 |
Задание 3. Построить «дерево надежности технической системы»
|
|
|
|
Исследование свойств надежности технических систем
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА НАДЕЖНОСТИ
Задание1. Выполнить исследование классификации основных свойств надежности, используя классификацию отказов.
Задание 2. Используя результаты исследования заполнить таблицу
Задание 3. Построить «дерево надежности технической системы»
1. ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ НАДЕЖНОСТИ
В основу перечня положен Государственный стандарт Союза ССР 27.002—83 «Надежность в технике. Термины и определения», формулирующий применяемые в науке и технике термины и определения в области надежности. Однако не все термины, используемые в данном справочнике, охватываются указанным ГОСТом, что привело к необходимости введения дополнительных терминов. Все термины расположены в тематическом порядке.
1.2. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
Объект — техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.
Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.
Надежность — свойство объекта сохранять способность выполнять заданные функции.
Надежность — сложное свойство, включающее, в свою очередь, в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации такие свойства, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или сочетание этих свойств объекта. Для конкретных объектов и условий их эксплуатации эти свойства могут иметь различную относительную значимость.
|
|
|
Система — объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.
Элемент системы — объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которого не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.
Понятия «система» и «элемент» выражены друг через друга, поскольку одно их них следовало бы принять в качестве исходного, постулировать. Понятия эти относительны: объект, считавшийся системой в одном исследовании, может рассматриваться как элемент, если изучается объект большего масштаба. Кроме того, само деление системы на элементы зависит от характера рассмотрения (функциональные, конструктивные, схемные или оперативные элементы), от требуемой точности проводимого исследования, от уровня наших представлений, от объекта в целом и, наконец, даже от технических и научных наклонностей исследователя.
Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени.
Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению отказов и повреждений, к восстановлению работоспособности и исправности в процессе технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость — свойство объекта непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение (и после) хранения и (или) транспортирования.
Исправность — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией.
Неисправность — состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией.
Работоспособность — состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.
|
|
|
Основные параметры характеризуют функционирование объекта при выполне-нии поставленных задач и устанавливаются в нормативно-технической документации.
Неработоспособность — состояние объекта, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической документацией.
Понятие «исправность» шире, чем понятие «работоспособность». Работоспо-собный объект в отличие от исправного удовлетворяет лишь тем требованиям нормативно-технической документации, которые обеспечивают его нормальное функционирование при выполнении поставленных задач.
Работоспособность и неработоспособность в общем случае могут быть полными или частичными. Полностью работоспособный объект обеспечивает в определен-ных условиях максимальную эффективность его применения. Эффективность применения в тех же условиях частично работоспособного объекта меньше максимально возможной, но значения ее показателей при этом еще находятся в пределах, установленных для такого функционирования, которое считается нормальным. Частично неработоспособный объект может функционировать, но уровень эффективности при этом ниже допускаемого. Полностью неработоспособный объект применять по назначению невозможно. Неработоспособность — состояние объекта, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической документацией.
Понятие «исправность» шире, чем понятие «работоспособность». Работоспособный объект в отличие от исправного удовлетворяет лишь тем требованиям нормативно-технической документации, которые обеспечивают его нормальное функционирование при выполнении поставленных задач.
Работоспособность и неработоспособность в общем случае могут быть полными или частичными. Полностью работоспособный объект обеспечивает в определенных условиях максимальную эффективность его применения. Эффективность применения в тех же условиях частично работоспособного объекта меньше максимально возможной, но значения ее показателей при этом еще находятся в пределах, установленных для такого функционирования, которое считается нормальным. Частично неработоспособный объект может функционировать, но уровень эффективности при этом ниже допускаемого. Полностью неработоспособный объект применять по назначению невозможно.
|
|
|
Понятия частичной работоспособности и частичной неработоспособности при-меняют главным образом к «сложным» («большим») системам, для которых харак-терна возможность нахождения в нескольких состояниях. Эти состояния разли-чаются уровнями эффективности функционирования системы. Работоспособность и неработоспособность некоторых объектов могут быть только полными, т. е. они могут иметь только два состояния.
Работоспособный объект в отличие от исправного обязан удовлетворять лишь тем требованиям нормативной документации, выполнение которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. При этом он может не удовлетворять, например, эстетическим требованиям, если ухудшение внешнего вида объекта не препятствует его нормальному (эффективному) функционированию.
Очевидно, что работоспособный объект может быть неисправным, однако отклонения от требований нормативной документации при этом не настолько существенны, чтобы нарушалось нормальное функционирование.
Предельное состояние — состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению должно быть прекращено из-за неустранимого нарушения требований безопасности или неустранимого отклонения заданных параметров за установленные пределы, недопустимого увеличения эксплуатационных расходов или необходимости проведения капитального ремонта.
Признаки (критерии) предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект. Невосстанавливаемый объект достигает предельного состояния при возникновении отказа или при достижении заранее установленного предельно допустимого значения срока службы или суммарной наработки. Предельно допустимые значения срока службы и наработки устанавливаются из соображений безопасности эксплуатации в связи с необратимым снижением эффективности использования ниже допустимой или в связи с увеличением интенсивности отказов, закономерным для объектов данного типа после установленного периода эксплуатации.
|
|
|
Для восстанавливаемых объектов переход в предельное состояние определяется наступлением момента, когда дальнейшая эксплуатация невозможна или нецелесообразна вследствие следующих причин:
становится невозможным поддержание его безопасности, безотказности или эффективности на минимально допустимом уровне;
в результате изнашивания и (или) старения объект пришел в такое состояние, при котором ремонт требует недопустимо больших затрат или не обеспечивает необходимой степени восстановления исправности или ресурса.
Для некоторых восстанавливаемых объектов предельным состоянием считается такое, когда необходимое восстановление исправности может быть осуществлено только с помощью капитального ремонта.
Повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправности объекта при сохранении его работоспособности.
Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Критерий отказа — отличительный признак или совокупность признаков, согласно которым устанавливается факт возникновения отказа.
Признаки (критерии) отказов устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект.
Восстановление — процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) с целью восстановления его работоспособности (исправности).
Восстанавливаемый объект — объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
Невосстанавливаемый объект — объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемых условиях.
При анализе надежности, особенно при выборе показателей надежности объекта, существенное значение имеет решение, которое должно быть принято в случае отказа объекта. Если в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособное! и данного объекта при его отказе по каким-либо причинам признается нецелесообразным или неосуществимым (например, из-за невозможности прерывания выполняемой функции), то такой объект в данной ситуации является невосстанавливаемым. Таким образом, один и тот же объект в зависимости от особенностей или этапов эксплуатации может считаться восстанавливаемым или невосстанавливаемым.
|
|
|
