Міністерство освіти Республіки Білорусь
Білоруський державний університет інформатики і
радіоелектроніки
кафедра РЕЗ
РЕФЕРАТ
на тему:
«Метод безперервних випробувань. Графічний метод. Випробування на ремонтопридатність »
МІНСЬК, 2008
Метод безперервних випробувань
Сутність даного методу випробувань полягає у безперервному відборі і постановці виробів на випробування протягом контрольованого періоду. При цьому вироби відбирають рівними групами через рівні проміжки часу:
t '= t КП / к, (1)
де t кп - контрольований проміжок часу, к - число груп виробів.
К = n / n i, (2)
де n - обсяг вибірки, необхідний для підтвердження значення P 2 за час
t r,
n i - число виробів у кожній групі.
Група виробів знімається з випробувань після закінчення часу t r. Оцінка результатів безперервних випробувань проводиться після закінчення випробувань останньої групи.
Якщо сумарне число відмовили виробів у всіх групах за час t і не перевищує приймального числа С - то це означає, що задана ймовірність P 2 безвідмовної роботи забезпечується.
Основний недолік методу - великі витрати часу для отримання результатів. Даний метод застосовується, в основному, для відпрацьованого ТП.
При цьому всі вироби, виготовлені за оцінюваний період часу можна розглядати як єдину партію, а послідовні вибірки з партії - як групові вибірки.
Графічний метод планування випробувань
Заснований на використанні сімейства кривих розподілу Пуассона, що характеризують залежність ймовірності числа і відмовили виробів, меншого приймального числа С (або рівного йому), від значення параметра а. Графічно залежність p (d <C) = f (a) представлена на рис. 1 сімейством
Рис. 1 - Залежність імовірності відмови d виробів, розподіленої за законом Пуассона, від параметра а
Кривих для різних значень С. Значення параметра а з достатньою точністю описується виразом а-= nQ, де Q - ймовірність відмови. Величина а є математичне сподівання випадкової величини - числа і відмовили виробів.
Наведені на рис. 1 криві є акумульованими (накопиченими). Наприклад, для значення a = 2 ймовірність відмови трьох і менше виробів склад-т 91%, а двох (і менш) виробів - приблизно 75%. Отже, різниця цих двох значень дорівнює ймовірності відмови трьох виробів, тобто 16%.
Таким чином, розглянуті криві можуть бути використані для визначення ймовірності числа відмовили виробів і для розрахунку планів контролю, які формують по одному (Р 2) або за двома (Р 1 і Р 2) заданим значенням ймовірності безвідмовної роботи.
План контролю за заданим значенням Р 2 складають при певних значеннях t г і β. Для визначення необхідного обсягу вибірки задаються значенням приймального числа С.
Далі за графіком розподілу Пуассона знаходять точку перетину кривої, що відповідає обраному значенням С, з горизонтальною лінією, яка представляє ймовірність появи числа відмов d <С (ця ймовірність дорівнює заданому ризику β замовника).
Проекція точки перетину на вісь абсцис дає величину а = nQ. Розділивши отримане значення а на задане значення (Q 2 = 1-Р 2), ≠ розраховують обсяг вибірки для випробування протягом часу t і = t г:
n = a / (1 - P 2) (3)
Більш точне значення п можна отримати із співвідношення
п = С / 2 + а (1 + P 2) / [2 (1 - P 2)]. (4)
Оскільки формули (3) і (4) дають мало відрізняються один від одного результати, на практиці зазвичай застосовують більш просту для розрахунку п формулу (3).
План контролю за двома заданим прапора складають при відповідних значеннях малюнків Р1 Р2
Приймальне число С і необхідний обсяг вибірки n визначають за графіком розподілу Пуассона (ріс.2.10) Для цього знаходять точку перетину кривої при С = 0 з горизонтальною лінією, що представляє, ймовірність того, що у вибірці при заданому ризику а виробника є відмовили вироби т. е. р (d> С) = 1-a.
Проекція цієї точки на вісь абсцис дає значення a 1 = п Q 1. Ділячи отримане значення a 1 на Q 1 = 1 - P 1, отримують необхідний обсяг вибірки n '. Точно так само знаходять точку перетину тієї ж кривої р (а) для З = 0 з горизонтальною лінією, що представляє ймовірність відсутності відмовили виробів у вибірці при заданому ризику замовника (р = β). При цьому на осі абсцис отримують значення а 2 = n "Q 2. Ділячи значення а 2 на Q 2 = 1-Р 2, визначають обсяг вибірки п".
Якщо значення n 'і n "не рівні, то розрахунок повторюють, але вже для кривої р (а) при С = 1. Якщо отримані значення n' і п" знову виявляться нерівними, переходять на криву р (а) з великим значенням З і так до тих пір, поки не буде знайдена крива, для якої значення п 'і п "співпадуть. Приймальне число С вибирають відповідним знайденої кривої р (а), а обсяг вибірки п = п' = п".
Проте не завжди можна домогтися рівності значень п 'і п "при заданих а і β. Тому має бути прийняте рішення, як великі можуть бути ці ризики.
Якщо бажано підтримати заданий ризик виробника, то при нерівності п '≠ п "слід взяти обсяг вибірки, отриманий виходячи з ризику виробника, тобто n = п'. Тоді ризик замовника можна знайти за допомогою графіка розподілу Пуассона, попередньо обчисливши величину а 2 = п '(1-Р 2).
Якщо замовника влаштує отриманий ризик, завдання можна вважати вирішеною. В іншому випадку обсяг вибірки необхідно змінити для кращого наближення до бажаного результату. Значення ризиків замовника і постачальника можна зробити рівними, усереднюючи ті два нерівних обсягу вибірки, які найкраще задовольняють поставленим умовам.
Випробування на ремонтопридатність
Контрольні випробування на ремонтопридатність повинні проводитися для контролю середнього часу відновлення або імовірності відновлення за заданий час.
Контроль середнього часу відновлення повинен бути зведений до контролю вірогідності відновлення. У цьому випадку контрольні випробування можна проводити тільки при відомому законі розподілу часу відновлення.
Контрольні випробування на ремонтопридатність слід проводити у випадках, коли до виробів пред'являють вимоги в частині відновлення в умовах експлуатації на об'єкті, тільки при усуненні відмов, виявлених в період між плановими ремонтами і технічним обслуговуванням.
Контрольні випробування на ремонтопридатність слід проводити на зразках вироби, відмови яких отримують штучно шляхом моделювання.
Допускається використовувати відмови, отримані при проведенні випробувань на безвідмовність, збереженість і довговічність.
При моделюванні відмов число відмов за кожну причину їх виникнення в загальному числі відмов, необхідних для проведення контрольних випробувань на ремонтопридатність, повинно бути пропорційно ймовірності його появи.
Імовірність появи відмов визначають в умовах експлуатації або при дослідних випробуваннях. Допускається аналітично визначати ймовірність появи відмов по кожному виду.
На одному зразку виробу не повинно одночасно моделюватися більше одного виду причин відмови. (Під причиною відмови розуміють зміна фізичного стану елемента виробу, яке призвело до відмови вироби.
При проведенні випробувань на ремонтопридатність повинні бути дотримані наступні умови:
• персонал (по кількості і кваліфікації), устаткування і оснащення, що використовуються для проведення ремонту, - відповідно до інструкції з технічного обслуговування.
До початку ремонту відомості про місце і вигляді відмови не повинні доводитися до персоналу;
пошук причини відмови, ремонт і перевірку працездатності виробу після ремонту виробляють за методикою, передбаченою конструкторської документацією, і з застосуванням ремонтного комплекту запасних інструментів та приладів;
при проведенні контрольних випробувань на ремонтопридатність враховують тільки час, витрачений на пошук і усунення дефектів.
Час, викликане відсутністю та пошуком запасних частин, передбачених ремонтним комплектом запасних інструментів та приладів, матеріалів, обладнання та інструменту, передбачених конструкторською документацією, не враховується при контрольних випробуваннях на ремонтопридатність;
• у разі виникнення «вторинного відмови», викликаного помилками ремонтного персоналу, час на його усунення враховують разом із часом усунення основного відмови. У загальному числі відновлень відновлення «вторинного відмови» не враховують.
Контрольні випробування на ремонтопридатність для контролю вірогідності відновлення за заданий час відновлення при будь-якому законі розподілу часу відновлення слід проводити одним з методів:
одноступінчастим з обмеженою тривалістю випробування;
двоступінчастим з обмеженою тривалістю випробування, коли необхідно забезпечити мінімум середнього обсягу випробувань.
Одноступінчатий з обмеженою тривалістю випробування
План випробувань слід розраховувати наступним чином:
• вибирають граничну тривалість випробування t І B;
вибирають зі стандартів, технічних умов або технічного завдання на вироби чи розраховують приймальні і бракувальні значення імовірності відновлення за t І B;
визначають кількість відмов, необхідне для проведення контрольних випробувань, і приймальне число невідновлення.
Граничну тривалість випробування рекомендується вибирати дорівнює часу, на яке задана ймовірність відновлення t в, з урахуванням факторів аналогічних тим, які відносяться до випробувань на безвідмовність.
Значення приймального Р α в (t І B) і бракувального Р β в (t І B) рівнів вірогідності відновлення за граничну тривалість випробування t І B розраховують:
а) при експоненційному законі розподілу часу відновлення
• якщо задана ймовірність відновлення і t m не дорівнює t в за формулою
. (5)
• якщо задано середній час відновлення за формулою
. (6)
де P (t І B) - Відповідно приймальне або абсолютне значення імовірності відновлення за час відновлення однієї відмови, прийняте для випробувань;
Р в (t) - відповідно приймальне або абсолютне значення імовірності відновлення;
t в - відповідно приймальне або абсолютне значення середнього часу відновлення;
t m - Час відновлення однієї відмови, прийняте для випробувань;
б) при нормальному законі розподілу часу відновлення за формулами (4,5), де P (t), T - відповідно показники ремонтопридатності.
Число відмов n в, необхідне для випробувань на ремонтопридатність, і приймальне число невідбудованими відмов С у визначають за таблицями додатка 1, де А - відповідно приймальне і абсолютне значення імовірності відновлення, а цифри в клітині: перша - приймальне число С в, а друга - число відмов n в, необхідне для випробувань.
Допускається на одному зразку послідовне одержання декількох відмов, при цьому обсяг вибірки менше необхідного числа відмов.
Орієнтовна тривалість випробувань на ремонтопридатність залежить від числа одночасно відновлюваних виробів і дорівнює
(7)
Випробування та оцінка результатів повинні проводитися таким чином. Зразки вироби ремонтують і після закінчення випробувань визначають число невідновлення d в.
Якщо d в менше або дорівнює С у, результати випробувань вважають позитивними. Якщо d в більше З в, результати випробувань вважають негативними.
Двоступеневий метод з обмеженою тривалістю випробування
План випробувань слід розраховувати наступним чином:
вибирають граничну тривалість випробування t і;
вибирають зі стандарту, технічних умов або технічного завдання або розраховують приймальне і абсолютне значення імовірності відновлення за t і;
визначають кількість відмов, необхідне для проведення контрольних випробувань, і приймальне число невідновлення З ст.
Гранична тривалість випробування повинна вибиратися аналогічно одноступінчатому методу. При цьому гранична тривалість випробування першого та другого ступенів рівні.
Приймальне Р α і бракувальне Р β значення рівнів вірогідності відновлення за t і розраховують так само, як і для одноступінчатого методу.
Число відмов n в, необхідне для випробувань на ремонтопридатність, і приймальні числа невідбудованими відмов для першої n 1в, З 1в і другий n 2в, З 2 в ступенів випробувань визначаю залежно від значень імовірності відновлення Р α в (t ів), Р β в (t ів), ризику виробника та ризику споживача за таблицею додатка 2. (У таблиці А α і А β - відповідно приймальне і абсолютне значення імовірності відновлення, а цифри в клітині: число відмов n 1в, n 2в і приймальне число С 1в, З 2в.
Випробування та оцінка їх результатів повинні проводитися таким чином.
Зразки вироби, що ввійшли в першу вибірку, ремонтують і після закінчення першого ступеня випробувань t верб визначають число невідновлення d 1 в.
Якщо d 1 в рівне або менше З 1 в, результати випробувань вважають позитивними.
Якщо d 1 в більше сумарного приймального числа невідновлення (З 1 в + З 2 в), то випробування припиняють, результати випробувань вважають негативними.
Якщо d 1 в більше З 1 в, але менше (З 1 в + З 2 в), то проводять випробування другого ступеня.
Зразки вироби, що увійшли в другу вибірку, ремонтують і після закінчення випробувань визначають (d 1 в + d 2 в).
Якщо (d 1 в + d 2 в) менше або дорівнює (З 1 в + З 2 в), результати випробувань вважають позитивними.
Якщо (d 1 в + d 2 в) більше (З 1 в + З 2 в), результати випробувань вважають негативними.
ЛІТЕРАТУРА
Глудкін О.П. Методи та пристрої випробування РЕЗ і ЕВС. - М.: Вищ. школа., 2001 - 335 з
Випробування радіоелектронної, електронно-обчислювальної апаратури та випробувальне обладнання / під ред. А. І. Коробова М.: Радіо і зв'язок, 2002 - 272 с.
Мліцкій В.Д., Бегларія В.Х., Дубицький Л.Г. Випробування апаратури і засоби вимірювань на вплив зовнішніх чинників. М.: Машинобудування, 2003 - 567 з
Національна система сертифікації Республіки Білорусь. Мн.: Держстандарт, 2007
Федоров В., Сергєєв М., Кондрашин А. Контроль і випробування в проектуванні і виробництві радіоелектронних засобів - Техносфера, 2005. - 504с.