12. Окончательный расчет надежности.

Производится для готового проекта. По схемам определяют температуру и нагрузку на каждый элемент системы. Сущность расчета- вместо средне групповых интенсивностях отказов элементов _i в формулы подставляем _i(), зависящее от режимов работы и температуры. Значения _i() определяется по формулам, таблицам или графикам. При этом предполагается, что справедлив экспоненциальный закон распределения и отказы элементов взаимно не зависимы. Для расчета необходимо знать : 1) режимы работы каждого элемента (коэфф. нагрузки Кн, температуру); 2) количество элементов одного типа с одинаковым режимом работы N_i; 3) _i элементов в соответствующих режимах т.е. _i(). Расчет ведется по тем же формулам что и приближенный расчет: ()=N_i_i() (сумма от 1 до к); T()=1/(); P(t)=exp[-t()]=exp[-1/T₀().

Расчет надежности удобно производить поэтапно:

а) разделяют аппаратуру на блоки, узлы и каскады и строится структурная схема расчета надежности;

б) в каждом блоке проводится анализ элементов и температурного режима и определяется коэффициент нагрузки элементов Кн и температуры;

в) определяется _i() при заданных режимах;

г) определяется интенсивность отказа блока бл.;

д) определяется общая интенсивность отказа системы сис.=_i()( сумма от 1 до m, где m- количество блоков) и остальные характеристики надежности.

Опыты эксплуатации аппаратуры показывают, что при высокой частоте включения и выключения аппаратуры происходит увеличение _i. Интенсивность отказов такого устройства ()=_раб()+n_ц, где _раб()- интенсивность отказов устройства в рабочем состоянии; _ц- интенсивность отказов за один цикл включения; n- частота включения в течении одного часа.

Если при определении характеристик надежности в интервале времени t окажется, что часть этого времени система находилась в выключенном состоянии (t_хран=t-t_раб), то учитывают что в выключенном состоянии _сис=_хран меньше _раб(). Учитывая работу, хранение и включение аппаратуры вероятность безотказной работы , где =_хран/_раб; z=t_хран/t_раб; =_ц/_р(); _хран=(0,10,01)_р(); N*- общее время включения за время t.

13. Наработка на отказ т0.

Под этим термином понимают среднее число часов работы между двумя отказами (соседними). Т₀*=Т_р/n, где Т_р- время исправной работы (суммарное) за рассматриваемый промежуток времени t; n- число отказов за время t. Графически процесс определения времени Т_р можно показать следующим образом:

С целью ускорения испытаний и получения более точных результатов наработка на отказ может определятся по ряду одинаковой аппаратуры: , где М- число комплектов испытуемой аппаратуры; Tpj- суммарное время исправной работы j-го комплекта; n_j- число отказов в j-том комплекте. Если =const и f_ср(t)=const, то . Он учитывает реальные условия эксплуатации. Недостаток: не видно изменения надежности во времени.

14. Эксплуатационные коэффициенты надежности.

Коэффициент использования- это отношение суммарного времени исправной работы системы к общему времени исправной работы и простоя за тот же календарный срок. , где t_i- время исправной работы между i-1 и i остановками; n- число перерывов в работе за рассматриваемый промежуток времени, включая отказы и профилактические остановки; t_ni- время вынужденной остановки (простоя). Время простоя включает в себя время профилактики, регулировки, устранения отказов и т.д., но время нахождения аппаратуры в резерве или хранения, а также при отсутствии работы не учитывается.

Коэффициент готовности отличается от коэффициента использования тем, что при его определении учитывается не всю время вынужденных простоев, а лишь та часть его, которая затрачивается на поиск и устранение отказа., т.е. Кт есть отношение суммарного времени исправной работы к общему времени исправной работы и восстановления, взятых за один и тот же период: , где n- число отказов за рассматриваемый промежуток времени. Этот критерий осуществляет одновременно надежность и ремонтопригодность аппаратуры. Если числитель и знаменатель разделить на n, то получим в числителе наработку на отказ,а в знаменателе- наработку на отказ и среднее время восстановления: . С точки зрения эксплуатации безразлично, какая аппаратура лучше, высоконадежная, ремонтируется дольше или низконадежная, но ремонтируется легко и быстро.

Коэффициент простоя- отношение суммарного времени вынужденных простоев из-за отказов и профилактик к общему времени простоев и исправной работы: . Коэффициент простоя- критерий, характеризующий непроизводственные затраты, т.е. затраты на ремонт и профилактику. Кп=1-Ки.

Коэффициент стоимости эксплуатации- отношение стоимости годовой эксплуатации к покупной стоимости аппаратуры. . Для военной аппаратуры Ксэ=2, для гражданской ниже.