Показатели долговечности объектов

Для введенного в п. 1.2 понятия «долговечность» используются следующие показатели:

1. Срок службы Т _сл. – календарная продолжительность эксплуатации объекта от её начала до наступления предельного состояния.

2. Ресурс Т _р – наработка объекта от начала эксплуатации до наступления предельного состояния (может быть расстояние и время).

Строго говоря, технический ресурс может быть регламентирован следующим образом: до среднего, капитального, от капитального до ближайшего среднего ремонта и т. п. Если регламентация отсутствует, то имеется в виду ресурс от начала эксплуатации до достижения предельного состояния после всех видов ремонтов. Для невосстанавливаемых объектов понятия технического ресурса и наработки до отказа совпадают.

Назначенный ресурс Т_{н.р .} – суммарная наработка объекта, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от технического состояния (есть ряд объектов, которые снимаются с эксплуатации при выработке назначенного ресурса).

На рисунке 3.3 приведена графическая интерпретация перечисленных показателей, при этом:

t ₀ = 0 – начало эксплуатации;

t ₁, t ₅ – моменты отключения по технологическим причинам;

t ₂, t ₄, t ₆, t ₈ – моменты включения объекта;

t ₃, t ₇ – моменты вывода объекта в ремонт, соответственно, средний и капитальный;

t ₉ – момент прекращения эксплуатации;

t ₁₀– момент отказа объекта.

рис.3.3. Схема эксплуатации объекта

Технический ресурс (наработка до отказа)

Т_Р = t ₁ + (t ₃ – t ₂) + (t ₅ – t ₄) + (t ₇ – t ₆) + (t ₁₀ – t ₈), (3.32)

Назначенный ресурс

Т _н.р. = t ₁ + (t ₃ –t ₂) + (t ₅ – t ₄) + (t ₇ –t ₆) + (t ₉ –t ₈). (3.33)

Срок службы объекта Т _сл. = t ₁₀.

Для большинства объектов в качестве критерия долговечности чаще всего используется технический ресурс.

Средний ресурс Т _р.ср. (средний срок службы Т _{сл. ср.}) – среднее значение ресурса (срока службы) совокупности объектов одного типа, размера и использования:

, (3.34)

. (3.35)

5. Гамма-процентный ресурс – наработка, с течением которой изделие не достигает предела состояния с заданной вероятностью g:

(3.36)

F _p(t)

0 T_j t

f (t)

0 T _j t

Гамма-процентный ресурс Т_g = 90 % означает, что данное изделие проработает до своего предельного состояния с вероятностью более 90 %, либо вероятностью 10 % того, что изделие выйдет из строя.

Пример 3.3. Для протяжного станка задан гамма-процентный ресурс

Т_g = 99 %. Определить необходимый показатель интенсивности отказов, время эксплуатации (срок службы) Т = 12000 ч.

Решение:

Р (t) = e ^-lt; ; Р = 0,99; ч ^-1

Пример 3.4. Наработка до отказа t для 10 персональных компьютеров составила 21, 42, 68, 36, 18, 49, 16, 22, 74, 18 ч. Вычислить надёжность персонального компьютера ПК в течение 40 ч и определить интенсивность отказов в период между 20 и 50 ч работы и среднюю наработку до отказа.

Решение:

Считается, что компьютеры работают в течение периода нормальной эксплуатации, для которого выполняются условия:

(при (t) = const)

.

Значение Т ₀ находится путём подстановки f (t) в последнее уравнение:

;

ч ^-1;

.