
экспо |
|
|
|
|
|
|
|||||
ненциальными. Если наработка (на |
|
|
|
|
|
|
||||||||
лет) |
t агрегатов во много раз мень |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ше |
среднего |
времени |
безотказной |
|
|
|
|
|
|
|||||
работы Гт, т. е. ^-С^т, |
то |
характе |
|
|
|
|
|
|
||||||
ристики надежности удобно рассчи |
|
_j______ |
I |
Т— » |
||||||||||
тывать по |
упрощенным формулам |
|
||||||||||||
/ > ( / ) - l - - i - = l - W |
; |
|
(2.40) |
|
200 |
|
WO |
t,4 |
||||||
|
Рис. |
37. Графическое определе |
||||||||||||
|
|
|
* т |
|
|
|
|
|
ние |
срока службы при задан |
||||
|
q (t ) ~ - ± - = |
U. |
|
|
(2.41) |
ной |
вероятности |
безотказной |
||||||
|
|
|
|
работы |
|
|
|
|||||||
|
|
|
* т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При экспоненциальном |
законе |
распределения |
выражение |
|||||||||||
(2.9) может быть переписано в следующем виде: |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
' |
/3( « |
= |
- £4 J L = |
e - X(^ |
\ |
|
|
|
(2.42) |
||
|
|
|
|
|
|
е |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
где |
с.~х^б~‘а) |
— безусловная |
вероятность |
безотказной |
работы |
|||||||||
системы за время t6—ta. |
|
вероятность безотказной |
работы в |
|||||||||||
Следовательно, при X = const |
||||||||||||||
течение некоторого времени не зависит от величины |
наработки |
|||||||||||||
технического устройства, предшествующей отказу этого времени.
2.3. Количественные характеристики надежности восстанавливаемых технических устройств самолета
Все агрегаты самолета можно разделить на восстанавлива емые и невосстанавливаемые в процессе эксплуатации. Невосстанавливаемые агрегаты, элементы (или, как их называют, из делия, агрегаты, элементы одноразового применения) после появления неисправностей снимаются с эксплуатации и заменя ются новыми. К таким элементам относятся, например, блоки, детали и узлы радиоэлектронного оборудования, покрышки, ка меры колес, насосы гидравлических и топливных систем и т. д. Механические, гидравлические и смешанные системы самолета
3 |
533 |
65 |
содержат в основном агрегаты и детали, которые после выявле ния ^неисправностей ремонтируются и допускаются к дальней шей эксплуатации. Кроме того, отдельные агрегаты и детали этих систем могут заменяться и система или изделие может эксплуатироваться далее. Эти системы и изделия называют вос станавливаемыми. Самолет в целом, большинство его систем и агрегатов являются восстанавливаемыми техническими устрой ствами. Определение характеристик надежности восстанавлива емых н невосстанавливаемых систем имеет свои особенности. Так, у невосстанавливаемых систем количество отказов не мо жет быть больше количества находящихся на эксплуатации сис тем. У восстанавливаемых систем количество отказов за время эксплуатации может превысить количество эксплуатирующихся систем. В связи с этим для восстанавливаемых систем и их агре гатов такие характеристики надежности, как вероятность безот казной работы, среднее время безотказной работы, интенсив ность отказов, могут быть использованы лишь для ограниченной наработки (налета).
Для оценки надежности восстанавливаемых технических уст ройств в ряде случаев не учитывается время, необходимое на восстановление или замену неисправных агрегатов и деталей При этом считается, что возникшие отказы технических уст ройств устраняются мгновенно.
К количественным характеристикам восстанавливаемых тех нических устройств относятся средняя статистическая плотность вероятности отказов, среднее время наработки между двумя со седними отказами и коэффициент отказов.
Средняя статистическая плотность вероятности отказов со, определяется как отношение количества отказавших элементов (агрегатов, деталей) Ал,- в единицу времени к числу элементов Na, находящихся в действующих системах, при условии, что все отказавшие элементы мгновенно восстанавливаются или заме няются исправными, т. е. число элементов, находящихся в эксп луатации в течение заданного времени наработки, сохраняется постоянным
Д/г/
(2. 43)
N3Ati
Суммарная статистическая плотность вероятности отказов системы Q выражается полным количеством отказов составных элементов n(t) одной данной системы в единицу времени, взятым в границах заданного времени наработки t:
o = JlML . |
(2.44) |
Суммарная статистическая плотность вероятности отказов самолета будет равна количеству отказов в единицу времени всех его агрегатов планера, двигателя, оборудования и систем.
Среднее время наработки между двумя соседними отказами Тв0 определяется отношением времени наработки t технического устройства к общему числу отказов элементов n(t), возникших за это время, т. е.
Т,в.о= -77Г |
(2.45) |
/г (О |
|
Если при оценке надежности учитываются отказы одновре менно у N однотипных восстанавливаемых технических уст ройств, то среднее время наработки между двумя соседними от казами равно
|
N |
и |
|
|
2 |
|
|
ТП.0 |
d = 1 |
(2.46) |
|
N |
|
||
|
V |
л; |
|
|
/-1 |
|
|
где t(—время работы l-го технического устройства; |
|
||
/г* — число отказов i-ro |
технического устройства за время |
||
его наработки U. |
|
|
|
Легко показать, что между суммарной статистической плот ностью вероятности отказов технического устройства и средним временем наработки между двумя соседними отказами сущест вует обратная зависимость
т».о = ^ - |
(2-47) |
Известно, что для любого закона распределения времени без отказной работы значение средней частоты отказов восстанавли ваемых технических устройств в установившемся режиме их ра боты по истечении некоторого времени, практически равного
Тп t= оз
1
имеет предел, равный —в:
I
ю (У),—*,= —!—= const. |
(2.48) |
В процессе эксплуатации в ряде случаев бывает необходи мо дать оценку влияния надежности отдельных агрегатов (систем) на надежность самолета в целом или всего комплекса. Для этого применяется вспомогательный критерий надежно сти — коэффициент отказов.
Коэффициент отказов Ко представляет собой отношение ко личества отказов однотипных агрегатов (блоков) пэ к общему количеству отказов в системе пс
К 0 = |
(2. 49) |
3* |
67 |
Величина коэффициента отказа позволяет судить о том, ка кой тип агрегата и в какой степени влияет на надежность систе мы или самолета в целом.
Однако коэффициент отказа не дает возможности оценить, какой тип элементов системы менее надежен, а какой более на дежен. Для этой цели используется относительный коэффициент отказов Коо'
К 00 = ^ , |
(2.50) |
ncN э |
|
где А/'э — количество агрегатов (деталей, элементов) данного типа в системе;
Nс— полное количество агрегатов (деталей, элементов) всех типов в системе.
Коэффициент отказов и относительный коэффициент отказов можно выразить через некоторые другие характеристики надеж
ности. |
неисправных эле |
Количество отказов системы вследствие |
|
ментов данного типа за промежуток времени |
|
n3 = N 3io3^t, |
(2.51) |
где «а—средняя плотность вероятности отказов агрегатов (де талей, элементов) данного типа. За это время в системе произой дет всего отказов
лс = 2 сДЛ |
(2-52) |
где Qc — суммарная плотность вероятности отказов в системе. Подставляя значения пс и пэ в формулу (2.49), получим
К 0 — N 3 -2^- . “с
При t— >-оо (0Э=ЯЭ. Поэтому
к — AT _Ai- Л 0--iV5 0
Аналогичным образом можно найти зависимость относительного коэффициента отказов от средней и суммарной плотности вероятности отказов
. (2.55)
При X= const
(2.56)
Следовательно, коэффициенты отказов в некоторых случаях могут быть выражены через интенсивность отказов.
68
В процессе эксплуатации полеты самолетов чередуются с простоями, необходимыми для проведения технического обслу живания, заправки самолетов горючим, специальными жидко стями и газами, выполнения профилактических работ, ремонтов. Кроме того, перерывы в полетах могут быть вызваны плохой погодой, отсутствием необходимости в полетах.
Поэтому текущее календарное время эксплуатации самоле тов /э:
4 — ^ + 4.11 + 4 .п> |
(2.57) |
где /„ — суммарное время налета самолетов в течение опреде
ленного календарного времени эксплуатации |
/э; |
|
/вп — суммарное время вынужденного простоя |
за |
это же |
время эксплуатации; |
|
|
/к.п — суммарное время конъюнктурного простоя. |
|
|
Время вынужденного простоя самолета за некоторое |
кален |
|
дарное время эксплуатации выражается суммой |
|
|
^в.н —Кл“Ь4епл» |
|
(2. 58) |
где /Пл — плановое время вынужденного простоя, |
необходимое |
|
для выполнения профилактических работ по уходу за самолета ми, подготовки их к полетам, выполнения доработок и т. д. (плановое время вынужденного простоя практически пропорци онально налету самолетов);
/непл — неплановое время вынужденного простоя, необходи мое для устранения отказов путем замены агрегатов, их регули ровки или ремонта. В неплановое время вынужденного простоя входит также' время простоя самолета в ожидании ремонта и запасных частей.
Величина /Непл — случайная и определяется суммарным вре менем для восстановления отказавших агрегатов и систем в про цессе эксплуатации самолетов в течение определенного кален дарного времени эксплуатации.
Одним из вспомогательных /критериев эксплуатационной на дежности самолетов является коэффициент эксплуатационной готовности &э.г, который представляет собой отношение полного
времени |
налета в течение |
определенного срока эксплуатации |
к сумме |
времени налета и |
вынужденного простоя за этот же |
срок эксплуатации: |
|
|
tfl |
(2.59) |
|
+ /в.II |
||
|
Коэффициент эксплуатационной готовности является крите рием, характеризующим готовность самолетов к применению. Его величина зависит от надежности и восстанавливаемости, а также от эксплуатационного совершенства, характеризующегося степенью приспособленности самолетов к проведению регламент ных работ и подготовке к полетам.
69