Надежности целесообразно

Таким образом, классификация касается двух основных составляющих надежности »—* безотказности и долговечности.

Проблема обеспечения безопасности тесно связана с проблемами обеспечения требуемого уровня других единичных свойств надежности - безотказности, ремонтопригодности, живучести, режимной управляемости. Снижение последствий первичных возмущений, приводящих к отказам по критерию бесперебойности (когда речь идет о таких единичных свойствах надежности, как безотказность и живучесть), может быть обеспечено различного рода специальными мерами, в том числе и такими, которые приводят в итоге к отказам, снижающим безопасность (например, аварийные вредные выбросы отработанных продуктов в акваторию). Иными словами, повышение показателей надежности, характеризующих различные единичные ее свойства, обеспечивается различными, подчас компромиссными средствами (например, мероприятия по обеспечению безопасности приводят к снижению безотказности и живучести). В связи с этим совместное решение задач обеспечения требуемых уровней показателей, характеризующих безопасность, безотказность, живучесть и некоторые другие единичные свойства надежности, может привести на практике к необходимости решения многокритериальных задач с экспертным выбором предпочтительных из множества неулучшаемых (по Парето) вариантов.

Роторно-конвейерные линии. При повышении цикловой производительности роторов и автоматических линий, высокой непрерывности выполнения технологических процессов значительно возрастают требования к надежности, безотказности, ремонтопригодно-сти""линии, организации их функционирования и обслуживания на качественно новой ^основе. Опыт промышленной эксплуатации роторных автоматических линий показывает, что наибольшая доля (до 90 %) потерь производительности приходится на поиск и устранение отказов, связанных с выходом из строя рабочих инструментов, инструментальных блоков технологических роторов, захватных органов транспортных роторов. При определенной производительности (около 30—50 деталей, обработанных каждым комплектом "инструментов за 1 мин) эта'проблема решалась путем применения быстросъемных конструкций инструментальных блоков, наладкой их вне автоматических линий на специально оборудованных стендах.

Кроме того, методика ВНИИСа не предусматривает показатели для узлов и деталей, которые нужны" рри выявлении • наименее надежных узлов и деталей такой сложной машины как экскаватор, а также для характеристики свойств надеж-' ности. В табл. 2 представлены показатели надежности (безотказности, долговечности, ремонтопригодности) экскаватора, узлов и дётелей. Численные значения показателей надежности определяются по формулам, приведенным в табл. 3.

Любая попытка создания системы тепловой защиты рано или поздно заканчивается оптимизацией, т. е. поиском наиболее выгодного варианта. При этом конструктор сталкивается со сложной технической задачей, обусловленной не столько необходимостью рассмотреть большое число схем или рецептур теплозащитных покрытий, сколько с трудностями выделения единственного критерия оптимизации. Например, сравнивая пористую и разрушающуюся системы тепловой защиты, можно минимизировать массу системы или выделить критерий надежности (безотказности) работы, а можно во главу угла поставить требование саморегулирования при резком изменении внешних тепловых нагрузок.

Деление машин и оборудования на группы в зависимости от их назначения и выполняемых функций позволяет установить какие показатели надежности (безотказности, ремонтопригодности, долговечности) должны обеспечиваться в первую очередь или в каком соотношении они должны находиться с другими показателями.

Отсюда можно сделать вывод о том, что эффективность автоматизации, а также основные технико-экономические характеристики машины: теоретическая производительность, показатели надежности (безотказности, долговечности и ремонтопригодности), степень универсальности и мобильности в переналадке, габариты и вес, первоначальная и текущая стоимость и прочее во многом определяются принципиально-технологической схемой, т. е. технологическим принципом обработки, воплощенным в данной машине.

Высокая «инерционность» диффузионных каскадов. Каждая ступень в диффузионном каскаде должна иметь концентрацию хп+1 235U, отличающуюся от предыдущей хп и следующей за ней концентрации хп+2 в соответствии с соотношением * xn+i=xn+sxn на величину, равную коэффициенту обогащения. И так как объемы газовых полостей ступеней и каскадов значительны и содержание газа в них велико, то для достижения равновесного состояния по концентрациям газа в каждой ступени (после чего только и можно брать отбор обогащенного продукта заданной концентрации) должно пройти значительное время (например, несколько недель) безотборной работы. Это создает громадные трудности в эксплуатации и связано с большими затратами. Следовательно, недопустима остановка диффузионного каскада по любой причине (потеря электропитания, срыв охлаждения и т. п.), так как это приводит к перемешиванию потоков различной концентрации, к длительному нарушению процесса, большим затратам энергии и потерям продукта. После остановки для восстановления нормальной работы каскада могут потребоваться значительное время и дополнительные затраты. Отсюда вытекают и чрезвычайно высокие требования к длительной надежности, безотказности и отработанности всего технологического оборудования, приборов и автоматики. Чтобы смягчить тяжелые последствия возможных аварийных остановок (а также в ремонтных целях), каскады диффузионных заводов разделяются на блдки — группы ступеней, автоматически отключаемые и байпа-сируемые по газу. Оборудование диффузионного завода должно быть взаимозаменяемым и ремонтопригодным, с высокой степенью унификации и стандартизации. Таким образом, важнейшая особенность диффузионного завода — надежная непрерывная работа, Всякая перестройка эксплуатации диффузионных каскадов (изменение концентрации питания, отбора и отвала) требует затрат, ведет к потерям времени продуктивной работы, снижению производительности завода и увеличению стоимости разделительной работы.

Высокая «инерционность» диффузионных каскадов. Каждая ступень в диффузионном каскаде должна иметь концентрацию Xn+i 235U, отличающуюся от предыдущей хп и следующей за ней концентрации xn+z в соответствии с соотношением * хп+1=хп-\-гхп на величину, равную коэффициенту обогащения. И так как объемы газовых полостей ступеней и каскадов значительны и содержание газа в них велико, то для достижения равновесного состояния по концентрациям газа в каждой ступени (после чего только и можно брать отбор обогащенного продукта заданной концентрации) должно пройти значительное время (например, несколько недель) безотборной работы. Это создает громадные трудности в эксплуатации и связано с большими затратами. Следовательно, недопустима остановка диффузионного каскада по любой причине (потеря электропитания, срыв охлаждения и т. п.), так как это приводит к перемешиванию потоков различной концентрации, к длительному нарушению процесса, большим затратам энергии и потерям продукта. После остановки для восстановления нормальной работы каскада могут потребоваться значительное время и дополнительные затраты. Отсюда вытекают и чрезвычайно высокие требования к длительной надежности, безотказности и отработанности всего технологического оборудования, приборов и автоматики. Чтобы смягчить тяжелые последствия возможных аварийных остановок (а также в ремонтных целях), каскады диффузионных заводов разделяются на блдки — группы ступеней, автоматически отключаемые и байпа-сируемые по газу. Оборудование диффузионного завода должно быть взаимозаменяемым и ремонтопригодным, с высокой степенью унификации и стандартизации. Таким образом, важнейшая особенность диффузионного завода — надежная непрерывная работа. Всякая перестройка эксплуатации диффузионных каскадов (изменение концентрации питания, отбора и отвала) требует затрат, ведет к потерям времени продуктивной работы, снижению производительности завода и увеличению стоимости разделительной работы.

Качество продукции есть совокупность ее свойств, обусловливающих пригодность продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Среди показателей качества продукции важное место занимают показатели ее надежности (безотказности, долговечности, сохраняемости, ремонтопригодности). Наличие или появление дефектов, что возможно на любой стадии жизни продукции (объектов), отрицательно сказывается на ее качестве и надежности.

Ресурсные испытания машин с подналад-кой по результатам диагностирования. На стадии производства машин проводятся длительные ресурсные испытания с целью выявления не учтенных ранее дефектов проектирования узлов, уточнения сроков приработки, определения и прогнозирования ресурса и других показателей надежности (безотказности, ремонтопригодности, контролепригодности).

Нетрудно видеть, что модель функционирования автомобиля в системе АП и в рассмотренном переходе прямо связана с функционированием автомобиля в системе ВАДС показателями, принятыми в оценке надежности - безотказности и ремонтопригодности.

Опыт преподавания дисциплины показал, что автоматизацию расчетов и проектирования и даже частично расчеты надежности целесообразно относить к семинарским занятиям и проектированию. Применение ЭВМ трудно излагать на лекциях. Поэтому настоящий учебник уместно рассматривать в комплексе с учебными пособиями: «Расчет деталей машин на ЭВМ» под ред. Д. Н. Решетова и С. Л. Шувалова, М, Высшая школа, 1985 и «Надежность машин» авторы Д. Н. Решетов, А. С. Иванов, В. 3. Фадеев, Высшая школа, 1988.

В ряду причин снижения надежности целесообразно рассматривать и возможность при развитии системы отклонений условий ее функционирования от расчетных, вызываемых либо превышением фактического потребления продукции системы над расчетными — повышением требований к системе, либо задержкой ввода в эксплу-

Кроме перечисленных' объектов нормирования в состав нормативов надежности целесообразно включить расчетные условия (в том числе расчетные возмущения), используемые при выборочном исследовании надежности СЭ, а также требования к математическим методам и моделям решения задач надежности.

В связи с этим задачу исследования надежности систем [38], т. е., по существу, задачу определения количественных характеристик надежности, целесообразно рассматривать как задачу исследования вероятностных свойств систем, функционирующих в реальных условиях, когда на них действуют случайные возмущения.

Но прогнозирование уровня надежности целесообразно лишь тогда, когда речь идет об оптимальном уровне. Прогноз неоп-тимаяьного уровня надежности не представляет практического интереса {10, ll].

С точки зрения надежности целесообразно применять конструкции с защемлением кромок сопрягаемых лопаток устройством уступа на плоскости сопряжения и заклепок 1. Известны варианты применения волнистой поверхности сопряжения кромок лопаток радиальной и осевой решеток, позволяющие улучшить вибрационные характеристики конструкции в целом.

Сравнивая многоканальную систему с групповыми заданиями с системой, имеющей бригадное задание, в которой часть каналов находится в резерве, полезно ориентироваться на такое предельное соотношение: при абсолютно надежных каналах многоканальная система с любым способом группообразования предпочтительнее, чем система с тем же количеством каналов, но часть из которых поставлена в резерв, так как последняя имеет меньшую номинальную производительность. При ненадежных каналах положение становится неочевидным. Двухканальная система с нагруженным резервом кратностью 2/2 (рис. 5.31) при выполнении одинакового задания проигрывает по вероятности безотказного функционирования четырехканальной системе с бригадным заданием по-крайней мере при небольших ЯЛ' (при ЯЛ'<2,5 в случае ЯЛ = 0,5), однако имеет существенное преимущество перед системой с групповыми заданиями (2; 0; 2), хотя в последней минимальное время выполнения задания вдвое меньше, а кратность временного резервирования вдвое больше. Это дает основание для такого вывода: если в четырехканальной системе не удается обеспечить полную взаимозаменяемость каналов, то для повышения надежности целесообразно сократить число работающих каналов, переведя два канала в нагруженный резерв. Если же оба канала поставить в ненагруженный резерв, то преимущество двухка-нальной системы перед четырехканальной (2; 0; 2) станет заметнее. Эти рекомендации сохраняют силу и для прочих многоканальных систем.

11-26. Для увеличения надежности целесообразно разбивать экраны на секции, составляющие независимые контуры. Секционирование должно производиться так, чтобы в каждой секции были объединены обогреваемые трубы с возможно близкими полными и обогреваемыми высотами и тепловосприятиями. Угловые трубы желательно выделять в отдельные секции.

Кроме того, так как перегрев верхней образующей тем больше, чем меньше скорость воды а>о на входе в змеевик, то для большей надежности целесообразно вести расчет для змеевика, ближайшего ко входу воды в торец коллектора, так как этот змеевик имеет наибольшее гидравлическое сопротивление и, следовательно, наименьший расход воды.

ния всегда можно уменьшить /3, если ta>tH, или /„, если ?н> >^з, и добиться, таким образом, равенства ^3 = /н, при котороь обеспечивается максимальная производительность фильтроваль ного аппарата. Тем не менее с точки зрения санитарной надежности целесообразно принимать значение t3/ta>l, так как при этом в течение всего фильтроцикла гарантируется высокое качество фильтрата, повышается степень санитарной надежности сооружений. Чем больше отношение ta/tH, тем выше степень санитарной надежности фильтров, но тем они дороже в строительстве и эксплуатации, так как с увеличением этого отношения растет неиспользуемый скрытый резерв производительности фильтров. Поэтому основная идея расчета фильтрующих загрузок состоит в .том, что исходят из определенного, заранее заданного отношения продолжительности защитного действия загрузки к времени, в течение которого достигается потеря напора (4Дн= 1,2 ... 1,3), обеспечивающего вместе с тем достаточную санитарную надежность и экономичность работы фильтров. Ре-

Определение функции надежности в форме (4) легко обобщается на случай, когда допускаются повторные отказы, предусматриваются ремонт, восстановление и т. п. Роль параметра t может играть не только физическое время, но и наработка, число циклов или другие подходящие для данного типа систем параметры. Область допустимых состояний может быть стохастической, например, может случайно меняться при переходе от одного элемента ансамбля систем к другому. Если стохастические свойства системы и внешнего воздействия характеризуются конечным числом случайных параметров, то задачу определения функции надежности целесообразно решать в два этапа. На первом этапе рассматривают систему с фиксированными параметрами, для которой строится функция надежности. Эта функция представляет собой вероятность пребывания системы в допустимой области при условии, что параметры системы г и воздействия s фиксированы: