4. Методика выполнения работы

Ниже приведена методика расчета по разделам на примере узла вагона– колесной пары.

4.1. Анализ надежности узла вагона

Выполнение данного раздела курсовой работы предусматривает работу студента с технической литературой: учебниками, справочниками, нормативнотехнической документацией. При анализе надежности узла студенту следует рассмотреть следующие вопросы:

1)назначение узла;

2)параметры при проектировании и допускаемые в эксплуатации;

3)виды технических обслуживаний и ремонтов узлов вагонов;

4)перечень регламентирующих документов;

5)преимущества и недостатки конструкции узла.

Приведенный материал следует проиллюстрировать поясняющими - ри сунками (схемы, диаграммы, таблицы). Например, рассматривая принципы построения системы ремонта, следует привести рисунок структуры ремонтного цикла.

Дополнительно в данный раздел можно включить описание узлов вагонов зарубежных железных дорог, включая описание конструкции, привести сравнение технических характеристик.

Под надежностью колесной пары понимают способность сохранять в межремонтный период значения всех параметров(табл. 2), характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах эксплуатации.

Таблица 2

Параметры колесной пары

	Элементы		Размеры, мм
				допускаемые
	и их параметры	при изготовлении
				в эксплуатацию
1.	Колесо
1.1. Толщина гребня		33		25
1.2. Диаметр по кругу катания		950+14		858
2.	Ось	130++	0,0250,052
2.1. Диаметр шейки				130
2.2. Диаметр предподступичной части		165++	0,120,20	165
3.	Расстояние между внутренними
	гранями колес	1443		1437

21

Колесная пара является ремонтопригодной и восстанавливаемой, расходующей в эксплуатации свой ресурс.

Колесная пара является восстанавливаемой, так как подлежит восстановлению работоспособного состояния.

Обнаружение неисправности и восстановление работоспособного состояния колесной пары оценивается при техническом обслуживании и ремонте вагонов.

Виды технического обслуживания и ремонта вагонов приведены в табл. 3, при капитальном ремонте производится восстановление колесной пары.

Таблица 3

Виды технического обслуживания и ремонта

Виды ТО

Место проведения технического обслуживания и ремонта

Техниче- – на сортировочных станциях, ПТО, для обнаружения неисправское обслуностей колесной пары живание – на промежуточных станциях, для обнаружения перегрева букс

Ремонт – на сортировочных станциях, механизированном пункте ремонта вагонов - для произведения ТР-1

– депо для производства деповского ремонта

Определить работоспособное состояние колесной пары сложно из-за отсутствия открытого доступа к прессовому соединению колесо – ось.

Под работоспособным состоянием колесной пары понимают состояние, при котором выполняются все заданные функции.

Заданными функциями колесной пары являются: 1 – восприятие нагрузки от кузова;

2 – направление движения вагона по рельсовому пути.

В процессе эксплуатации колесная пара может быть в различных технических состояниях.

Исправное состояние – состояние колесной пары, когда она соответствует всем требованиям нормативно-технической документации (табл. 2).

Предельное состояние – техническое состояние, при котором использование колесной пары в эксплуатации недопустимо, а восстановление ее работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Возможные предельные состояния колесной пары: - толщина гребня менее 23 мм;

– толщина обода менее 22 мм.

Отказ колесной пары – событие, заключающееся в нарушении ее работоспособного состояния.

Виды отказов приведены в табл. 4.

22

		Таблица 4
	Отказы колесной пары
	Вид отказа	Неисправность колесной пары
1.	Разрушение (излом)	Излом оси
2.	Усталостное разрушение	Трещина
3.	Искажение соединений	Ослабление прессового соединения
		(смягчение сварного соединения)
4.	Предельное утонение элементов	Уменьшение толщины гребня

4.2 Построение блок-схемы и расчет надежности узла

Конечной целью расчета надежности технических систем является оптимизация конструктивных решений и параметров, режимов эксплуатации, организация технического обслуживания и ремонтов. Поэтому уже на ранних стадиях проектирования важно оценить надежность объекта, выявить наиболее ненадежные узлы и детали, определить наиболее эффективные меры повышения показателей надежности. Решение этих задач возможно после структурнологического анализа системы, который начинается с построения блок-схемы надежности узла. Для построения блок-схемы необходимо определить, из каких элементов состоит узел и в какой последовательности соединены между собой его элементы.

Колесная пара – система, состоящая из трех последовательно соединенных элементов: оси, колеса левого, колеса правого.

Блок-схема надежности колесной пары(рис. 5) состоит из трех элементов, последовательно соединенных, так как элементы не являются взаимозаменяемыми.

…

колесо

ось

колесо

…

Рис. 5. Блок-схема надежности колесной пары

Вероятность безотказной работы колесной парыРк. п

определяется по

формуле

= Р2

Р

Р

,

(32)

к.п

кол

оси

где Ркол – вероятность безотказной работы колеса; Роси – вероятность безотказной работы оси.

23

4.3. Определение показателей надежности детали на стадии проектирования

Вероятность безотказной работы является основным показателем надежности детали, который означает, что в пределах заданной наработки не произойдет ни одного отказа.

Для деталей вагонов, работающих в условиях длительного и интенсивного воздействия динамических нагрузок, должен производиться расчет на сопротивление усталости при многоцикловом нагружении. Расчет выполняется с

учетом вероятностного рассеивания характеристик сопротивления усталости детали и случайного характера ее динамического нагружения.

При расчете принимается, что:

–критерием отказа детали является появление развивающейся трещины длиной 10–15 мм;

–кривая усталости имеет видsim Ni = const во всем диапазоне долговечностей (число циклов Ni);

–при суммировании учитывается спектр повреждающих амплитуд -ди намических напряжений, при этом используется гипотеза линейного суммирования повреждений в виде ∑(ni /Ni) = a (для большинства деталей вагонов a = 1);

–не учитывается асимметрия циклов динамических напряжений, влияние которой на накопление усталостных повреждений реальных вагонных конструкций мало.

Расчет сопротивления усталости производится по коэффициенту запаса

по формуле:
n =	σa, N	³ [n ],	(33)
	σa, э

где sa, N – предел выносливости (по амплитуде) натурной детали при симметричном цикле и установившемся режиме нагружения на базе испытаний N0. Для корпусных несущих деталей вагонов база испытаний принимается, как правило, равной N0 = 107 циклов, для осей и колес колесных пар – N0 = 108 циклов;

sa, э – расчетная величина амплитуды динамического напряжения условного симметричного цикла, приведенная к базе N0, эквивалентная по

повреждающему действию реальному режиму эксплуатационных случайных напряжений за проектный срок службы детали;

[n] – допускаемый коэффициент запаса сопротивления усталости.

Предел выносливости детали может теоретически определяться с помощью теории подобия усталостного разрушения, в основе которой лежит соответствие между характеристиками сопротивления усталости образцов материа-

24

ла и деталей сложной геометрической формы, при учете технологических факторов.

Предел выносливости натурной детали(узла, конструкции) можно определить экспериментально путем проведения ускоренных стендовых испытаний. Тогда расчетное значение sa, N определяется по формуле:

где sa, N

up

ν σa,N

σa, N =

s

a,N (1 - u p νσa,N ) ,

(34)

- среднее (медианное) значение предела выносливости натурной де-

тали;

–квантиль распределения, соответствующий односторонней вероят-

ности P ; полагая, что sa, N – случайная величина, имеющая нормальный закон распределения, для основных несущих деталей вагонов рекомендуется принимать P = 0,95 и up = 1,645 (приложение 4);

-коэффициент вариации предела выносливости.

Для деталей из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей

коэффициент вариации предела выносливости имеет следующие значения:
для сварных рам и балок из листового и фасонного проката
при автоматической сварке под слоем флюса
и в среде защитного газа ..............................................................................	0,05
то же при полуавтоматической и ручной сварке ........................................	0,07
для зон приварки к балкам кронштейнов
и других деталей ручной варкой..................................................................	0,10
для стальных отливок...................................................................................	0,10
для зон приварки литых деталей к прокатным и наоборот........................	0,12
Для предварительных расчетов sa,N допускается определять по формуле:

sa,N =		s-1			,	(35)
	(			)
		K	s
				k

где s-1 - среднее (медианное) значение предела выносливости гладкого стандартного образца из материала детали (по ГОСТ 25.502–79) при симметричном цикле изгиба на базе N0 (предел выносливости s-1 допус-

кается условно принимать равным 0,6sв );

(Ks )k -среднее значение общего коэффициента снижения предела вынос-

ливости данной натурной детали по отношению к пределу выносливости стандартного образца.

Величина s-1 определяется по справочным данным, для наиболее употребительных в вагоностроении сталей значения предела выносливости приведены в приложении 3. При отсутствии справочных данных можно использовать

25

следующие эмпирические зависимости среднего предела выносливости от нормативных (минимальных) величин предела прочности sв (приложение 3):

– для проката и поковок из малоуглеродистых и низколегированных сталей s-1 » 0,5sв ;

–для стального литья s-1 » 0,45sв ;

–для алюминиевых сплавов s-1 » 0,4sв .

Значения (K s )k определяются по экспериментальным данным для анало-

гичных деталей. Для некоторых типичных элементов вагонов значения(K s )k

приведены в приложении 6.

Вероятность безотказной работы оси колесной парыP(Tp) определяется для моделей постепенного отказа усталостного характера, когда число циклов за срок службы N0 > 107÷108, и вычисляется по формуле

	æ				~			ö
	P(Tp =) 0,5 + Фç			1- n					÷	,	(36)
								÷
			~2		2		2
	ç			ν		+ ν
	ç		n		σa,N		ε	÷
	è							ø
где Ф -функция Лапласа (приложение 2);
~	- относительный коэффициент запаса;
n
νσ a, N	- коэффициент вариации предела выносливости (νσ a, N										= 0,05) ;

νε – коэффициент вариации амплитуд динамических эксплуатационных напряжений (νε = 0,25).

		~
Относительный коэффициент запаса n вычисляется по формуле:
~		np
n	=		,	(37)

n

где np – предельный коэффициент нагруженности;

n – предельный коэффициент нагруженности по средним значениям.

Значение np определяется по номограммам в зависимости от показаний степени m кривой усталости и коэффициента вариации динамических напряжений. В случае нормального распределения динамических напряженийnp находится в пределах от 1 до 2,5.

Предельный коэффициент нагруженности по средним значениям n определяется по формуле:

n =	s	a (1 + u p max νε ),	(38)

sa,N

где sa - среднее значение амплитуды динамических напряжений;

26

up max = 5 – максимальный расчетный квантиль распределения;

sa, N - среднее значение предела выносливости натурной детали.

Долговечность конструкции вагона характеризуется временными показателями, такими как срок службы или технический ресурс.

Оценка проектного срока службы детали по критерию усталостной долговечности при многоцикловом динамическом нагружении определяется по формуле

	æ s			a, N	öm	N
	ç				÷		0
	ç			÷
K =	è		[n] ø					,	(39)
	n				K vi
							K σvi
	B fэ Pσi å K yzj åPvi å σaim

j =1

где sa, N – расчетное значение предела выносливости элемента;

B – коэффициент перевода календарного срока службы детали(год) во время непрерывного движения, с;

В = 365 103 Lc , v

где Lc - проектный среднесуточный пробег вагона, км/сут; v - средняя техническая скорость движения вагона, м/с.

Таблица 5

Проектная средняя техническая скорость, м/с (км/ч)

Показатель	Пассажирские вагоны				Грузовые вагоны
Конструкционная	55	45	40	40		35	30		25
скорость (расчетная)	(200)	(160)	(140)	(140)		(120)	(100)		(90)
Средняя техническая	31,1	29,4	25	24,7		22,4	19,2		17
скорость	(112)	(106)	(90)	(89)		(81)	(68)		(61)

Оценка среднего срока службы элемента, который в процессе эксплуатации подвергается механическому износу с изменением геометрических параметров контактирующих поверхностей, определяется по формуле

к =

D

=

hнач -

hпред

,

(40)

Т

J

J

27

где D - расчетная допустимая величина износа(линейное уменьшение размера детали);

J- средняя интенсивность (скорость) изнашивания детали (средняя величина износа на единицу времени эксплуатации), мм/ч;

hнач, hпред – начальный (номинальный) и предельно допустимый в эксплуатации размеры элемента.

Для узла сопряжения допустимая величина износа определяется по фор-

муле

D = dпред - dнач ,

(41)

где dпред , dнач - предельно допустимая и начальная (номинальная) величины конструктивного зазора.

Оценка среднего срока службы новой конструкцииТ н при наличии статистических данных по сроку службы конструкции аналога:

					Т а
Т н =									,	(42)
			n
							Niа
		1- å			D	i (1-		)
			i =	1			Niн

где Т а - средний срок службы конструкции аналога до предельного состояния; n -число элементов новой конструкции, подвергшихся изменению;

D - доля отказов конструкции аналога по i-му элементу;

Nia - долговечность i-го элемента аналога конструкции, определяется экс-

периментальным или расчетным путем;

Niн - долговечность i-го элемента новой конструкции, определяется экспериментальным или расчетным путем.

Безотказность объекта характеризуется вероятностью безотказной работы, а также параметром потока отказов.

В общем случае параметр потока отказов:

w = W(tp ) , tp

где W(tp ) - среднее удельное количество отказов вагонов данного типа(дета-

лей) за определенный расчетный период эксплуатации;

28

tp - средняя наработка вагона за расчетный период эксплуатации(до первого деповского ремонта), в годах, т × км брутто, пасс × км.

Параметр потока отказов, с учетом разделения вагона на расчетные части, а этих частей – на отдельные детали, определяется по формуле

	n	n m
ω	в = åωi	= å åω ji ,	(43)
	i =1	i =1 j =1

где ωi – средний параметр потока отказов i-й расчетной части вагона;

ωji – средний параметр потока отказов j-го элемента i-й расчетной части вагона.

Определение параметра потока отказов новой, усовершенствованной рас-

четной части wiн при наличии данных по отказам такой же части вагона аналога:

								н
			k				ω
								ji
ω	iн =	ω	iа [1- åD	ω	ia (1 -				)] ,	(44)
			j =1				ωaji

где waji - средний параметр потока отказов i-й расчетной части аналога;

Dwaji - коэффициент отказа i-й расчетной части аналога по отказамj-го эле-

мента:

			w	a
	Dwa	=		j	,
			wa
	ji
			i

где wiн , wia -средние параметры потока отказов j-го нового и аналога элемента,

определяются экспериментальным или расчетным путем;

k - число элементов новой конструкции, подвергшихся изменениям.

Параметр потока отказов колесной пары определяется по формуле:

ωк. п = ωоси + 2ωкол ,

(45)

где ωоси – параметр потока отказов оси; ωк.п – параметр потока отказов цельнокатаного колеса.

Показателями ремонтопригодности являются:

– суммарные оперативные трудоемкости технического обслуживания и деповского ремонта;

29

CiТО

n

где LДР

KДР MjДР

где LРЦ

LТО MjТО

– объединенная удельная оперативная трудоемкость технического - об служивания и деповского ремонта.

Показатели ремонтопригодности рассчитываются при проектировании, исходя из состава регламентных работ при техническом обслуживании и плановых ремонтах вагонов.

В зависимости от характера требований к показателям ремонтопригодности, установленных в техническом задании или техническими условиями, рассчитываются или суммируются оперативные трудозатраты на все виды технического обслуживания, текущего ремонта и деповского ремонта за период капитального ремонта или среднегодовое значение.

Суммарные оперативные трудоемкости технического обслуживания(далее ТО) и деповского ремонта (далее ДР) определяются по формулам (46), (47).

			L	æ K TO		n	ö
	WТО	=	РЦ	ç	å M TOj ×CTOj	+åwiTO ×CiTO ÷		,	(46)
			L
				ç	j =1	i =1	÷
			ТО è				ø

– длительность ремонтного цикла (период капитального ремонта);

– длительность эксплуатации между ТО;

– наименование j-й регламентированной работы по контролю, замене, обслуживанию при ТО;

KТО – количество регламентированных работ при ТО; CjТО – трудозатраты (время, стоимость) j-й работы при ТО;

ωjТО – параметр потока отказов вагона поi-й неисправности, подлежащей устранению при ТО;

– трудозатраты (время, стоимость) i-х отказов, в том числе плановых замен элементов при ТО;

– количество наименований отказов, устраняемых в процессе ТО.

			LРЦ	æ K ДР		n	ö
	WДР	=		ç	åM ДРj ×C ДРj	+å	ΩiДР ×CiДР ÷	,	(47)
			L
				ç	j =1	i =1	÷
			ДР è				ø

– длительность эксплуатации между ДР;

– количество регламентированных работ при ДР;

– наименование j-й регламентированной работы по контролю, замене, обслуживанию при ДР;

CjДР – трудозатраты (время, стоимость) j-й работы при ДР;

n – количество наименований отказов, устраняемых в процессе ДР; ΩiДР – удельное число i-х отказов, подлежащих устранению при ДР;

CiДР – трудозатраты (время, стоимость) i-х отказов, в том числе плановых замен элементов при ДР.

30

Объединенная удельная оперативная трудоемкость (время, стоимость) ТО и ДР в общем случае вычисляется по формуле

W	=	WТО NТО +WДР NДР	,	(48)
оу		LРЦ

где NТО – количество технических обслуживаний на протяжении ремонтного цикла;

NДР – количество деповских обслуживаний на протяжении ремонтного цикла;

LРЦ – длительность ремонтного цикла (лет).

4.4.Определение показателей надежности детали во время эксплуатации

Показатели надежности детали во время эксплуатации определяют, испытывая деталь на прочность.

Государственным стандартом определены следующие планы испытаний:

1.При естественных условиях эксплуатации.

2.Ускоренные (интенсивные при полной загрузке и по наиболее сложному профилю).

При разработке плана испытаний определяются следующие параметры: N0 – количество изделий, поставленных на испытание;

R – характеристика изделия;

Т– период окончания испытания (наработка, после которой прекращается испытание);

r – испытание заканчивается при достижении отказов r изделий; N – испытание заканчивается, когда все N0 изделия откажут.

При определении надежности невосстанавливаемых деталей план испытаний имеет вид

[N0; R; Т].

Для вагонных деталей беремТ равное одному году, так как обычно деповской ремонт осуществляется через один год.

Временную сетку выбираем 12 интервалов, через 1 месяц. При определении надежности восстанавливаемой детали план испытаний имеет следующий вид:

[N0; h; Т],

h – количество восстанавливаемых деталей.

31

Результаты испытаний следует занести в ведомость испытаний (табл. 6, 7).

Таблица 6

Пример заполнения ведомости испытаний для невосстанавливаемых деталей

	Номер изделия					Период эксплуатации, мес.
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	1		t21	t11
	2
	…								tN1
	N

Таблица 7

Пример заполнения ведомости испытаний для восстанавливаемых деталей

	Номер изделия					Период эксплуатации, мес.
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	1		t21	t11		t11		t22		t12
	2					t21					t22
	…		tN1					tN1			tN2
	N

По результатам испытаний определяют показатели надежности детали:

1)ti – наработка изделия;

2)n(Δt) – количество отказов в интервале времени Dt;

3)Ni – суммарное количество отказов на момент времени t;

4)для восстанавливаемых деталей определяется:

–статистическая оценка средней наработки на отказ

tср = ån(Δt) ×ti ,

åni

– статистическая оценка среднего времени восстановления

tср = å t ,

N в

где τ – время восстановления;

Nв – количество восстанавливаемых деталей;

– параметр потока отказов

w(t) = ni (t ); N0

5) вероятность безотказной работы (считается для каждого интервала):

32

P(t) = N0 - ni ;

N0

6) частота отказов

f (t) = ni (Dt ). N0 Dt

Результаты расчетов следует свести в табл. 8.

Таблица 8

Оценка количественных характеристик надежности детали вагона

Интервал	ti	n(Δt)	ni	ti n(Δt)	P(t)	f(t)	λ(t)
0–1	1	5	5	25	0,95	0,05	0,051
1–2	2	10	15	20	0,85	0,10	0,110
2–3	3	20	35	60	0,65	0,20	0,250
3–4	4	15	50	60	0,50	0,15	0,300
4–5	5	10	60	50	0,40	0,10	0,250
5–6	6	5	65	30	0,35	0,05	0,015
å				225

По результатам расчета вероятности безотказной работы, частоты и ин-
тенсивности отказа строятся графики (рис. 6).
1,2
1		1
0,8
0,6
			2			4
0,4
0,2
			3
0
0	1	2	3	4	5	6	7
		Рис. 6. Зависимость Р(t), Q(t), f(t), l(t):
1 - вероятность безотказной работы Р(t); 2 – вероятность отказа Q(t);
		3 – частота отказов f(t); 4 – интенсивность l(t)

33

4.5. Разработка мероприятий по повышению надежности детали

На основе изученного материала предыдущих разделов и проведенного анализа следует рассмотреть основные направления повышения надежности узла вагона:

1.Технологическое направление – это применение более совершенных технологических процессов производства и ремонта вагонов.

2.Конструкционное направление – это применение объектов с высокой надежностью, которая обеспечивается самой конструкцией объекта.

3.Эксплуатационное направление связано с применением технических средств диагностики, которые обеспечивают вывод объекта из эксплуатации в ремонт по фактическому состоянию объекта.

Технологическое направление

Технологическое направление связано с изменением химического состава и термообработки изделия, восстановлением трущихся поверхностей наплавкой, обеспечением правильности сборки (взаимное расположение элементов), обеспечением правильности контакта пар трения и т. д.

Конструкционное направление

Конструкционное направление связано с изменениями конструкции, в результате которых повышается надежность объектов.

Расчетные зависимости для определения основных характеристик надежности ТС показывают, что надежность системы зависит от ее структуры (струк- турно-логической схемы) и надежности элементов. Поэтому для сложных систем возможны два пути повышения надежности: повышение надежности элементов и изменение структурной схемы.

Повышение надежности элементов представляется наиболее простым приемом повышения надежности системы. Действительно, теоретически всегда можно указать такие характеристики надежности элементов, чтобы вероятность безотказной работы системы удовлетворяла заданным требованиям. Однако практическая реализация такой высокой надежности элементов может оказаться невозможной.

Изменение структуры системы с целью повышения надежности подразумевает два аспекта.

С одной стороны, это означает перестройку конструктивной или функциональной схемы системы (структуры связей между составными элементами), изменение принципов функционирования отдельных частей системы. С другой стороны, изменение структуры понимается как введение в систему дополнительных, избыточных элементов, включающихся в работу при отказе основных. Применение дополнительных средств и возможностей с целью сохранения работоспособного состояния объекта при отказе одного или нескольких его элементов называется резервированием.

34

Принцип резервирования подобен параллельному соединению элементов и соединению типа «n из m», где за счет избыточности возможно обеспечение более высокой надежности системы, чем ее элементов.

Выделяют несколько видов резервирования(временное, информационное, функциональное). Для анализа структурной надежности системы интерес представляет структурное резервирование – введение в структуру объекта дополнительных элементов, выполняющих функции основных элементов в случае их отказа.

Классификация различных способов структурного резервирования осуществляется по следующим признакам.

1. По схеме включения резерва:

–общее резервирование, при котором резервируется объект в целом;

–раздельное резервирование, при котором резервируются отдельные элементы или их группы;

–смешанное резервирование, при котором различные виды резервирования сочетаются в одном объекте.

2. По способу включения резерва:

–постоянное резервирование, без перестройки структуры объекта при возникновении отказа его элемента;

–динамическое резервирование, при котором при отказе элемента происходит перестройка структуры схемы, подразделяется:

а) на резервирование замещением, при котором функции основного элемента передаются резервному только после отказа основного;

б) на скользящее резервирование, при котором несколько основных элементов резервируется одним или несколькими резервными, каждый из которых может заменить любой основной(т. е. группы основных и резервных элементов идентичны).

3. По состоянию резерва:

–нагруженное резервирование, при котором резервные элементы(или один из них) находятся в режиме основного элемента;

–облегченное резервирование, при котором резервные элементы(по крайней мере один из них) находятся в менее нагруженном режиме по сравнению с основными;

–ненагруженное резервирование, при котором резервные элементы до начала выполнения ими функций находятся в ненагруженном режиме.

Основной характеристикой структурного резервирования является кратность резервирования – отношение числа резервных элементов к числу резервируемых ими основных элементов, выраженное несокращаемой дро-

бью (типа 2:3; 4:2 и т. д.). Резервирование одного основного элемента одним резервным (т. е. с кратностью 1:1) называется дублированием.

Количественно повышение надежности системы в результате резервирования или применения высоконадежных элементов можно оценить по коэффициенту выигрыша надежности, определяемому как отношение показателя на-

35

дежности до и после преобразования системы. Например, для системы из n последовательно соединенных элементов после резервирования одного из -эле ментов (k-го) аналогичным по надежности элементом, коэффициент выигрыша надежности по вероятности безотказной работы составит

		P с		p1 p2...p k -1	[1 - (1 - pk )2 ] pk +1...p n		1		- (1	- pk )2
G p	=		=			=					= 2 - pk .
		P		p1 p2	...p k -1 pk pk +1...p n
										pk

Эффективность резервирования (или другого приема повышения надежности) тем больше, чем меньше надежность резервируемого элемента. Следовательно, при структурном резервировании максимального эффекта можно добиться при резервировании самых ненадежных элементов (или групп элементов).

Эксплуатационное направление

Прогрессивным и экономически выгодным направлением повышения надежности является эксплуатационное, т. е. изменение условий эксплуатации, которое приводит к повышению надежности:

–эксплуатация «по состоянию», т. е. вывод в ремонт, производится по фактическому состоянию узлов;

–применение технических средств диагностики (ТСД), которые позволят прогнозировать ресурс изделия;

–изменение условий эксплуатации, т. е. условий загрузки-выгрузки, торможения, условия взаимодействия пар трения, методы технического обслуживания и ремонта.

36