8.2. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ СПП И ИХ ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

Общая характеристика показателей надежности СПП.

В соответствии с [8.1] показатель надежности (ПН) — это количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта. Прежде всего следует остановиться на принципиальном отличии ПН от других технических характеристик и Параметров приборов. В самом деле, любые другие характеристики или параметры, например геометрические размеры, напряжение переключения, ток управления и т. д., могут быть измерены на любом приборе без какого-либо влияния на его работоспособность и за время, бесконечно малое по сравнению с его сроком службы. Иначе обстоит дело в отношении ПН. В связи с тем что количественное определение надежности есть определение длительности сохранения работоспособного состояния, то для установления характеристик надежности на каждом приборе надо измерить его наработку до отказа. В результате, затратив время, равное сроку службы прибора в данных условиях, и разрушив его, мы не только ничего не можем сказать о характеристиках надежности других приборов, но и, строго говоря, не имеем уверенности в том, что точно такой же прибор в тех же условиях проработает такое же время. Причиной этого является случайный характер процессов, приводящих к отказам приборов, или, иначе, наработка приборов до отказа есть величина принципиально случайная.

Опыт показывает, что некоторые групповые характеристики однотипных изделий обладают определенной устойчивостью и воспроизводимостью. Из-за этого обстоятельства при решении задач теории надежности используют вероятностный подход, причем предполагают, что статистические закономерности, определенные для какой-либо группы приборов, являются устойчивыми, т. е. применимы к другим приборам того же типа. Обычно это предположение считают справедливым, если обеспечена стабильность технологического процесса. (Для проверки этого условия можно использовать метод контрольных карт. Доступное и удобное для практических приложений изложение данного метода см. в ) Далее будем предполагать это условие выполненным.

В соответствии с [8.3] в качестве ПН для СПП применяют вероятность безотказной работы, - процентный ресурс, гаммапроцентные сроки сохраняемости и службы.

Вероятность безотказной работы (ВБР) есть вероятность того, что в течение заданной наработки отказ прибора не возникает. Будем обозначать эту функцию как (в дальнейшем там, где это не ведет к недоразумениям, будем опускать индекс 0).

- процентный ресурс (срок сохраняемости) есть наработка (календарная продолжительность хранения), в течение которой не происходит отказ приборов с заданной вероятностью . Это понятие принято обозначать как . Кроме указанных для СПП применяют (чаще потребители приборов) такие показатели, как интенсивность отказов и средняя наработка до отказа. В [8.3] для циклических режимов работы рекомендуют w в качестве ПН использовать медианное число циклов ТУ до отказа. Рассмотрим эти показатели.

Интенсивность отказов (ИО) — условная плотность вероятности отказа в данный момент при условии, что до этого момента отказ не возник. Обозначим ИО как .

Средняя наработка до отказа — математическое ожидание наработки приборов до отказа. Обозначим эту величину как (далее все средние величины также будем обозначать с горизонтальной чертой сверху).

Медианное число циклов до отказа — число циклов, которое выдерживают 50% приборов (по сути, это разновидность - процентного ресурса для тех случаев, когда наработка выражена в циклах, а ).

- процентный срок службы — это календарная продолжительность эксплуатации, в течение которой приборы не достигают предельного состояния с вероятностью , выраженной в процентах.

Кроме рассмотренных показателей в работах по надежности часто фигурируют функции распределения наработки до отказа и плотность функции распределения наработки до отказа .

Указанные выше ПН являются групповыми, т. е. относятся к партии однотипных приборов и неприменимы к каждому отдельно взятому прибору. Например, если указано, что то это означает, что за время из 100% приборов данного типа в среднем 99% приборов сохранят работоспособность, а в среднем откажут. Иначе, зная значение ВБР, можно предсказать, сколько в среднем приборов выйдет из строя, но нельзя сказать, какие именно. Взяв же только один прибор, мы ничего не можем сказать о предполагаемом моменте его отказа.