книги / Элементы прикладной теории надежности

m

Рис. 26

Эффект раздельного резервирования в отношении всего ТО в целом оценивается следующим показателем:

Э = P(t ) − P (t ) , P (t )

где P(t ) – ВБР ТО с раздельным резервированием; P (t ) – ВБР ТО без резервирования.

61

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Барышев В.И. Надежность и диагностика гидропривода: учеб. пособие. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. – 154 с.

2.Батурин А.А., Спиридонов Е.К., Троицкий В.Л. Определение показателей надежности гидроприводов и их элементов: учеб. пособие / Челяб. политехн. ин-т. – Челябинск, 1985. – 45 с.

3.Надежность объемных гидроприводов и их элементов / Ю.А. Беленков, В.Г. Нейман, М.П. Селиванов, Ю.В. Точилин. – М.: Машиностроение, 1977. – 167 с.

4.Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. – 576 с. (любые последующие переиздания книги).

5.Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории вероятностей. – М.: Радио и связь, 1983. – 416 с.

6.Гладкий В.Ф. Вероятностные методы проектирования конструкции летательного аппарата. – М.: Наука, 1982. – 272 с.

7.Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности: учебник для вузов по спец. «Автоматизированные системы управления». – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 168 с.

8.ГОСТ 27.002–2015. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М., 2015.

9.ГОСТ 18322–78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. – М., 1978.

10.ГОСТ 27.003–2016. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. – М., 2016.

11.ГОСТ 25866. Эксплуатация техники. Термины и определе-

ния. – М., 1983.

12.Международные стандарты: ISO 9000, ISO 9001, ISO 9002, ISO 9003. – Системы качества – модель для обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании.

13.ГОСТ 2.601–2006. ЕСКД. Эксплуатационные документы. –

М., 2006.

62

14.Дедков В.К., Северцев Н.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. – М.: Высш. шк., 1976. – 405 с.

15.Комаров А.А. Надежность гидравлических систем. – М.: Машиностроение, 1969. – 235 с.

16.Кузьмин Л.Т. Основы кибернетики: в 2 т. Т. 2. Основы кибернетических моделей: учеб. пособие для вузов. – М.: Энергия, 1979. – 584 с.

17.Кучер В.Я. Основы технической диагностики и теории надежности: письм. лекции / СЗТУ. – СПб., 2004. – 48 с.

18.Никитин О.Ф. Надежность, диагностика и эксплуатация гидропривода мобильных объектов. – М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Бау-

мана, 2007. – 312 с.

19.Петров Е.Н., Деев В.С., Шевченко А.А. Физико-математиче- ские модели отказов. – Снежинск: Изд-во РФЯЦ – ВНИИТФ, 2000. – 104 с.

20.Сырицин Т.А. Эксплуатация и надежность гидро- и пневмоприводов: учебник. – М.: Машиностроение, 1990. – 248 с.

21.Сырицин Т.А. Надежность гидро- и пневмопривода. – М.: Машиностроение, 1981. – 216 с.

22.Трефилов В.А. Эксплуатация сложных технических комплексов: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Мин. обороны, 1982. – 79 с.

23.Хильчевский В.В., Ситников А.Е., Ананьевский В.А. Надежность трубопроводной пневмогидроарматуры. – М.: Машино-

строение, 1989. – 208 с.

24.Чухнин В.Н., Вершинин Н.Н. Теоретические основы эксплуатации и ремонта вооружения: учеб. пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2001. – 228 с.

63

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Свойство надежности реализуется и поддерживается в процессе эксплуатации ТО. Поэтому теория надежности неразрывно связана с эксплуатацией технических объектов, общие сведения о которой приведены в данном приложении.

1. Три аспекта эксплуатации ТО

Слово «эксплуатация» произошло от латинского explico – развертываю. Претерпев ряд изменений, уже во второй половине XIX в. оно имело два значения:

– извлечение выгоды, прибыли из чего-нибудь, в частности из чужого труда;

– использование средств производства (станков, транспорта и т.п.) по назначению.

Длительное время под эксплуатацией понимали только практику применения человеком машины для достижения определенных целей. Такое толкование эксплуатации не раскрывало многочисленные процессы и явления, связанные с использованием техники по назначению.

В настоящее время понятие эксплуатации рассматривается в трех аспектах (аспект – точка зрения, с которой рассматривается предмет, явление, понятие):

1)как стадия жизненного цикла ТО;

2)как система, реализующая применение ТО по назначению;

3)как процесс изменения состояния ТО под действием различных факторов, сопровождающих использование объекта по назначению.

64

2. Эксплуатация как стадия жизненного цикла

Жизненным циклом ТО (изделия, гидромашины, гидропривода) называется совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния ТО от формирования исходных требований до окончания эксплуатации.

Укрупненно жизненный цикл включает следующие стадии:

•исследование и обоснование проекта;

•проектирование;

•производство;

•эксплуатация.

В соответствии с международным стандартом ИСО 9004 жизненный цикл технического объекта (изделия) разбивается на более мелкие стадии (этапы):

1.маркетинг, поиск и изучение рынка;

2.проектирование и разработка технических требований, разработка продукции;

3.материально-техническое снабжение;

4.подготовка и разработка производственных процессов;

5.производство;

6.контроль, проведение испытаний и обследований;

7.упаковка и хранение;

8.реализация и распределение продукции;

9.монтаж и эксплуатация;

10.техническая помощь и обслуживание;

11.утилизация после использования.

Стадия жизненного цикла, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается качество путем целенаправленной деятельности персонала по транспортированию, хранению, использованию по назначению, а также техническому обслуживанию и ремонту, называется эксплуатацией ТО (ГОСТ 25866).

Различают следующие виды эксплуатации.

Нормальная эксплуатация. Выполняется в соответствии с действующей эксплуатационной документацией.

65

Подконтрольная эксплуатация. Имеет целью получение до-

полнительной информации, необходимой для анализа эффективности и совершенства ТО.

Лидерная эксплуатация. Это нормальная эксплуатация заданного количества изделий, выделяемых для более интенсивного расходования ресурса по сравнению с остальным парком ТО. Служит для оценки надежности ТО.

Реальная эксплуатация. Эксплуатация в сложившихся в эксплуатирующей организации условиях. Для специальных видов техники вместо реальной эксплуатации допустимо использование тер-

мина «Штатная эксплуатация».

Эксплуатации ТО включает:

•транспортирование;

•хранение;

•использование по назначению;

•техническое обслуживание;

•ремонт.

Под техническим обслуживанием понимается комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности ТО при использовании их по назначению, ожидании, хранении и транспортировании (ГОСТ 18322).

Ремонт – это комплекс операций по устранению неисправностей или восстановлению работоспособности и ресурса ТО и их составных частей.

Техническое обслуживание и ремонт, транспортирование и хранение объединяют в понятие техническая эксплуатация.

Задача технической эксплуатации – поддержание экономиче-

ски обоснованного уровня надежности технических объектов. Составной частью использования по назначению является тех-

нологическое обслуживание (ГОСТ 25866). Это комплекс операций по подготовке ТО к использованию, хранению, транспортированию и приведению его в исходное состояние после этих процессов.

66

3. Эксплуатация как система

Жизнь ТО на стадии эксплуатации характеризуется системой эксплуатации.

Система эксплуатации (рис. П1) представляет собой совокупность технических объектов, средств эксплуатации, исполнителей и правил их взаимодействия, закрепленных в документации

(ГОСТ 18322).

Исполнители

Рис. П1

Средства эксплуатации – это здания, сооружения, технические устройства, в том числе инструмент, запасные части и эксплуатационные материалы, необходимые для эксплуатации ТО.

Эксплуатационная документация является составной частью рабочей конструкторской документации (конструкторская документация делится на проектную и рабочую документацию).

Система эксплуатации имеет целью организацию и управление эксплуатацией ТО.

Совокупность воздействий, которым подвергается технический объект в ходе эксплуатации со стороны обслуживающего персонала,

называется стратегией эксплуатации.

В настоящее время существуют три стратегии эксплуатации:

–до выработки назначенного срока службы (ресурса);

–до отказа;

–до предотказного состояния.

Каждая из них характеризуется своей совокупностью воздействий на ТО обслуживающего персонала.

67

4. Эксплуатация как процесс

Эксплуатацию рассматривают как процесс, когда требуется исследовать и оценить влияние различных эксплуатационных факторов на техническое состояние, в конечном итоге на надежность ТО.

Такое исследование выполняется с помощью различных математических моделей с применением методов теории надежности, исследования операций и других научных дисциплин.

68

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИМЕНЕНИЕ ПРАВИЛ УМНОЖЕНИЯ И СЛОЖЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ

Рассмотрим несколько примеров применения правил умножения и сложения вероятностей. И. Ньютон утверждал, что «при изучении наук примеры полезнее правил».

1. Применение правила умножения вероятностей

Пример 1. Фильтрующее устройство (ФУ) (рис. П2.1) включает два последовательно соединенных фильтра Ф1 и Ф2.

ФУ

Ф1 Ф2

Рис. П2.1

Необходимо определить вероятность безотказной работы (ВБР) ФУ при некоторой наработке от начала эксплуатации, если известны ВБР фильтров при той же наработке.

Вероятность безотказной работы – это вероятность того, что в пределах заданной наработки будет сохраняться работоспособность ТО,

P = P (t ) .

Здесь t – заданная наработка; P(0) =1, P(∞) →0 , ВБР – монотонно убывающая функция времени.

69

Пусть событие A : Ф1 работоспособен; событие B : Ф2 работоспособен.

События A и B совместны, т.е. работоспособность Ф1 не исключает работоспособности Ф2 и наоборот. Ф1 и Ф2 могут быть работоспособны одновременно.

Тогда событие, заключающееся в работоспособности ФУ, соответствует произведению событий A B. Действительно, ФУ работоспособно, если работоспособны Ф1 и Ф2 одновременно.

События A и B в рассматриваемом случае являются независимыми, т.е. ВБР Ф1 не зависит от работоспособности или неработоспособности Ф2 и наоборот.

Поэтому для определения ВБР ФУ будем использовать формулу

P = P( A B) = P( A) P(B) .

Запишем формулу в компактном виде:

Физическая интерпретация ВБР: P = 0,81 означает, что, на-

пример, из 100 ФУ к окончанию заданной наработки останутся работоспособными 81 (или откажут 19) ФУ. Это утверждение вытекает из статистического смысла вероятности.

Итак P – это доля работоспособных ФУ из общего числа ФУ.

Если p1 = p2 = p , то формулу (П2.1) можно представить в виде

P = p2 .

Отсюда можно найти значение ВБР фильтров, обеспечивающих требуемую ВБР ФУ в целом:

p = P .

70