Начало - Браузъри
Средното време между отказите е съотношението на времето на работа на възстановен обект към математическото очакване на броя на неговите откази през това време на работа. Честота на отказ, обща формула за вероятността за безотказна работа. Среден процент на отказ

Процент на неуспех е съотношението на броя на повредените проби от оборудване за единица време към средния брой проби, които работят правилно за даден период от време, при условие че неизправните проби не са възстановени или заменени с изправни.

Тази характеристика се обозначава .Съгласно дефиницията

където n(t) е броят на неуспешните проби в интервала от време от до ; – интервал от време, - среден брой правилно работещи проби в интервала; N i е броят на правилно работещите проби в началото на интервала, N i +1 е броят на правилно работещите проби в края на интервала.

Изразът (1.20) е статистическо определяне на степента на отказ. За да осигурим вероятностно представяне на тази характеристика, ще установим връзка между процента на отказ, вероятността за безотказна работа и процента на отказ.

Нека заместим в израз (1.20) израза за n(t) от формули (1.11) и (1.12). Тогава получаваме:

.

Като вземем предвид израза (1.3) и факта, че N av = N 0 – n(t), намираме:

.

Стремейки се към нулата и преминавайки към границата, получаваме:

. (1.21)

Интегрирайки израз (1.21), получаваме:

Тъй като , тогава въз основа на израз (1.21) получаваме:

. (1.24)

Изразите (1.22) – (1.24) установяват връзката между вероятността за безотказна работа, честотата на отказите и степента на отказ.


Изразът (1.23) може да бъде вероятностно определяне на степента на отказ.

Честотата на отказите като количествена характеристика на надеждността има редица предимства. Това е функция на времето и позволява ясно да се установят характерни области на работа на оборудването. Това може значително да подобри надеждността на оборудването. Наистина, ако времето за работа (t 1) и времето за край на работа (t 2) са известни, тогава е възможно разумно да се зададе времето за обучение на оборудването преди началото на неговата работа.

експлоатация и експлоатационния му живот преди ремонт. Това ви позволява да намалите броя на повреди по време на работа, т.е. в крайна сметка води до повишена надеждност на оборудването.

Степента на повреда като количествена характеристика на надеждността има същия недостатък като степента на повреда: позволява сравнително просто да се характеризира надеждността на оборудването само до първата повреда. Следователно това е удобна характеристика на надеждността на системите за еднократна употреба и по-специално на най-простите елементи.

Въз основа на известната характеристика най-лесно се определят останалите количествени характеристики на надеждността.

Посочените свойства на степента на отказ позволяват да се счита за основна количествена характеристика на надеждността на най-простите елементи на радиоелектрониката.



Издадохме нова книга, Маркетинг на съдържание в социалните медии: Как да влезете в главите на вашите последователи и да ги накарате да се влюбят във вашата марка.

Работите ли върху популяризирането на вашия блог? Опитвате ли се да увеличите продажбите на вашия онлайн магазин? Тогава проблемът с упадъка трябва да е близо до вас.

Какво представлява степента на отпадане на сайта?

Нека разгледаме един пример. През месеца само 140 посетители са посетили сайта, 60 от тях са прегледали само една страница и са затворили вашия ресурс, останалите 80 са прегледали две или повече страници. Разделете 60 на 140 и умножете по 100%. В резултат на това получаваме процент на неуспех на сайта от 43%.

Нормалната степен на отпадане на уебсайт - какво е това?

Постигането на нулево ниво е почти невъзможно. Дори популярни онлайн магазини имат процент на неуспех от 30-40%. Средната стойност за различните сайтове варира значително и трябва да сме сигурни, че вземаме това предвид:

  • за портален сайт или сайт за услуги тази стойност е приблизително 10% до 30%;
  • За онлайн магазините нормалният процент на отказ на сайта вече е по-висок – 20-40%;
  • още повече за информационните сайтове - 40-60%.

Не трябва да се фокусирате върху някакво конкретно число. По-важно е степента на отпадане да е по-ниска от тази на конкурентите.

Причини за отказ на сайта: как да задържим посетителите на сайта?

1. Скорост на изтегляне

Обикновеният потребител се стреми да получи цялата необходима информация възможно най-скоро. Повярвайте ми, няколко секунди чакане могат да бъдат добра причина, поради която сайтът ще бъде заобиколен. Поставете се на мястото на посетителя. Малко вероятно е да чакате повече от 10 секунди. Трябва да потърсите грешки в сайта, които засягат този параметър. Освен това премахнете рекламите преди съдържанието. Много рекламни сървъри са изключително бавни, така че вероятността незабавно да се сбогувате със сайта е много голяма.

2. Твърде много реклама

Запомнете завинаги: сайтът не е коледно дърво.

Мигащи и искрящи елементи наистина привличат окото, но в същото време предизвикват постоянно отвращение сред посетителите. Глупавите таблоидни заглавия и изскачащи прозорци водят до този ефект. Вашият ресурс пълен ли е с наистина интересно съдържание? Чувствайте се свободни да стартирате изскачащи реклами минута след като посетителят влезе - това ще помогне за намаляване на отпаданията на сайта.

3. Ясна навигация, компетентно търсене

Смятате ли, че е интуитивно? ясни алгоритмиважно само в компютърни игри? Дайте възможност на госта да се почувства като глупак; Разбира се, желанието за уникалност и оригиналност е похвално. Такава оригиналност обаче ще има отрицателно въздействие върху степента ви на отпадане, ако принудите посетителите да търсят информация.

Трябва да споменем и един ефективен инструмент - търсенето. Липсата му на сайтове с голям брой страници и продукти причинява много неудобства; обикновеният гост ще предпочете бързо да напусне сайта и да търси необходимата информацияна друг ресурс.

4. Музиката и видеото са очевидни врагове

За разлика от клиентите на супермаркетите, където няма начин да се скриете от фоновата музика, вашите гости винаги могат да се сбогуват с нея мигновено. Хората са уморени от ненужни картини и звуци. Харесвате ли красива мелодия, която свири безкрайно в кръг? Единственото желание е тя да спре. Отчаяно опитвайки се да изключи музиката, посетителят ще напусне сайта.

Нека обсъдим видеото, тук положението е още по-зле отколкото с музиката. Много потребители отказват да плащат за трафика на наложеното видео. Това поведение на уеб администратора е пряко свързано с крадец, който бърка в джоба му. Харесвате ли този тип роли? След това се откажете от ненужните атрибути.

Как да задържим посетител на сайта? Не го принуждавайте да слуша и гледа нещо, което не иска.

5. Отменете регистрацията

Знаете за високата конкуренция в Интернет. Виждали ли сте някога безплатно използване на множество сайтове без ни най-малък намек за регистрация? Много сайтове предлагат регистрация чрез акаунти социалните мрежи. Но манталитетът и естественият мързел ни принуждават да търсим по-топли места, където „регистрацията“ напълно отсъства. Ако днес премахнете функция, която дразни гостите, утре няма да се изненадвате от броя на отказите.

6. Актуализирайте информацията

Цени от преди две години, каталог с дрехи, които са загубили актуалност преди 10 години, са основателни причини за отказ на сайта. Ако телефонните номера или условията за доставка на стоките са се променили, незабавно актуализирайте данните на сайта. Вашето творение добре проектирано и актуално ли е? Тогава не се колебайте да добавяте интересни статии. Новите посетители често изучават датите на най-новите публикации, опитват се да угодят на публиката.

7. Използвайте вашата страница 404 правилно

Невъзможно е да се застрахова срещу софтуерни грешки, така че трябва да се предвиди появата на страница 404. Благодарение на предложенията на Google, подобряването на тази страница е лесно с помощта на Google Webmaster Tools. Просто добавянето на връзка към главната страница и поле за търсене ще помогне да се изглади неудобната ситуация със страницата 404. Остава да бъдем щедри с хумор, дизайн и проблемът може да се счита за решен.

8. Добавете контрасти, подредете шрифтовете

Необходими са минимални стъпки, за да могат посетителите да четат по-лесно предлаганата информация. Това е контрастен фон ярки снимкище помогне да се подчертаят областите на сайта, които се нуждаят от специално внимание.

Изборът на идеалния шрифт е доста лесен. Трябва да оформите статията и да я прочетете внимателно. Ако очите ви се чувстват комфортно, докато четете, значи всичко е направено правилно. Необходимо е също така да се вземе предвид влиянието на цвета на съдържанието, вида на шрифта, разстоянието между редовете, цвета на фона и наличието на параграфи върху четливостта.

9. Подобрете дизайна си

Само начинаещ може да си позволи евтин, непрофесионален дизайн. Такива спестявания ще накарат посетителите да се съмняват в сериозността на собственика на ресурса и достоверността на информацията, публикувана на сайта.

Представете си, че влизате в неподреден офис или магазин, който не е лепил тапети от десетилетия. хубаво? Освен това посетителите се втурват към спретнати, красиво проектирани уебсайтове.

10. Отървете се от сивите листове, подобрете качеството на текста

Колкото и интересен и уникален да е текстът, публикуван на страницата, на дизайна му трябва да се обърне поне минимално внимание. Ярките заглавия, разумните списъци и правилно подчертаните параграфи ще помогнат да се предаде необходимата информация на читателя.

Използвайте горния съвет. Форматирайте статиите си правилно и вашите посетители ще ги прочетат до края!

Освен това трябва да се отървете от неумело въведени ключови фрази, правописни и пунктуационни грешки. Ако работите с високо специализирана тема, опитайте се да използвате термините внимателно. Бъдете щедри, като съставите мини-речник или просто предоставите ясни определения в статии.

11. Предлагайте допълнително съдържание

Ако сте запознати с термина „свързани продукти“, половината от битката е свършена. Представете си процеса на закупуване на бира в магазин. Риба, крекери и чипс са перфектни като допълващи продукти. Този принцип важи и при работа върху съдържанието на уебсайта. Например, жена избира стилна рокля в магазин, поканете я да разгледа секцията с модерни бижута и луксозно бельо. Най-простата техника ще помогне да се увеличи броят на разглежданите страници и да направи целия ресурс по-привлекателен.

12. Изключително полезна информация

Компетентни, уникални, но абсолютно безполезни текстове също са включени в мотивите за отказ на сайта. Посетител, който дойде да разгледа цената на ортопедичните матраци, ще бъде разочарован да види дълги дискусии за тяхната уместност, високо качествои ползи за здравето. Дайте конкретни отговори на конкретна молба, спрете да наливате вода.

Разбира се, предоставеният списък с фактори, които дразнят посетителите, не е пълен. Но ви предстои много работа. Използвайки предложените съвети, можете значително да намалите степента на отпадане на сайта.

Критерий за надеждност е знак, чрез който може да се оцени количествено надеждността на различни устройства. Най-широко използваните критерии за надеждност включват:

Вероятност за безотказна работа за определено време П(t);

Цр;

MTBF цр;

Процент на отказ f(t) или А(t);

Честота на отказ λ( t);

Параметър на потока при повреда ω(t);

Готова функция К G( t);

Фактор на наличност КЖ.

Характеристики на надеждност трябва да се посочи количествената стойност на критерия за надеждност на конкретно устройство. Изборът на количествени характеристики на надеждността зависи от вида на обекта.

2.1.2. Критерии за надеждност на неремонтируеми обекти

Помислете за следния модел на работа на устройството. Нека бъде в работа (на изпитание) Н 0 елемента и работата се счита за завършена, ако всички те не успеят. Освен това ремонтираните не се монтират на мястото на повредени елементи. Тогава критериите за надеждност на тези продукти са:

Вероятност за безпроблемна работа П(t);

Процент на отказ f(t) или а(t);

Честота на отказ λ( t);

Средно време до първия отказ Цр.

Вероятност за безпроблемна работа е вероятността, че при определени работни условия няма да възникне повреда в рамките на даден интервал от време или в рамките на дадено време на работа.

Според определението:

П(t) = П(Т> t), (4.2.1)

където: Т- време на работа на елемента от включването му до първата повреда;

t- времето, през което се определя вероятността за безотказна работа.

Вероятност за безпроблемна работа по статистически данниотносно неуспехите се оценява с израза:

където: Н 0 - брой елементи в началото на работа (тестове);

п(t) - брой неуспешни елементи за времето t;

Статистическа оценка на вероятността за безотказна работа. С голям брой елементи (продукти) Н 0 статистическа оценка П(t) практически съвпада с вероятността за безотказна работа П(t). На практика понякога по-удобна характеристика е вероятността от повреда Q(t).

Вероятност за провал е вероятността при определени условия на работа да възникне поне една повреда в рамките на даден интервал от време. Повредата и безотказната работа са несъвместими и противоположни събития, следователно:

Процент на неуспех от статистически данние съотношението на броя на отказалите елементи за единица време към първоначалния брой работещи (тествани) елементи, при условие че всички повредени продукти не са възстановени. Според определението:

където: пt) - брой неуспешни елементи в интервала от ( t– Δ t) / 2 до ( t+ Δ t) / 2.

Процент на отказ е плътността на вероятността (или законът за разпределение) на времето на работа на продукта до първата повреда. Ето защо:

Процент на неуспехот статистически данние съотношението на броя на неуспешните продукти за единица време към средния брой продукти, работещи правилно за даден период от време. Според определението

където: - среден брой правилно работещи елементи в интервала Δ t;

Ni- брой продукти, работещи правилно в началото на интервала Δ t;

Ni+1 - брой елементи, работещи правилно в края на интервала Δ t.

Вероятностна оценка на характеристиката λ( t) се намира от израза:

λ( t) = f(t) / П(t). (4.2.7)

Степента на повреда и вероятността за безпроблемна работа са свързани

сама по себе си зависимост:

Средно време до първия отказ се нарича математическо очакване на времето на работа на елемент преди повреда. Като математическо очакване Цризчислен чрез процента на отказ (плътност на разпределение на времето за безотказна работа):

защото tположителен и П(0)=1 и П(∞) = 0, тогава:

от статистически данниотносно отказите, средното време до първия отказ се изчислява с помощта на формулата

където: t i - ъптайм аз-ти елемент;

Н 0 - брой изучавани елементи.

Както се вижда от формула (4.2.11), за да се определи средното време до първи отказ, е необходимо да се знаят моментите на отказ на всички изпитвани елементи. Следователно е неудобно да се използва тази формула за изчисляване на средното време между отказите. Наличие на данни за броя на неуспешните елементи niвъв всеки аз- времеви интервал, средното време до първата повреда се определя най-добре от уравнението:

В израз (4.2.12) tсрiИ мсе намират по следните формули:

t cpi = (t аз –1 + t аз) / 2, м= t к / Δ t,

където: t аз–1 - начален час аз-ти интервал;

t аз - крайно време аз-ти интервал;

t к - време, през което всички елементи са отказали;

Δ t= (t аз –1 – t 1) - интервал от време.

От изразите за оценка на количествените характеристики на надеждността става ясно, че всички характеристики, с изключение на средното време до първи отказ, са функции на времето. Конкретни изрази за практическа оценка на количествените характеристики на надеждността на устройството са разгледани в раздела „Закони на разпределение на отказите“.

Разгледаните критерии за надеждност ни позволяват да оценим доста пълно надеждността на продуктите, които не подлежат на ремонт. Те също ви позволяват да оценявате надеждност на възстановените продукти до първата повреда . Наличието на няколко критерия не означава, че винаги е необходимо да се оценява надеждността на елементите според всички критерии.

Най-пълно е характеризирана надеждността на продуктите степен на отказ f(t) или а(t). Това се обяснява с факта, че степента на отказ е плътност на разпределение и следователно носи цялата информация за случайно явление - време на безотказна работа.

Средно време до първия отказе доста ясен показател за надеждност. Въпреки това използването на този критерий за оценка на надеждността на сложна система е ограничено в случаите, когато:

Работното време на системата е много по-малко от средното време между отказите;

Законът за разпределение на времето за безотказна работа не е еднопараметърен и за достатъчно пълна оценка са необходими моменти от по-високи порядъци;

Системата е резервирана;

Степента на отказ не е постоянна;

Времето на работа на отделните части на сложна система варира.

Процент на отказ- най-удобната характеристика на надеждността на най-простите елементи, тъй като ви позволява по-лесно да изчислите количествените характеристики на надеждността на сложна система.

Най-подходящият критерий за надеждност на сложна системае вероятност за безпроблемна работа. Това се обяснява със следните характеристики на вероятността за безотказна работа:

Включва се като фактор в други, повече общи характеристикисистеми, например по ефективност и цена;

Характеризира промяната в надеждността във времето;

Тя може да бъде получена сравнително просто чрез изчисление по време на процеса на проектиране на системата и оценена по време на нейното тестване.

2.1.3. Критерии за надеждност на реставрирани обекти

Разгледайте следния оперативен модел. Нека е на работа Нелементите и повредените елементи незабавно се заменят с изправни (нови или ремонтирани). Ако не вземем предвид времето, необходимо за възстановяване на системата, тогава количествените характеристики на надеждността могат да бъдат параметърът на потока на отказ ω (t)и средно време между отказите цр.

Параметър на потока при повреда е съотношението на броя на повредените продукти за единица време към броя на тестваните, при условие че всички повредени продукти са заменени с изправни (нови или ремонтирани). Статистическа дефиницияе изразът:

където: пt) - брой неуспешни проби в интервала от време от t– Δ t/2

към tt/2;

Н- брой изпитвани елементи;

Δ t- интервал от време.

Параметърът на потока при повреда и степента на повреда за обикновени потоци с ограничено последействие са свързани с интегралното уравнение на Волтер от втори вид:

Според известното f(t) можете да намерите всички количествени характеристики на надеждността на продуктите, които не подлежат на ремонт. Следователно (4.2.14) е основното уравнение, свързващо количествените характеристики на надеждността на невъзстановими и възстановими елементи по време на моментално възстановяване.

Уравнение (4.2.14) може да бъде написано в операторна форма:

Релациите (4.2.15) позволяват да се намери една характеристика чрез друга, ако има трансформации на Лаплас на функциите f(s) И ω (s) и обратни преобразувания на изрази (4.2.15).

Параметърът на потока при повреда има следните важни свойства:

1) за всеки момент от времето, независимо от закона за разпределение на времето за безаварийна работа, параметърът на потока на повреда е по-голям от честотата на повреда, т.е. ω( t) > f(t);

2) независимо от вида на функциите f(t) параметър на потока на повреда ω( t) при t→ ∞ клони към 1/ Цр. Това важно свойство на параметъра на потока на отказ означава, че по време на продължителна работа на ремонтирания продукт неговият поток на отказ, независимо от закона за разпределение на времето за безотказна работа, става стационарен. Това обаче изобщо не означава, че степента на отказ е постоянна стойност;

3) ако λ( t) е нарастваща функция на времето, тогава λ( t) > ω( t) > f(t), ако λ( t) е намаляваща функция, тогава ω( t) > λ( t) > f(t);

4) за λ( t) ≠ const параметърът на потока при отказ на системата не е равен на сумата от параметрите на потока при отказ на елементите, т.е.:

Това свойство на параметъра на потока на отказите ни позволява да твърдим, че при изчисляване на количествените характеристики на надеждността на сложна система е невъзможно да се обобщят наличните в момента стойности на степента на отказ на елементи, получени от статистически данни за откази на продукти под условия на работа, тъй като посочените стойности всъщност са параметри на потока на повреда;

5) за λ( t) = λ= const параметърът на потока при повреда е равен на степента на повреда

ω( t) = λ( t) = λ.

От разглеждането на свойствата на параметъра на интензитета и потока на повредата става ясно, че тези характеристики са различни.

Понастоящем широко се използват статистически данни за повреди, получени при условия на работа на оборудването. Освен това, те често се обработват по такъв начин, че дадените характеристики на надеждност не са степента на отказ, а параметърът на потока на отказ ω( t). Това въвежда грешки в изчисленията на надеждността. В някои случаи те могат да бъдат значителни.

За да се получи степента на отказ на елементите от статистическите данни за отказите на ремонтираните системи, е необходимо да се използва формула (4.2.6), за която е необходимо да се знае предисторията на всеки елемент от технологичната схема. Това може значително да усложни методологията за събиране на статистика за неуспехите. Следователно е препоръчително да се определи λ( t) според параметъра на потока на повреда ω( t). Методът на изчисление се свежда до

към следните изчислителни операции:

Като се използват статистически данни за повреди на елементи от ремонтирани продукти и формула (4.2.13), се изчислява параметърът на потока от повреди и се изгражда хистограма ω аз (t);

Хистограмата се заменя с крива, която се апроксимира с уравнение;

Намерете преобразуването на Лаплас ω аз (s) функции ω аз (t);

Според известното ω аз (s) въз основа на (4.2.15) е написана трансформацията на Лаплас f аз (s) нива на отказ;

Според известното f аз (s) намира се обратното преобразуване на степента на отказ f аз (t);

Аналитичен израз за степента на отказ се намира с помощта на формулата:

Графика на λ i ( t).

Ако има секция, където λ аз (t) = λ аз = const, тогава се взема постоянна стойност на степента на повреда, за да се оцени вероятността за работа без повреда. В този случай законът за експоненциална надеждност се счита за валиден.

Дадената техника не може да се приложи, ако не е възможно да се намери f(s) обратно преобразуване на степента на отказ f(t). В този случай е необходимо да се използват приближени методи за решаване на интегралното уравнение (4.2.14).

MTBF се нарича средно време между съседни откази. Тази характеристика се определя от статистически данниотносно отказите по формулата:

където: t аз - време на правилна работа на елемента между ( аз– 1)та и аз-ти откази;

п- брой повреди във времето t.

От формула (4.2.18) става ясно, че в този случай средното време между отказите се определя въз основа на данните от изпитването на един образец на продукта. Ако тестът е Нпроби във времето t, тогава средното време между отказите се изчислява по формулата:

където: t ij - време на работа й- примерен продукт между ( аз– 1)та и аз-ти отказ;

п й - брой повреди във времето т.ета проба.

MTBF е доста ясна характеристика на надеждността, поради което се използва широко в практиката. Параметърът на потока на отказите и времето между отказите характеризират надеждността на възстановения продукт и не отчитат времето, необходимо за неговото възстановяване. Следователно те не характеризират готовността на устройството да изпълнява функциите си в точното време. За целта се въвеждат критерии като фактор на наличност и фактор на принудителен престой.

Фактор на наличност се нарича отношението на времето на правилна работа към сумата от времената на правилна работа и принудителен престой на устройството, взети за същия календарен период. Тази характеристика е статистически даннидефиниран:

където: t r - общо време на правилна работа на продукта;

t п - общо време на принудителен престой.

време трИ tпсе изчисляват по формулите:

където: t пи - време на работа на продукта между ( аз– 1)та и аз-ти отказ;

t пи - принудителен престой след аз-ти отказ;

п- брой повреди (ремонти) на продукта.

Да преминем към вероятностна интерпретация на количеството трИ tпсе заменят с математически очаквания за времето между съседни повреди и съответно времето за възстановяване. След това:

К r = t cp / (t cp + t V ), (4.2.22)

където: t ср - средно време между отказите;

t V - средно време за възстановяване.

Процент на принудителен престой е съотношението на времето на принудителен престой към сумата от времената на правилна работа и времето на принудителен престой на продукта, взети за същия календарен период.

Според определението:

К п = t стр / (t стр + t п ), (4.2.23)

или преминаване към средни стойности:

К п = t V / (t cp + t V ). (4.2.24)

Коефициентът на наличност и коефициентът на принудителен престой са свързани помежду си чрез следната връзка:

К п = 1– К Ж . (4.2.25)

Когато се анализира надеждността на възстановени системи, коефициентът на наличност обикновено се изчислява по формулата:

К Ж =Т cp / (Т cp + t V ). (4.2.26)

Формулата (4.2.26) е правилна само ако потокът от повреда е най-простият и тогава t ср = Т ср .

Коефициентът на наличност, изчислен с помощта на формула (4.2.26), често се идентифицира с вероятността системата, която се възстановява, да работи във всеки един момент. Всъщност тези характеристики не са еквивалентни и могат да бъдат идентифицирани при определени предположения.

Наистина, вероятността от повреда на системата, която се ремонтира в началото на работа, е малка. С времето расте tтази вероятност нараства. Това означава, че вероятността да намерите системата в добро състояние в началото на работа ще бъде по-висока, отколкото след известно време. Междувременно, въз основа на формула (4.2.26), коефициентът на наличност не зависи от времето на работа.

Да се ​​изясни физическият смисъл на фактора наличност кгНека напишем формула за вероятността да намерим системата в добро състояние. В този случай ще разгледаме най-простия случай, когато степента на отказ λ и степента на възстановяване μ са постоянни стойности.

Ако приемем, че кога t= 0 системата е в добро състояние ( П(0) = 1), вероятността за намиране на системата в добро състояние се определя от изразите:

където λ = 1 / Т cp ; μ = 1 / t V ; К Ж =Т cp / (Т cp + t V ).

Този израз установява връзката между коефициента на достъпност на системата и вероятността тя да бъде открита в добро състояние по всяко време t.

От (4.2.27) е ясно, че при t→ ∞, т.е. на практика коефициентът на наличност има значението на вероятността да се намери продуктът в добро състояние по време на постоянен процес на работа.

В някои случаи Критериите за надеждност на възстановени системи могат да бъдат критериите за невъзстановими системи., Например: вероятност за работа, процент на отказ, средно време до първия отказ, процент на отказ . Такива възниква необходимостта:

Когато има смисъл да се оцени надеждността на възстановената система преди първата повреда;

В случай, че се използва резервиране с възстановяване на повредени резервни устройства по време на работа на системата, не се допуска отказ на цялата резервирана система.

Има три вида повреди:

· причинени от скрити грешки в конструкторската и технологична документация и производствени дефекти при производството на продуктите;

· причинени от стареене и износване на радио и структурни елементи;

· причинени от случайни фактори от различно естество.

За да се оцени надеждността на системите, бяха въведени понятията „работоспособност“ и „отказ“.

Изпълнение и неуспехи. Работоспособността е състоянието на продукта, при което той е в състояние да изпълнява определени функции с параметрите, установени от изискванията на техническата документация. Повредата е събитие, водещо до пълна или частична загуба на функционалност на продукт. Въз основа на естеството на промените в параметрите на оборудването отказите се разделят на внезапни и постепенни.

Внезапните (катастрофални) повреди се характеризират с рязка промяна на един или повече параметри на оборудването и възникват в резултат на внезапна промяна на един или повече параметри на елементите, от които е изградено електронното оборудване (скъсване или късо съединение).

Отстраняването на внезапна повреда се извършва чрез замяна на повредения елемент с работещ или ремонт. Постепенните (параметрични) повреди се характеризират с промяна в един или повече хардуерни параметри с течение на времето.Те възникват в резултат на постепенно изменение на параметрите на елементите, докато стойността на един от параметрите излезе извън определени граници, които определят

нормална работа

елементи. Това може да е следствие от стареене на елементите, излагане на колебания в температурата, влажността, налягането, механични натоварвания и др. Премахването на постепенната повреда е свързано или с подмяна, ремонт, настройка на параметрите на повредения елемент, или с компенсация чрез промяна на параметрите на други елементи.

Въз основа на тяхната връзка помежду си се прави разлика между независими откази, които не са свързани с други откази, и зависими. Въз основа на честотата на възникване повреди могат да бъдат еднократни (откази) или периодични. Повредата е еднократна, самокоригираща се повреда; периодичната повреда е повреда от едно и също естество, която се появява многократно.

Въз основа на наличието на външни признаци се прави разлика между явни повреди, които имат външни признаци на външен вид, и неявни (скрити) повреди, чието откриване изисква определени действия.

Външните фактори включват колебания на захранващото напрежение, вибрации и температурни колебания. Чрез предприемане на специални мерки (стабилизиране на доставките, амортизация, контрол на температурата и др.) влиянието на тези фактори може да бъде значително отслабено. Вътрешните фактори включват колебания в параметрите на елементите, асинхронна работа на отделни устройства, вътрешен шум и смущения.

7.2. количествени характеристики на надеждността

Надеждност, като комбинация от свойствата надеждност, ремонтопригодност, издръжливост и съхранение, като самите тези качества се характеризират количествено с различни функции и числени параметри. Правилният избор на количествени показатели за надеждността на REA ви позволява обективно да сравнявате технически спецификацииразлични продукти както на етапа на проектиране, така и на етапа на експлоатация ( правилен изборсистеми от елементи, техническа обосновка за експлоатация и ремонт на електронно оборудване, обем на необходимото резервно оборудване и др.).

Появата на повреди е случайна. Процесът на възникване на повреда в електронното оборудване се описва от сложни вероятностни закони. В инженерната практика за оценка на надеждността на REA се въвеждат количествени характеристики въз основа на обработката на експериментални данни.

Надеждност на продукта характеризира

Вероятност за безотказна работа P(t) (характеризира скоростта на намаляване на надеждността с течение на времето),

Честота на повреда F(t),

Процент на повреда l(t),

Средно време между отказите T ср.

Надеждността на REA може да се оцени и чрез вероятността за повреда q(t) = 1 - P(t).

Нека разгледаме оценката на надеждността на системите, които не подлежат на ремонт. Дадените характеристики са валидни и за ремонтирани системи, ако се разглеждат за случая преди първата повреда.

Нека партида, съдържаща N(0) продукта, бъде доставена за тестване. По време на процеса на тестване до време t n елемента са се провалили. Останал непокътнат:

N(t) = N(0) – n.

Съотношението Q(t) = n/N(0) е оценка на вероятността за повреда на продукта през време t. Колкото по-голям е броят на продуктите, толкова по-точна е оценката за надеждността на резултатите, стриктният израз за който е следният:

Стойността P(t), равна на

P(t) = 1 – Q(t)

се нарича теоретична вероятност за безотказна работа и характеризира вероятността да не настъпи отказ до време t.

Вероятността за безотказна работа P(t) е вероятността, че в рамките на определен период от време t няма да възникне повреда на обекта. Този показател се определя от съотношението на броя на елементите на обекта, които са работили безотказно до момента t, към общия брой елементи на обекта, които са били работещи в началния момент.

Вероятността за безотказна работа на продукта може да се определи за произволен интервал от време (t 1 ; t 2) от момента на започване на работа. В този случай говорим за условната вероятност P(t 1 ; t 2) в периода (t 1 ; t 2) в работно състояние в момент t 1 . Условната вероятност P(t 1 ; t 2) се определя от връзката:

P(t 1 ; t 2) = P(t 2)/ P(t 1),

където P(t 1) и P(t 2) са стойностите на вероятността съответно в началото (t 1) и края (t 2) на работното време.

Процент на неуспех. Стойността на степента на отказ за време t в даден експеримент се определя от връзката f(t) = Q(t)/t = n/(N(0)*t). Като индикатор за надеждността на неремонтируемите системи по-често се използва времевата производна на функцията за повреда Q(t), която характеризира плътността на разпределението на времето за повреда на продукта f(t):

f(t) = dQ(t)/dt = - dP(t)/dt.

Стойността f(t)dt характеризира вероятността системата да се повреди в интервала от време (t; t+dt), при условие че в момента t е била в работно състояние.

Процент на неуспех. Критерий, който по-пълно определя надеждността на неподлежащото на ремонт електронно оборудване и неговите модули, е честотата на отказ l(t). Процентът на отказ l(t) представлява условната вероятност за възникване на отказ в системата в даден момент от времето на работа, при условие че не е имало откази в системата преди този момент. Стойността l(t) се определя от отношението

l (t) = f(t)/P(t) = (1/P(t)) dQ/dt.

Процентът на отказ l (t) е броят на отказите n(t) на обектни елементи за единица време, разделен на средния брой обектни елементи N(t), работещи в момент t:

l (t)=n(t)/(N(t)*t), където

t - даден период от време.

Например: 1000 обектни елемента са работили 500 часа. През това време 2 елемента отказаха. Следователно, l(t)=n(t)/(N*t)=2/(1000*500)=4*10-6 1/h, т.е. 4 от един милион елемента могат да се повредят за 1 час.

Надеждността на даден обект като система се характеризира с поток от откази l, числено равен на сумата от нивата на отказ на отделни устройства:

Формулата изчислява потока от повреди и отделни устройства на даден обект, които от своя страна се състоят от различни възли и елементи, характеризиращи се с тяхната степен на отказ. Формулата е валидна за изчисляване на степента на отказ на система от n елемента в случай, че отказът на някой от тях води до отказ на цялата система като цяло. Тази връзка на елементите се нарича логически последователна или основна. Освен това има логично паралелна връзкаелементи, когато отказът на един от тях не води до отказ на системата като цяло. Определя се връзката между вероятността за безотказна работа P(t) и потока на отказ l:

P(t)=exp(-lt), очевидно е, че 0

Индикаторите за степента на повреда на компонентите се вземат въз основа на референтни данни [1, 6, 8]. Например в табл. Фигура 1 показва степента на отказ l(t) на някои елементи.

Име на артикул Честота на отказ, *10 -5, 1/h
Резистори 0,0001…1,5
Кондензатори 0,001…16,4
Трансформърс 0,002…6,4
Индуктори 0,002…4,4
Реле 0,05…101
Диоди 0,012…50
Триоди 0,01…90
Превключващи устройства 0,0003…2,8
Съединители 0,001…9,1
Запоени връзки 0,01…1
Жици, кабели 0,01…1
Електрически двигатели 100…600

От това следва, че стойността l(t)dt характеризира условната вероятност системата да излезе от строя в интервала от време (t; t+dt), при условие че в момента t е била в работно състояние. Този показател характеризира надеждността на електронното оборудване по всяко време и за интервала Δt i може да се изчисли по формулата:

l = Δn i /(N ср. Δt i),

където Δn i = N i - N i+1 - брой повреди; N c p = (N i + N i +1)/2 - среден брой изправни продукти; N i и N i+1 - броят на работещите продукти в началото и в края на периода от време Δt i.

Вероятността за безотказна работа е свързана със стойностите на l(t) и f(t) чрез следните изрази:

P(t) = exp(- l(t) dt), P(t) = exp(- f(t) dt)

Познавайки една от характеристиките на надеждност P(t), l(t) или f(t), можете да намерите другите две.

Ако трябва да оцените условната вероятност, можете да използвате следния израз:

P(t 1; t 2) = exp(- l(t) dt).

Ако REA съдържа N последователно свързани елемента от същия тип, тогава l N (t) = Nl (t).

Средно време между отказите T av и вероятността за безаварийна работа P(t) са свързани чрез зависимостта

T av = P(t) dt.

По статистически данни

T av = Dn i t av i, t av i = (t i +t i +1)/2, m = t/Dt

където Δn i е броят на неуспешните продукти по време на интервала от време Δt av i = (t i +1 -t i);

t i , t i +1 - съответно времето в началото и края на тестовия интервал (t 1 =0);

t е интервалът от време, през който всички продукти са се повредили; m е броят на тестовите времеви интервали.

Средното време до повреда To е математическото очакване на работното време на даден обект преди първата повреда:

To=1/l=1/(N*li), или от тук: l=1/To

Времето за безотказна работа е равно на реципрочната стойност на честотата на отказите.

Например: технологията на елементите осигурява среден процент на отказ от li=1*10 -5 1/h. При използване на N=1*10 4 елементарни части в обект общата степен на отказ е lо= N*li=10 -1 1/h. Тогава средното време на безотказна работа на обекта е To=1/lo=10 часа. Ако обектът е изграден на базата на 4 големи интегрални схеми (LSI), тогава средното време на безотказна работа на обекта ще. се увеличи с N/4=2500 пъти и ще бъде 25000 часа или 34 месеца или около 3 години.

Пример.От 20 неремонтируеми продукта 10 се повредиха през първата година на работа, 5 през втората и 5 през третата Определете вероятността за безотказна работа, степен на повреда, степен на повреда през първата година на работа, като както и средното време до първия отказ.

P(1)=(20-10)/20 = 0,5,

P(2)=(20-15)/20 = 0,25, P(1;2)= P(2)/ P(1) = 0,25/0,5 = 0,5,

P(3)=(20-20)/20 = 0, P(2;3)= P(3)/ P(2) = 0/0,25 = 0,

f(1)=10/(20·1) = 0,5 g -1,

f(2)=5/(20·1) = 0,25 g -1,

f(3)=5/(20·1) = 0,25 g -1,

l(1)=10/[(20*1] = 0,5 g -1 ,

l(2)=5/[(10*1] = 0,5 g -1,

l(3)=5/[(5*1] = 1 g -1,

T av = (10·0,5+5·1,5+5·2,5)/20 = 1,25 g.

Правилното разбиране на физическата природа и същността на отказите е много важно за разумна оценка на надеждността на техническите устройства. В експлоатационната практика се разграничават три характерни вида повреди: сработване, внезапни и повреди поради износване. Те се различават по физическо естество, методи за предотвратяване и отстраняване и се появяват в различни периоди на работа на техническите устройства.

Отказите могат удобно да се характеризират чрез „кривата на живота“ на продукта, която илюстрира зависимостта на интензивността на възникващите в него повреди l(t) от времето t. Такава идеализирана крива за REA е показана на фигура 7.2.1.


ориз. 7.2.1.

Той има три различни периода: разработване I, нормална работа II и износване III.

Неуспехи при стартиране се наблюдават през първия период (0 - t 1) на работа на РЕА и възникват, когато някои от елементите, включени в РЕА, са дефектни или имат скрити дефекти. Физическото значение на отказите при разработката може да се обясни с факта, че електрическите и механични натоварвания върху електронните компоненти по време на периода на разработка надвишават тяхната електрическа и механична якост. Тъй като продължителността на периода на разработка на електронното оборудване се определя главно от степента на повреда на нискокачествените елементи, включени в неговия състав, продължителността на безотказната работа на такива елементи обикновено е относително ниска, поради което е възможно да ги идентифицира и замени за сравнително кратко време.

В зависимост от предназначението на REA, периодът на разработка може да продължи от няколко до стотици часа. Колкото по-критичен е продуктът, толкова по-дълъг е този период. Периодът на разработка обикновено е части и единици проценти от времето на нормална работа на REA през втория период.

Както се вижда от фигурата, участъкът от „кривата на живота“ на REA, съответстващ на периода на разработка I, е монотонно намаляваща функция l(t), стръмността на която и дължината във времето са по-малки , колкото по-съвършен е дизайнът, толкова по-високо е качеството на производството му и толкова по-внимателно се спазват режимите на разработка. Периодът на разработка се счита за завършен, когато степента на отказ на електронното оборудване се доближи до минималната достижима (за дадена конструкция) стойност l min в точка t 1 .

Неизправностите при стартиране могат да бъдат резултат от грешки в дизайна (например неуспешно оформление), технологични (сглобяване с лошо качество) и оперативни (нарушаване на режимите на стартиране).

Като се има предвид това, при производството на продукти се препоръчва на предприятията да извършват тичам продукти за няколко десетки часа работа (до 2-5 дни) по специално разработени методи, които осигуряват работа под въздействието на различни дестабилизиращи фактори (цикли на непрекъсната работа, цикли на включване-изключване, промени в температурата, захранващото напрежение и др. .).

Период на нормална работа. През втория период (t 1 -t 2) на работа на РЕА се наблюдават внезапни откази. Те възникват неочаквано поради действието на редица случайни фактори и е практически невъзможно да се предотврати тяхното приближаване, особено след като по това време в REA остават само пълноценни компоненти. Въпреки това, такива повреди все още са обект на определени модели. По-специално, честотата на тяхното появяване за доста голям период от време е една и съща в същите типове CEA класове.

Физическият смисъл на внезапните повреди може да се обясни с факта, че при бърза количествена промяна (обикновено рязко увеличение) на всеки параметър, настъпват качествени промени в електронните компоненти, в резултат на което те губят напълно или частично своите свойства, необходими за нормално функциониране. Внезапните повреди на електронното оборудване включват например повреда на диелектрици, късо съединение на проводници, неочаквани механични повреди на структурни елементи и др.

Периодът на нормална работа на REA се характеризира с това, че интензивността на неговите повреди във времевия интервал (t 1 -t 2) е минимална и има почти постоянна стойност l min » const. Стойността на l min е по-малка и интервалът (t 1 – t 2) е по-голям, колкото по-съвършен е дизайнът на електронното оборудване, толкова по-високо е качеството на неговото производство и колкото по-внимателно се спазват условията на работа. Периодът на нормална работа на РЕА за общотехнически цели може да продължи десетки хиляди часове. Може дори да надхвърли времето за остаряване на оборудването.

Период на износване. В края на експлоатационния живот на оборудването броят на повреди започва да нараства отново. В повечето случаи те са естествена последица от постепенното износване и естествено стареене на материалите и елементите, използвани в оборудването. Те зависят главно от продължителността на експлоатация и „възрастта“ на REA.

Средният експлоатационен живот на компонента преди износване е по-определена стойност от времето на настъпване на разработка и внезапни повреди. Тяхната поява може да се предвиди въз основа на експериментални данни, получени от тестване на специфично оборудване.

Физическо значение на отказите поради износванеможе да се обясни с факта, че в в резултат на постепенно и относително бавно количествено изменение на някакъв параметър REA компонент, този параметър надхвърля установения толеранс, напълно или частично губи своите свойства, необходими за нормалното функциониране. При износване настъпва частично разрушаване на материалите, а при стареене настъпва промяна на техните вътрешни физични и химични свойства.

Повредите в резултат на износване включват загуба на чувствителност, точност, механично износване на части и др. Участъкът (t 2 -t 3) от „кривата на живот“ на REA, съответстващ на периода на износване, е монотонно нарастващ функция, като колкото по-стръмна е толкова по-малка (и продължителността във времето, толкова повече), толкова по-качествени материали и компоненти, използвани в оборудването. Работата на оборудването спира, когато степента на отказ на електронното оборудване се доближи до максимално допустимия за даден проект.

Вероятност за безотказна работа на REA. Появата на повреди в електронното оборудване е случайна. Следователно времето за безотказна работа е случайна променлива, която се описва с помощта на различни разпределения: Weibull, експоненциално, Poisson.

Повредите в електронното оборудване, съдържащо голям брой подобни непоправими елементи, се подчиняват доста добре на разпределението на Weibull. Експоненциалното разпределение се основава на предположението за постоянен процент на повреда във времето и може успешно да се използва при изчисляване на надеждността на оборудване за еднократна употреба, съдържащо голям брой компоненти, които не подлежат на ремонт. Когато работите с радиоелектронно оборудване за дълго време, за да планирате ремонта му, е важно да знаете не вероятността от повреди, а техния брой за определен период на работа. В този случай се използва разпределението на Поасон, което позволява да се изчисли вероятността за възникване на произволен брой случайни събития за определен период от време. Разпределението на Поасон е приложимо за оценка на надеждността на ремонтирано електронно оборудване с най-прост поток от повреди.

Вероятността да няма повреда през време t е P 0 = exp(-t), а вероятността за i повреда, възникнала през същото време е P i =  i t i exp(-t)/i!, където i = 0 , 1, 2, ..., n - брой повреди.

7.3. Конструктивна надеждност на оборудването

Структурната надеждност на всяко радиоелектронно устройство, включително електронно оборудване, е неговата резултатна надеждност с известна структурна диаграма и известни стойности на надеждност на всички елементи, които съставляват структурната диаграма.

В този случай елементите се разбират като интегрални схеми, резистори, кондензатори и др., Изпълняващи определени функции и включени в общата електрическа верига на REA, както и спомагателни елементи, които не са включени в структурната схема на REA: запоени връзки, щепселни връзки, крепежни елементи и др. .d.

Надеждността на тези елементи е описана достатъчно подробно в специализираната литература. При по-нататъшното разглеждане на въпросите за надеждността на REA ще изхождаме от факта, че надеждността на елементите, които изграждат структурната (електрическа) верига на REA, е уникално определена.

Количествени характеристики структурна надеждност на REA.

За да ги намерят, съставят блокова схема на електронното оборудване и посочват елементите на устройството (блокове, възли) и връзките между тях.

След това веригата се анализира и се идентифицират елементи и връзки, които определят изпълнението на основната функция на това устройство.

От идентифицираните основни елементи и връзки се съставя функционална (надеждна) схема, като в нея елементите се разграничават не според дизайна, а според функционалните им характеристики по такъв начин, че на всеки функционален елемент да се осигури независимост, т.е. така че повредата на един функционален елемент не предизвиква промяна във вероятността за поява на повреда в друг съседен функционален елемент. При изготвянето на отделни диаграми на надеждност (устройства на възли, блокове) понякога е необходимо да се комбинират тези структурни елементи, чиито откази са взаимосвързани, но не засягат отказите на други елементи.

Определянето на количествените показатели за надеждността на REA с помощта на блокови диаграми позволява да се решат проблемите с избора на най-надеждните функционални елементи, възли, блокове, които съставляват REA, най-надеждните конструкции, панели, стелажи, конзоли, рационални работни процедури, профилактика и ремонт на РЕА, състав и количество Резервни части


Свързана информация.


част 1.

Въведение
Развитието на съвременното оборудване се характеризира със значително нарастване на неговата сложност. Увеличаването на сложността води до увеличаване на гаранцията за навременност и коректност на решаването на проблема.
Проблемът с надеждността възниква през 50-те години, когато започва процесът на бързо усложняване на системите и започват да се пускат в експлоатация нови обекти. По това време се появяват първите публикации, дефиниращи понятия и определения, свързани с надеждността [1] и е създадена методология за оценка и изчисляване на надеждността на устройства с помощта на вероятностни и статистически методи.
Изследването на поведението на оборудването (обекта) по време на работа и оценката на неговото качество определя неговата надеждност. Терминът "експлоатация" идва от френската дума "exploitation", което означава да се получи полза или да се извлече полза от нещо.
Надеждността е свойството на обекта да изпълнява определени функции, поддържайки във времето стойностите на установените експлоатационни показатели в определени граници.
За количествено определяне на надеждността на даден обект и за планиране на операцията се използват специални характеристики - показатели за надеждност. Те позволяват да се оцени надеждността на даден обект или неговите елементи в различни условия и на различни етапи на експлоатация.
По-подробна информация за показателите за надеждност можете да намерите в GOST 16503-70 - "Промишлени продукти. Номенклатура и характеристики на основните показатели за надеждност.", GOST 18322-73 - "Системи за поддръжка и ремонт на оборудване. Термини и определения.", GOST 13377- 75 - "Надеждност в техниката. Термини и определения."

Дефиниции
Надеждност- свойството [наричано по-нататък - (негово)] на обект [наричано по-нататък - (OB)] да изпълнява необходимите функции, поддържайки показателите си за ефективност за определен период от време.
Надеждността е комплексно свойство, което съчетава концепциите за оперативност, надеждност, издръжливост, поддръжка и безопасност.
Изпълнение- представлява състоянието на ОВ, в което то е в състояние да изпълнява своите функции.
Надеждност- способността на ОВ да поддържа своята функционалност за определено време. Събитие, което нарушава работата на ОВ, се нарича отказ. Провал, който се разрешава сам, се нарича провал.
Издръжливост- свободата на ОВ да поддържа своята работоспособност до гранично състояние, когато работата му стане невъзможна по технически, икономически причини, условия на безопасност или необходимост от основен ремонт.
Ремонтопригодност- определя адаптивността на оборудването за предотвратяване и откриване на неизправности и повреди и отстраняването им чрез ремонт и поддръжка.
Съхраняемост- способността на ОВ непрекъснато да поддържа своята производителност по време и след съхранение и поддръжка.

Основни показатели за надеждност
Основните качествени показатели за надеждност са вероятността за безотказна работа, степента на отказ и средното време до отказ.
Вероятност за безпроблемна работа P(t)представлява вероятността, че в рамките на определен период от време t, няма да възникне OB повреда. Този показател се определя от съотношението на броя на OB елементите, които са работили безотказно до момента tкъм общия брой работещи в началния момент ОВ елементи.
Процент на отказ l(t)е броят на неуспехите n(t)ОВ елементи за единица време, отнесени към средния брой елементи NtОБ работи в момента гt:
l (t)= n (t)/(Nt * D t) , Къде
г t- определен период от време.
например: 1000 OB елемента са работили 500 часа. През това време 2 елемента отказаха. оттук l (t )= n (t )/(Nt * D t )=2/(1000*500)=4*10 -6 1/ч, т.е. 4 от един милион елемента могат да се повредят за 1 час.
Индикаторите за степента на повреда на компонентите се вземат въз основа на референтни данни [1, 6, 8]. Например, даден е процентът на неуспех l(t)някои елементи.

Име на артикул

Честота на отказ, *10 -5, 1/h

Резистори

Кондензатори

Трансформърс

Индуктори

Превключващи устройства

Запоени връзки

Жици, кабели

Електрически двигатели


Надеждността на ОВ като система се характеризира с поток от откази Л, числено равна на сумата от нивата на отказ на отделните устройства:
L = ål i
Формулата изчислява потока от повреди и отделни ОВ устройства, които от своя страна се състоят от различни възли и елементи, характеризиращи се с тяхната честота на отказ. Формулата е валидна за изчисляване на процента на отказ на система от пелементи в случай, че отказът на някой от тях води до отказ на цялата система като цяло. Тази връзка на елементите се нарича логически последователна или основна. Освен това има логично паралелно свързване на елементи, когато отказът на един от тях не води до отказ на системата като цяло. Връзка между вероятността за безотказна работа P(t)и процент на неуспех Лдефиниран:
P (t )= exp (- D t ) , очевидно е, че 0И 0< P (t )<1 И p(0)=1,А p(¥)=0
Средно време до провал дое математическото очакване на времето за работа на OB преди първата повреда:
До=1/ L =1/(ål i) , или от тук: L =1/към
Времето за безотказна работа е равно на реципрочната стойност на честотата на отказите.
например : технологията на елементите осигурява среден процент на отказ l i =1*10 -5 1/h . Когато се използва в ОБ N=1*10 4общ процент на отказ на елементарни части л о= N * l i =10 -1 1/h . След това средното време без отказ на OB Към =1/ l o=10 з. Ако изпълнявате OB на базата на 4 широкомащабни интегрални схеми (LSI), тогава средното време между отказите на OB ще се увеличи с N/4=2500 пъти и ще възлезе на 25 000 часа или 34 месеца или около 3 години.

Изчисляване на надеждността
Формулите позволяват да се изчисли надеждността на ОВ, ако са известни първоначалните данни - съставът на ОВ, режимът и условията на неговата работа, степента на отказ на неговите компоненти (елементи). Въпреки това, при практическите изчисления на надеждността има трудности поради липсата на надеждни данни за честотата на отказите за набор от елементи, компоненти и устройства на оборудването за безопасност. Изход от тази ситуация е използването на метода на коефициента. Същността на метода на коефициента е, че при изчисляване на надеждността на ОВ се използват неабсолютни стойности на степента на отказаз , и коефициента на надеждност ki Същността на метода на коефициента е, че при изчисляване на надеждността на ОВ се използват неабсолютни стойности на степента на отказ, свързващи стойности с процент на неуспех l b
някакъв основен елемент:
ki = l i / l b , и коефициента на надеждностФактор на надеждност практически не зависи от условията на работа и е константа за даден елемент, а разликата в условията на работаку с процент на неуспехвзети предвид от съответните промени , и коефициента на надеждност. Като основен елемент в теорията и практиката е избран резистор. Индикаторите за надеждност на компонентите се вземат въз основа на референтни данни [1, 6, 8]. Например, коефициентите на надеждност са дадени в практически не зависи от условията на работа и е константа за даден елемент, а разликата в условията на работанякои елементи. В табл 3 показва коефициентите на работни условия
работа за някои видове оборудване. Влиянието върху надеждността на елементите на основните дестабилизиращи фактори - електрически натоварвания, температура на околната среда - се взема предвид чрез въвеждане на коригиращи фактори в изчислениетоа Влиянието върху надеждността на елементите на основните дестабилизиращи фактори - електрически натоварвания, температура на околната среда - се взема предвид чрез въвеждане на коригиращи фактори в изчислението. В табл 4 са показани коефициентите на условията
работят за някои типове елементи. Отчитайки влиянието на други фактори - прах, влажност и др. - се извършва чрез коригиране на степента на отказ на основния елемент с помощта на корекционни коефициенти.
Полученият коефициент на надеждност на OB елементите, като се вземат предвид корекционните коефициенти: ki"=a1*a2*a3*a4*ki*ku,
Къдеку
- номинална стойност на коефициента на експлоатационни условия ki
- номинална стойност на коефициента на надеждност a1
- коефициент, отчитащ влиянието на електрическия товар според U, I или P a2
- коефициент, отчитащ влиянието на температурата на околната среда a3
- коефициент на намаляване на натоварването спрямо номиналния товар съгласно U, I или P a4

- коефициент на използване на този елемент към работата на оборудването като цяло

условия за ползване

Фактор условия

Лабораторни условия

Стационарно оборудване:

На закрито

На открито

Мобилно оборудване:

Корабни

Автомобилна

влак

Име на елемента и неговите параметри

Коефициент на натоварване

Резистори:

По напрежение

Кондензатори

Резистори:

По мощност

По реактивна мощност

Прав ток

Чрез обратно напрежение

По температура на прехода

По колекторен ток

Чрез разсейване на мощността

Процедурата за изчисление е следната:
1. Определете количествените стойности на параметрите, които характеризират нормалната работа на ОВ.
2. Начертайте поелементна схематична диаграма на ОВ, която определя връзката на елементите, когато изпълняват дадена функция. Спомагателните елементи, използвани при изпълнение на OB функцията, не се вземат предвид.
3. Изходните данни за изчисляване на надеждността се определят:

  • вид, количество, номинални данни на елементите
  • режим на работа, температура на средата и други параметри
  • коефициент на използване на елемента
  • коефициент на условия на работа на системата
  • основният елемент е дефиниран с процент на неуспехи процент на неуспех с процент на неуспех"
  • по формулата: ki "= a 1* a 2* a 3* a 4* ki * ku определя се коефициентът на надеждност

4. Основните показатели за надеждност на ОВ се определят с логично последователна (основна) връзка на елементи, компоненти и устройства:

  • вероятност за безпроблемна работа: P(t)=exp(- l b*To*) , Къде
    Ni - брой еднакви елементи в ОВ
    n - общият брой елементи в ОВ, които имат главна връзка
  • MTBF:
    До=1/(l b*)

Ако има секции в OB веригата с паралелни връзки на елементи, тогава показателите за надеждност първо се изчисляват отделно за тези елементи, а след това за OB като цяло.
5. Намерените показатели за надеждност се съпоставят с изискваните. Ако те не съответстват, тогава се предприемат мерки за повишаване на надеждността на OB ().
6. Средствата за повишаване на надеждността на ОВ са:
- въвеждане на съкращения, което се случва:

  • вътрешен елемент - използването на по-надеждни елементи
  • структурни - съкращения - общи или отделни

Пример за изчисление:
Нека изчислим основните показатели за надеждност на вентилатора на асинхронен електродвигател. Диаграмата е показана на. За да започнете M, QF и след това SB1 са затворени. КМ1 получава захранване, задейства се и с контактите си КМ2 свързва М към източника на захранване, а с помощния си контакт заобикаля SB1. SB2 се използва за изключване на M.

Защита M използва FA и термореле KK1 с KK2. Вентилаторът работи на закрито при Т=50 С в продължителен режим. За изчислението прилагаме метода на коефициента, използвайки коефициентите на надеждност на компонентите на веригата. Приемаме процента на отказ на основния елемент l b =3*10 -8

. Въз основа на електрическата схема и нейния анализ ще изготвим основна диаграма за изчисляване на надеждността (). Проектната схема включва компоненти, чиято повреда води до пълна повреда на устройството. Нека намалим изходните данни до .

Основен елемент, 1/ч

3*10 -8

l b

Коеф. условия на работа

Процент на отказ

л б ’

l b* ku =7,5*10 -8

Елемент на електрическата схема

Елемент на изчислителната схема

Брой елементи

Коеф. надеждност

Коеф. товари

Коеф. електрически товар

Коеф. температура

Коеф. силови натоварвания

Коеф. използване

Произведение на коеф а

Коеф. надеждност

S(Ni*ki’)

Време до отказ, ч

1/[l b ’* S (Ni*ki’)]=3523,7

Вероятност

e [- l b ’*To* S (Ni*ki’)] =0,24

Въз основа на резултатите от изчисленията могат да се направят следните изводи:
1. Време до отказ на устройството: До=3524 часа.
2. Вероятност за безотказна работа: p(t)=0,24. Вероятността да не възникне повреда в рамките на дадено работно време t при дадени работни условия.

Частни случаи на изчисления на надеждността.

1. Обектът (наричан по-долу OB) се състои от n блока, свързани последователно (). Вероятност за безотказна работа на всеки блок p. Намерете вероятността за безотказна работа P на системата като цяло.

Решение: P=pn
2. OB се състои от n паралелно свързани блока (). Вероятност за безотказна работа на всеки блок p. Намерете вероятността за безотказна работа P на системата като цяло.

Решение: P =1-(1- p ) 2
3. OB се състои от n паралелно свързани блока (). Вероятност за безотказна работа на всеки блок p. Вероятност за безотказно функциониране на превключвателя (P) p1. Намерете вероятността за безотказна работа P на системата като цяло.

Решение: P=1-(1-p)*(1-p1*p)
4. OB се състои от n блока (), с вероятност за безотказна работа на всеки блок p. За да се повиши надеждността на ОВ е направено дублиране с едни и същи блокове. Намерете вероятността за безпроблемна работа на системата: с дублиране на всеки блок Pa, с дублиране на цялата система Pb.

Решение: Pa = n Pb = 2
5. OB се състои от n блока (виж фиг. 10). Ако C е в добро работно състояние, вероятността за безотказна работа е U1=p1, U2=p2. Ако C е дефектен, вероятността за безотказна работа е U1=p1", U2=p2". Вероятност за безотказна работа C=ps. Намерете вероятността за безотказна работа P на системата като цяло.

Решение: P = ps *+(1- ps )*
9. OB се състои от 2 възела U1 и U2. Вероятност за безотказна работа за време t възли: U1 p1=0,8, U2 p2=0,9. След време t OB е дефектен. Намерете вероятността, че:
- H1 - възел U1 е повреден
- H2 - възел U2 е повреден
- H3 - възлите U1 и U2 са дефектни
Решение: Очевидно H0 се е появил, когато и двата възела са здрави.
Събитие A=H1+H2+H3
Априорни (първоначални) вероятности:
- P(H1)=(1-p1)*p2=(1-0.8)*0.9=0.2*0.9=0.18
- P(H2)=(1-p2)*p1=(1-0.9)*0.8=0.1*0.8=0.08
- P(H3)=(1-p1)*(1-p2)=(1-0.8)*0.9=0.2*0.1=0.02
- A= i=1 å 3 *P(Hi)=P(H1)+P(H2)+P(H3)=0.18+0.08+0.02=0.28
Постерионни (крайни) вероятности:
- P(H1/A)=P(H1)/A=0,18/0,28=0,643
- P(H2/A)=P(H2)/A=0,08/0,28=0,286
- P(H3/A)=P(H3)/A=0,02/0,28=0,071
10. OB се състои от m блока от тип U1 и n блока от тип U2. Вероятност за безотказна работа през време t на всеки блок U1=p1, всеки блок U2=p2. За да работи OB, е достатъчно всеки 2 блока от тип U1 и в същото време всеки 2 блока от тип U2 да работят безотказно за t. Намерете вероятността за безотказна работа на ОВ.
Решение: Събитие A (безотказна работа на OB) е продукт на 2 събития:
- A1 - (поне 2 от m блока от тип U1 работят)
- A2 - (поне 2 от n блока от тип U2 работят)
Броят X1 на отказоустойчивите блокове от тип U1 е случайна променлива, разпределена по биномен закон с параметри m, p1. Събитие A1 е, че X1 ще приеме стойност най-малко 2, така че:

P(A1)=P(X1>2)=1-P(X1<2)=1-P(X1=0)-P(X1=1)=1-(g1 m +m*g2 m-1 *p1), където g1=1-p1

по подобен начин : P(A2)=1-(g2 n +n*g2 n-1 *p2), където g2=1-p2

Вероятност за безотказна работа на ОВ:

Р=P(A)=P(A1)*P(A2)= * , където g1=1-p1, g2=1-p2

11. OB се състои от 3 възела (). Във възел U1 има n1 елемента с процент на отказ l1. Във възел U2 има n2 елемента с процент на отказ l2. Във възел U3 има n3 елемента с процент на отказ l2, т.к U2 и U3 се дублират взаимно. U1 се проваля, ако в него се повредят поне 2 елемента. U2 или U3, защото се дублират, неуспешни, ако поне един елемент не успее. OB се провали, ако U1 или U2 и U3 се повредят заедно. Вероятност за безотказна работа на всеки елемент p. Намерете вероятността през време t OB да не се повреди.
Вероятностите за отказ на U 2 и U 3 са равни:

R2=1-(1-p2)n2 R3=1-(1-p3)n3

Вероятности за повреда на целия OB:
R=R1+(1-R1)*R2*R3

Литература:

  • Малински В.Д. и др. Изпитване на радиоапаратура, "Енергетика", 1965г.
  • GOST 16503-70 - "Промишлени продукти. Номенклатура и характеристики на основните показатели за надеждност."
  • Широков А.М. Надеждност на радиоелектронните устройства, М, Висше училище, 1972 г.
  • GOST 18322-73 - "Системи за поддръжка и ремонт на оборудване. Термини и определения."
  • GOST 13377-75 - "Надеждност в технологиите. Термини и определения."
  • Козлов Б.А., Ушаков И.А. Ръководство за изчисляване на надеждността на радиоелектронната и автоматичната техника, М, Сов. Радио, 1975 г
  • Perrote A.I., Storchak M.A. Проблеми с надеждността REA, M, Sov. Радио, 1976 г
  • Левин Б.Р. Теория на надеждността на радиотехническите системи, М, Сов. Радио, 1978 г
  • GOST 16593-79 - "Електрически задвижвания. Термини и определения."

И. Брагин 08.2003

 


Прочетете:



Използване на стилове в Excel Как да създадете свой собствен нов стил

Използване на стилове в Excel Как да създадете свой собствен нов стил

Ако постоянно използвате едни и същи опции за форматиране на клетки от работен лист във вашите електронни таблици, може би е разумно да създадете стил на форматиране...

Какви грешки възникват по време на инсталацията?

Какви грешки възникват по време на инсталацията?

Забележка: Програмите на AutoLISP могат да се изпълняват само на пълната версия на AutoCAD, те не работят под AutoCAD LT. (с изключение на случаите на зареждане...

Социален статус на човек в обществото

Социален статус на човек в обществото

Предложете какво определя избора на човек за основния му статус. Използвайки текста и фактите от социалния живот, направете две предположения и...

Пълна интерпретация на грешките

Пълна интерпретация на грешките

Доста потребители са се сблъскали с феномена син екран на смъртта. Какво да направите (Windows 7 най-често е предразположен към този проблем)...

feed-image RSS