Составляющие надежности
Классификация и характеристики отказов
По типу отказы подразделяются на:
· отказы функционирования (выполнение основных функций объектом прекращается, например, поломка зубьев шестерни);
· отказы параметрические (некоторые параметры объекта изменяются в недопустимых пределах, например, потеря точности станка).
По своей природе отказы могут быть:
· случайные, обусловленные непредусмотренными перегрузками, дефектами материала, ошибками персонала или сбоями системы управления и т. п.;
· систематические, обусловленные закономерными и неизбежными явлениями, вызывающими постепенное накопление повреждений: усталость, износ, старение, коррозия и т. п.
Основные признаки классификации отказов:
· характер возникновения;
· причина возникновения;
· характер устранения;
· последствия отказов;
· дальнейшее использование объекта;
· легкость обнаружения;
· время возникновения.
Рассмотрим подробнее каждый из классификационных признаков:
характер возникновения: | · внезапный отказ – отказ, проявляющийся в резком (мгновенном) изменении характеристик объекта; |
· постепенный отказ – отказ, происходящий в результате медленного, постепенного ухудшения качества объекта. |
Внезапные отказы обычно проявляются в виде механических повреждений элементов (трещины – хрупкое разрушение, пробои изоляции, обрывы и т. п.) и не сопровождаются предварительными видимыми признаками их приближения. Внезапный отказ характеризуется независимостью момента наступления от времени предыдущей работы.
Постепенные отказы - связаны с износом деталей и старением материалов.
причина возникновения: | · конструкционный отказ , вызванный недостатками и неудачной конструкцией объекта; |
· производственный отказ, связанный с ошибками при изготовлении объекта по причине несовершенства или нарушения технологии; | |
· эксплуатационный отказ, вызванный нарушением правил эксплуатации. | |
характер устранения: | · устойчивый отказ; |
· перемежающийся отказ (возникающий/исчезающий). последствия отказа: легкий отказ (легкоустранимый); | |
· средний отказ (не вызывающий отказы смежных узлов – вторичные отказы); | |
· тяжелый отказ (вызывающий вторичные отказы или приводящий к угрозе жизни и здоровью человека). | |
дальнейшее использование объекта: | · полные отказы, исключающие возможность работы объекта до их устранения; |
· частичные отказы, при которых объект может частично использоваться. | |
легкость обнаружения: | · очевидные (явные) отказы; |
· скрытые (неявные) отказы. | |
время возникновения: | · приработочные отказы, возникающие в начальный период эксплуатации; |
· отказы при нормальной эксплуатации; | |
· износовые отказы, вызванные необратимыми процессами износа деталей, старения материалов и пр. |
Надежность является комплексным свойством, включающим в себя в зависимости от назначения объекта или условий его эксплуатации ряд простых свойств:
· безотказность;
· долговечность;
· ремонтопригодность;
· сохраняемость.
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени.
Наработка – продолжительность или объем работы объекта, измеряемая в любых неубывающих величинах (единица времени, число циклов нагружения, километры пробега и т. п.).
Долговечность– свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодность– свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения ремонтов и технического обслуживания.
Сохраняемость– свойство объекта непрерывно сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение (и после) срока хранения и транспортирования.
В зависимости от объекта надежность может определяться всеми перечисленными свойствами или частью их. Например, надежность колеса зубчатой передачи, подшипников определяется их долговечностью, а станка – долговечностью, безотказностью и ремонтопригодностью.