Виды отказов элементов и систем

ВИДЫ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ [c.34]

В том случае, когда устанавливается один накопитель на группу устройств, имеет место групповое резервирование. Если в многофазной системе с групповым резервированием нет своего выходного накопителя, то последняя группа устройств остается без резерва времени. В такой системе временное резервирование следует считать частичным. В различных системах способы использования и пополнения резерва времени, определяемые условиями функционирования, могут быть весьма разнообразными. Это разнообразие проявляется в виде тех или иных ограничений на время восстановления и наработку. В некоторых системах значение выделяемого резерва времени устанавливается заранее, до начала работы, и он предназначается для компенсации любых потерь рабочего времени. При очередном нарушении работоспособности через время т, безотказной работы для устранения отказа элемента и его последствий используется лишь та часть первоначального резерва, которая не была израсходована при предыдущих отказах (рис. Л,а). По мере накопления потерь рабочего времени текущее значение резерва уменьшается, пока не достигнет нуля. Такой резерв времени 4 будем называть не пополняемым, а систему, им обладающую, кумулятивной. [c.7]

Количественные значения показателей надежности определяются, как правило, путем проведения испытаний на надежность элементов и систем в лабораторных или производственных условиях, их математической обработки методами теории вероятности и математической статистики. Тем самым определяется статистическое распределение исследований случайной величины и ее характеристики —математическое ожидание, среднее квадратичное уклонение и т. д. Опыт исследований технических систем различного вида показывает, что статистические распределения случайных величин — показателей безотказности и ремонтопригодности — имеют сходный характер. Это позволяет аппроксимировать статистические распределения при помощи математических зависимостей, называемых математическими моделями отказов и восстановлений. Математические модели, описывающие те или иные показатели надежности, являются типовыми для различных технических систем или их элементов. [c.120]

Системы энергетики, встречающиеся на практике, как правило, не- удается представить в виде комбинаций чисто последовательных или чисто параллельных соединений. Такие системы называют также системами с неприводимой структурой, имея при этом в виду, что путем замены последовательных и параллельных соединений некими эквивалентными элементами неприводимую систему нельзя свести к одному-единственному элементу. Строго говоря, точный расчет надежности подобных систем сводится к перебору всех возможных состояний системы и к последующему разбиению этих состояний на два класса работоспособности и отказа. В общем случае по сложности эта задана, являясь чисто переборной, сводится к формированию таблицы истинности с числом строк, равным числу элементов системы. [c.193]

Во время испытаний элементов можно мысленно представить ровно N полностью укомплектованных систем. Представим, что именно эти N систем и были бы поставлены на испытания уже в укомплектованном виде. Понятно, что тогда можно говорить о том, что в результате испытаний N образцов системы не наблюдалось ни одного отказа, что и позволяет проводить доверительную оценку исходя из наблюдения d = О отказов при испытаниях N образцов систем. [c.275]

Эффективность этого анализа зависит от точности, полноты и обоснованности, с которыми установлены допуски на характеристики и определены виды отказов. При определении основных функций должны учитываться все возможные состояния схемы. Состояние схемы определяется совокупностью напряжений и токов, для которой можно написать только одну систему матричных уравнений или составить только один сигнальный граф. Так как эта система уравнений применима только к одному состоянию схемы, то все обратно смещенные диоды должны оставаться обратно-смещенными, реле и механические выключатели — в требуемом положении включено или выключено , а транзисторы, используемые в режиме насыщения,— в режиме насыщения и т. д. для того, чтобы схема оставалась в данном состоянии. Если один или несколько элементов схемы изменят свое состояние так, что для описания схемы потребуется другая система уравнений или графов, то схема изменит свое состояние. [c.36]

Из графиков рис. 6.8 видно, что наибольшее число отказов системы приходится на начальный отрезок времени ее работы. С увеличением запаса производительности величина этого отрезка времени уменьшается. За его пределами отказы практически отсутствуют (для а=16 при Ь з/а>0,5). Анализируя зависимость Л(4, а) от времени, видим, что двухфазная система с раздельным резервом времени является единственной из рассмотренных уже систем с временной избыточностью, у которых интенсивность отказов является убывающей функцией времени при постоянных интенсивностях отказов элементов (рис, 6.9). Эти свойства характеристик ai и Л легко объяснить, если учесть, что со временем происходит накопление запасов в системе и, как следствие, увеличение временной избыточности. [c.245]

При форсированных испытаниях, проводимых для оценки надежности, этому условию удовлетворяют временные характеристики безотказности элементов или систем, так как безотказность и вероятность отказа являются безразмерными величинами. Вместе с тем вид функции надежности остается неизменным при выражении временных параметров в минутах, часах или других единицах времени. [c.59]

Математические модели теории надежности могут быть разбиты на две большие группы. Первая группа - это структурные модели. Они основаны на логических схемах взаимодействия элементов, входящих в систему, с точки зрения сохранения работоспособности системы в целом. При этом используют статистическую информацию о надежности элементов без привлечения сведений о физических свойствах материала, деталей и соединений, о внешних нагрузках и воздействиях, о механизмах взаимодействия между элементами. Структурные модели представляют в виде блок-схем и графов (например, деревьев событий), а исходную информацию задают в виде известных значений вероятности безотказной работы элементов, интенсивности отказов и т.п. [c.26]

ЗОВ. Эти методы основываются, как правило, на анализе и обобщении статистических результатов испытаний на надежность элементов, подсистем и систем по параметру времени возникновения и устранения отказов. Так как для различных видов механизмов и устройств причины отказов в работе различны, то и характер вероятности возникновения отказов по параметру времени испытания на надежность будет различен. Сходные причины отказов, как правило, определяют и подобный характер распределения возникающих отказов во времени. Для удобства расчета и анализа полученные опытным путем статистические распределения отказов принято аппроксимировать с помощью теоретических кривых. Математические выражения, аппроксимирующие с достаточной степенью сходимости типовые распределения отказов во времени, называют математическими моделями отказов. Рассмотрим некоторые из них. [c.68]

Метод построения и анализа структурных схем. При расчете схемной надежности данную систему представляют в виде структурной схемы, в которой элементы, отказ которых приводит к отказу всей системы, изображаются последовательно, а резервные элементы или цепи — параллельно. Следует иметь в виду, что конструктивное оформление элементов, их последовательное или параллельное соединение в конструкции еще не означает аналогичного изображения в структурной схеме. [c.188]

Нормирование надежности элементов систем энергетики осуществляется в виде технических условий на изготовление и эксплуатацию оборудования нормативные показатели надежности (параметры потока отказов, средние времена восстановления и др.) отсутствуют. [c.173]

Выборочные испытания могут ухудшить надежность, если они не исключают попадания в систему элементов с предельно допустимыми номинальными величинами. Такие системы могут пройти приемо-сдаточные испытания, но могут отказать в более суровых полевых условиях. Кроме того, если при выборочном испытании партия элементов бракуется и должна быть возвращена поставщику, то возникают трудности соблюдения графиков, если на складе нет достаточных запасов элементов данного типа. Основными причинами производственных дефектов являются износ инструментов и плохой контроль технологических процессов. Одна из причин, способствующих попаданию некачественных элементов в полевые системы, обусловлена трудностью контроля изделий, поступающих от поставщика в опечатанном виде. Наиболее распространенные виды производственных дефектов нарушение установленных пределов допусков, неправильная герметизация, плохая пайка, ошибки в монтаже и загрязнения. [c.263]

Надежность является одной из основных проблем современной техники. Благодаря совместным усилиям специалистов различного профиля, в том числе инженеров, математиков, экономистов, в настоящее время в этой области достигнуты значительные успехи. Для повышения надежности используются разнообразные методы, затрагивающие вопросы технологии, конструкции, структуры и правил эксплуатации технических систем. Одним из основных методов повышения надежности является введение избыточности, в частности, структурное (аппаратурное) резервирование. Структурное резервирование в течение длительного времени считалось универсальным методом, позволяющим создавать из ненадежных элементов сколь угодно надежные системы [89]. Однако при схемной реализации этот метод не является столь безукоризненным, как это следует из классических моделей надежности, прежде всего из-за наличия в элементах двух типов отказов, неидеальности переключателя резерва, перераспределения нагрузки при отказах отдельных элементов. Поэтому внимание разработчиков сложных систем в последние годы все чаще обращается к другим видам избыточности, в частности к временной. [c.3]

Тем самым при численном моделировании процессов деформирования реальной среды может быть допущена двойная погрешность первая и весьма трудно устанавливаемая погрешность допускается при моделировании реальной среды (физически всегда дискретной, хотя и достаточно мелких масштабов) в виде континуальной модели вторая — на этапе численной дискретизации построенной континуальной модели (не говоря о других погрешностях при численной реализации, вопросах сходимости и т. д.). В связи с этим перспективным и методически оправданным является использование дискретных подходов на более ранних этапах моделирования задач механики сплошных сред, особенно задач с высокими градиентами скоростей, разрывами и поверхностями раздела, ударными волнами, разрушением, неоднородностью, сложной пространственной или физической структурой. Эту тенденцию не следует понимать буквально как полный отказ от континуальных представлений, но в то же время целесообразны дальнейшая разработка и создание механики дискретных систем или дискретных сред, являющейся промежуточным звеном между механикой материальных точек со связями [135] и континуальной механикой сплошных сред. Главное при этом — задание характерных масштабов усреднения определяющих параметров процесса по пространству и времени, например характерного размера выделенных дискретных элементов или объемов среды, для которых массу можно полагать сосредоточенной в точке, т. е. использовать для этих элементов средние значения сил инерции, количества движения или среднее значение внутренней энергии. [c.84]

Совокупностью объектов может быть сложная машина, например башенный кран, состоящая из многих сборочных единиц и представляющая собой восстанавливаемую систему с последовательным соединением элементов (в смысле надежности) в виде механизмов, узлов, деталей. Совокупностью объектов может быть комплекс однотипных или даже одинаковых объектов, например группа башенных кранов на строительной площадке. Характер потока отказов такой совокупности объектов меняется в процессе эксплуатации, приближаясь с течением времени к простейшему независимо от характера потока отказов объектов, составляющих эту совокупность. [c.76]

Частота выхода из строя электронных элементов определяется сложностью схемы и конструктивными особенностями системы управления и обычно задается в паспортных данных на систему в виде среднего времени выработки на отказ — 1ср. [c.209]

Метод фирмы R A (Radio orporation of Ameri a) разработан для наземных электронных систем и оборудования [113]. Показатель ремонтопригодности — среднее время ремонта при устранении отказов элемента системы — количественно связан зависимостью регрессионного вида с тремя группами факторов особенностями конструкции (А), средствами и условиями обслуживания, определяемыми конструкцией изделия (В) и требованиями к квалификации и возможностям обслуживающего персонала (С). Факторы оцениваются балльным методом. В форме 1 представлена балльная оценка элементов конструкции. Считается, что каждый из 15 перечисленных в форме 1 конструктивных факторов может иметь три варианта решения. Наиболе благоприятному с позиций обеспечения ремонтопригодности решению присваивается высший балл — 4, среднему — 2, худшему — 0. [c.144]

В систе.ме OFE прИ]Меняется оригинальный метод кодирования. Для кодирования точного описания вида отказа, его причины, мер его устранения и эффективности ранее принятых корректировочных мероприятий используются шесть цифр. Этот код выработан на основе деления элементов на группы по функциональным системам, в которых ОНИ применяются, или по выполняемым ими функциям (это соответствует распределению ответственности между специалистами центра сбора данных по надежности). Был составлен перечень всех возможных видов отказов, по каждой группе элементов этот перечень является результатом совместной работы инже-неров-разработчиков и специалистов по надежности. В некоторых случаях использовались данные по уже выполненным разработкам, содержащие сведения о возможных видах отказов. Если таких сведений нет, а время не позволяет подготовить подробный перечень отказов, тогда виды отказов нумеруются в той последовательности, 3 какой поступали сообщения о них. Этот перечень видов отказов [c.133]

Сводки данных. Исторические сводки отказов, подготовленные электронными машинами, обрабатывающими данные, служат для определения повторяющихся проблем, связанных с отказами. Сводное сообщение об отказах фирмы Martin является примером всеобъемлющей сводки данных, которая представляется ежемесячно руководству, разработчикам и конструкторам. Сводка содержит данные о видах отказов, отнесенных к недостаткам конструкции, которые произошли во время испытаний у изготовителя, на заводе-сборщике систем, при испытаниях на воздействие внешних условий и в процессе эксплуатации. Источники данных показаны на блок-схеме фиг. 5.11. Такие же сводки можно составлять на отказы, обусловленные недостатками производственных технологических процессов или неправильным обслуживанием. Частота отказов на уровне узлов определяется в блок-схеме как отношение числа отказов к числу испытываемых элементов (или узлов). [c.284]

Рассмотрим теперь систему из т последовательно соединенных элементов. В дополнение к принятым ранее допущениям будем считать, что отказы элементов являются независимыми событиями, а для восстановления работоспособности имеется достаточное количество запасных элементов и ремонтных органов, чтобы одновременно устранять все возникшие отказы. Интенсивность отказов i-ro элемента равна Xi,. время восстановления после отказа г-го элемента распределено по закону Fsii i), а допустимым считается перерыв в работе не более д,. При этих условиях вероятность безотказного функционирования по теореме умножения вероятностей независимых событий можно представить, в виде [c.118]

Термоциклирование проводят с учетом системы инте1рации используемых элементов РЭА, сложности узлов, приборов, систем, распределения отказов в зависимости от видов, дефектов, экономических аспектов и Т.Д. Общими при решении этой задачи являются следующие соображения - чем сложнее и ответственнее аппаратура, тем для больших храдаиий целесообразно проведение термоциклирования - наиболее экономически целесообразным является выявление потенциальных дефектов на уровне элементов - чем выше степень интеграции элементов РЭА, тем целесообразнее их термоциклирование до монтажа в аппарутуру - жесткость термоциклирования уменьшается по мере перехода к более сложным устройствам аппаратуры, т е. наиболее широкие диапазоны температур, наибольшее число термо-циклов, наибольшие скорости изменения температуры относятся к элементам. Практическому применению термоциклирования для выявления потенциальных дефектов должно предшествовать детальное обследование элементов, в процессе которого устраняются причины возможного снижения их термостойкости (термоустойчивости). Попытки применения термоциклирования без выполнения этого требования, как правило, приводят к отрицательным результатам. Отсюда вывод - что методики термоциклирования элементов РЭА в обязательном порядке должны быть согласованы с разработчиками и изготовителями элементных средств и совместно апробированы. [c.475]

Для целей настоящего рассмотрения представим показатель надежности системы в виде Pi = PiP2, где Pi=l — P( i) Рг= = 1—Р(С2) =P( 2 i) id/ Сгс / R — выборочное пространство исходов испытаний i — множество состояний, приводящих к отказу, охватываемое расчетными схемами (моделями) при определении показателей надежности на этапе проектиро- ания по расчетным, экспериментальным и справочным данным С2 — множество состояний, приводящих к отказу, неучитываемое при определении показателей надежности на этапе проектирования Pi и Р2 — вероятности невозникновения событий i и С2. Ограничимся исследованием последовательных систем, состоящих из N элементов, условия наступления отказов которых [c.155]

Система нормативного технического и ремонтного обслуживания или система планово-предупредительных ремонтов является предпочтительной для любого вида технических систем с точки зрения обеспечения максимальной управляемости процессом обслуживания. Однако эффективность такого подхода может быть достигнута только в случае адекватного отражения в нормативах реального состояния трубопровода. Даже если каждому состоянию ТС соответствует определенное число дефектов, аварий и утечек, зафиксированных в дефектных ведомостях, то это не означает, что имеется комплексная количественная характеристика состояния трубопровода. В реальных условиях какому состоянию трубопровода соотвегствует тот или иной уровень риска возникновения аварийной ситуации и результатов ее последствий. Для принятия решений о степени опасности рассматриваемого участка и определения целесообразности проведения ремонтно-восстановительных работ должны быть обобш ены материалы, определяюпще проектные, строительные, эксплуатационные параметры трубопровода, данные технического обследования и их интерпретации, а также параметры возможного технико-экономического риска, характеризуемого совокупной оценкой ущерба, потерь и затрат, обусловленными проведением плановых и аварийно-восстановительных работ на трубопроводе, изменением производительности и объемов поставки продукта, а также техногенным воздействием на окружающую среду. В силу этого стратегия технического обслуживания по наработке имеет достаточно узкую, но вполне определенную область применения -техническое обслуживание и ремонт отдельных элементов ТС, отказ которых ведет к отказу всей ТС или к непоправимым экологическим или экономическим последствиям. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...