РІВНЕНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ГУМАНІТАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ЗАГАЛЬНО-ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН, ТЕХНОЛОГІЙ ТА ЦИВІЛЬНОЇ БЕЗПЕКИ
Питаня самопідготовки №2
з дисципліни:
«Надійність технологічних систем та техногенного ризику»
Студентки 4 курсу, групи ОП-41,
Лук’яневич Ю.А
Перевірив:
доц. Новак С.В.
м. Рівне – 2020 р.
Лекція 2:
Основні показники та поняття теорії надійності
1. Поясніть поняття якість, надійність, предмет, об'єкт надійності,
загальна теорія надійності, прикладна теорія надійності.
Надійність характеризує якість технічного засобу. Якість - сукупність властивостей, що визначають придатність виробу до використання його за призначенням.
Надійність - комплексна властивість технічного об'єкту, яка виконує задані функції, зберігаючи свої основні характеристики у встановлених межах. Поняття надійності включає в себе безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність і збереженість.
Предмет надійності - вивчення причин, що викликають відмови об'єктів, визначення закономірностей, яким вони підкоряються, розробка способів кількісного виміру надійності, методів розрахунку і випробувань, розробка шляхів і засобів підвищення надійності.
Розрізняють загальну теорію надійності та прикладні теорії надійності. Загальна теорія надійності має три складові:
Математична теорія надійності. Визначає математичні закономірності, яким підкоряються відмови і методи кількісного виміру надійності, а також інженерні розрахунки показників надійності.
Статистична теорія надійності. Обробка статистичної інформації про надійність. Статистичні характеристики надійності та закономірності відмов.
Фізична теорія надійності. Дослідження фізико-хімічних процесів, фізичних причин відмов, впливу старіння і міцності матеріалів на надійність. Прикладні теорії надійності розробляються в конкретній області техніки стосовно об'єктів цієї області. наприклад, існує теорія надійності систем управління, теорія надійності електронних пристроїв, теорія надійності машин і ін.
Надійність пов'язана з ефективністю (наприклад, з економічною ефективністю) техніки. Недостатня надійність технічного засобу призводить до:
зниження продуктивності через простої внаслідок поломок;
зниження якості результатів використання технічного засобу через погіршення його технічних характеристик внаслідок несправностей;
витрати на ремонти технічного засобу;
втрата регулярності отримання результату (наприклад, зниження регулярності перевезень для транспортних засобів, виконання технологічних операцій і т. ін.);
зниження рівня безпеки використання технічного засобу, пристрою.
2. Дайте визначення основних станів і подій в надійності.
Надійність використовує поняття об'єкта. Об'єкт характеризується якістю. Надійність є складовим показником якості об'єкта. Чим вище надійність об'єкта, тим вище його якість. В процесі експлуатації об'єкт може знаходитися в одному з наступних станів:
1) Справний стан - стан об'єкта, при якому він відповідає всім вимогам нормативно-технічної і (або) конструкторської документації.
2) Несправний стан - стан об'єкта, при якому він не відповідає хоча б одній з вимог нормативно-технічної та (або) конструкторської документації.
3) Працездатний стан - стан об'єкта, при якому значення всіх параметрів, що характеризують здатність виконувати задані функції, відповідає вимогам нормативно-технічної та (або) конструкторської документації.
4) Непрацездатний стан - стан об'єкта, при якому значення хоча б одного параметра, що характеризує здатність виконувати задані функції, не відповідає вимогам нормативно-технічної і (або) конструкторської документації.
Окремим випадком непрацездатного стану є граничний стан.
Граничний стан - стан, при якому подальша експлуатація об'єкта недопустима або недоцільна, або відновлення працездатного стану неможливе чи недоцільне.
3.Наведіть класифікацію відмов
4. У чому полягає відмінність між відновлюваними і не відновлюваними виробами?
Різниця між відновлюваними та не відновлюваними виробами полягає у тому, що перші підлягають ремонту або частковому ремонту й його провести економічно вигідно, а другі хоч і підлягають ремонту, проте його проводити економічно не вигідно.
5. Що являє собою крива зміни інтенсивності відмов у часі і крива зміни експлуатаційних витрат від напрацювання виробу в часі?
Крива інтенсивності відмов у часі характеризує ступінь зношення відмов протягом терміну експлуатації. Крива зміни експлуатаційних витрат характеризує к-сть ресурсів, які необхідно витратити на підтримання виробу у робочому стані протягом всього терміну експлуатації.
7. Дайте визначення основних показників надійності безвідмовності, довговічності, ремонтопридатності і збереженості.
Безвідмовність - властивість об'єкта безупинно зберігати працездатний стан протягом деякого часу або напрацювання.
Для оцінки безвідмовності застосовують такі показники:
1. Імовірність безвідмовної роботи - імовірність того, що в межах
заданого напрацювання відмова об'єкта не виникає.
2. Середнє напрацювання до відмови (середній час безвідмовної роботи) і середнє напрацювання на відмову.
3. Щільність імовірності відмови (частота відмов) - відношення числа відмов виробів на одиницю часу до числа виробів, що знаходяться під наглядом за умови, що вироби які відмовили, відновлюються і замінюються новими.
4. Інтенсивність відмов - умовна щільність імовірності виникнення відмови об'єкта, що визначається за умови, що до розглянутого моменту часу відмова не виникла.
Довготривалість - властивість об'єкта зберігати працездатний стан до настання граничного стану при встановленій системі технічного обслуговування і ремонту.
Довготривалість машин закладається при їх проектуванні та конструюванні, забезпечується в процесі виробництва і підтримується в процесі експлуатації.
Ресурс - напрацювання машини від початку експлуатації, або її відновлення після ремонту, до граничного стану.
Термін служби - календарна тривалість експлуатації машини від початку її експлуатації або відновлення після ремонту, до настання граничного стану.
2. Гамма-процентний ресурс - напрацювання, протягом якого об'єкт не досягне граничного стану із заданою імовірністю γ, вираженою у відсотках.
3. Середній термін служби - математичне очікування терміну служби.
4. Гамма-процентний термін служби - календарна тривалість експлуатації, протягом якої об'єкт не досягає граничного стану з імовірністю γ, вираженою у відсотках.
Збереженість - властивість об'єкта зберігати в заданих межах значення параметрів, що характеризують здатність об'єкта виконувати необхідні функції, протягом і після зберігання та (або) транспортування.
Для оцінки збереженості застосовують такі показники:
1. Середній термін зберігання - математичне очікування терміну зберігання об'єкта.
2. Гамма-процентний термін зберігання - календарна тривалість зберігання і (або) транспортування об'єкта, протягом і після якої показники безвідмовності, довговічності і ремонтопридатності об'єкта не вийдуть за встановлені межі з ймовірністю γ, вираженою у відсотках.
Ремонтопридатність - властивість об'єкта, що полягає в його пристосованості до підтримання та відновлення працездатного стану шляхом технічного обслуговування і ремонту.
Для оцінки ремонтопридатності застосовують такі показники:
1. Середній час відновлення - математичне очікування часу відновлення об'єкта.
2. Імовірність відновлення працездатного стану - імовірність того, що час відновлення працездатного стану об'єкта не перевищить задане значення.
8. Дайте визначення показників безвідмовності – імовірності безвідмовної роботи та імовірності відмови, параметра потоку відмов, середнього напрацювання на відмову, середнього напрацювання до відмови. Які одиниці їх вимірювання?
Імовірність безвідмовної роботи - імовірність того, що в межах заданого напрацювання відмова об'єкта не виникає.
Імовірність відмови - імовірність того, що в межах заданого напрацювання виникне відмова об'єкта.
Середнє напрацювання до відмови - математичне очікування напрацювання об'єкта до першої відмови.
Одиниці вимірювання:
f (t) - частота відмов;
P (t) - імовірність безвідмовної роботи;
n (Δt) - число відмов виробів за час від t до t + Δt;
Δt - інтервал напрацювання;
Nср - середнє число безвідмовно працюючих виробів:
9. Дайте визначення показників для оцінки довготривалості - технічного ресурсу, терміну служби, гамма-відсоткового ресурсу і терміну служби. Які одиниці їх вимірювання ви знаєте?
Ресурс - напрацювання машини від початку експлуатації, або її відновлення після ремонту, до граничного стану.
Термін служби - календарна тривалість експлуатації машини від початку її експлуатації або відновлення після ремонту, до настання граничного стану.
Гамма-процентний ресурс - напрацювання, протягом якого об'єкт не досягне граничного стану із заданою імовірністю γ, вираженою у відсотках.
Гамма-процентний термін служби - календарна тривалість експлуатації, протягом якої об'єкт не досягає граничного стану з імовірністю γ, вираженою у відсотках.
10. Чим відрізняється технічний ресурс від терміну служби виробу?
Технічний ресурс характеризує потенційний термін експлуатації виробу за певних умов, термін служби виробу відображає фактичний термін експлуатації.
11. Дайте визначення показників для оцінки збереженості - середнього і гамма-відсоткового термінів зберігання.
Показники збереженості по суті своїй відповідають показниками довговічності і визначаються за тими ж формулами.
15. Дайте визначення показників для оцінки ремонтопридатності - часу відновлення і середнього часу відновлення працездатності, імовірності відновлення працездатності в задані терміни, інтенсивності відновлення.
Час відновлення - час, що знадобиться на приведення об'єкта у працездатний стан.
Середній час відновлення працездатності - скільки часу необхідно в середньому для відновлення працездатності. Розраховується шляхом порівняння характеристик декількох аналогічних виробів.
Імовірність відновлення працездатності в задані терміни - статистична вірогідність відновлення працездатності у встановлені терміни.
Інтенсивність відновлення - швидкість відновлення працездатності об'єкта.
16. Дайте визначення комплексним показникам надійності - коефіцієнт технічного використання, коефіцієнт готовності.
Коефіцієнт готовності Кг - імовірність того, що об'єкт виявиться працездатним в довільний момент часу, крім планованих періодів, протягом яких застосування об'єкта за призначенням не передбачається.
Коефіцієнт технічного використання - відношення математичного очікування сумарного часу перебування об'єкта в працездатному стані за деякий період експлуатації до математичного сподівання сумарного часу перебування об'єкта в працездатному стані і простоїв, обумовлених технічним обслуговуванням і ремонтом за той же період експлуатації.